აცეტილენის სტრუქტურული. აცეტილენი არის გაზი, რომელსაც აქვს ცეცხლის ყველაზე მაღალი ტემპერატურა! რა უნდა გააკეთოს, თუ ხანძარია

აცეტილენი არის გაზი სუსტი ნივრის სუნით, რომელიც კონდენსირდება სითხეში -84°C ტემპერატურაზე და 62 ატმ წნევაზე.

აცეტილენის ნარევები ჰაერთან ფეთქებადია. თხევადი აცეტილენი ფეთქდება, როდესაც მასში მტვერი მოხვდება.

აცეტილენი ინახება და ტრანსპორტირდება ან ადსორბირებულ მდგომარეობაში გააქტიურებულ ნახშირბადზე ან კარბონილის ნაერთების ხსნარებში. აცეტონის 1 მოცულობა შთანთქავს 25 მოცულობის აცეტილენს (ნორმალურ პირობებში). აცეტილენის ტრანსპორტირება ხდება გააქტიურებული ნახშირბადით სავსე ცილინდრებში. გაცხელებისას აცეტილენი ადვილად იშლება ნახშირბადად და წყალბადად.

1. ქიმიური თვისებები

   1. დანამატის რეაქციები

წყალბადის დამატება

წყალბადი წყალბადის კატალიზატორებზე ამცირებს ალკინებს ალკანებად.

ალკენების წარმოქმნის ეტაპზე რეაქციის შესაჩერებლად გამოიყენება სპეციალური დანამატები კეთილშობილური ჯგუფის კატალიზატორებისთვის:

ჰიდრიდები გამოიყენება როგორც ქიმიური შემცირების აგენტები.

კატალიზური ჰიდროგენაციისგან განსხვავებით, რაც იწვევს წარმოქმნას ცის-ალკენები, ქიმიური შემცირების აგენტები იძლევა ტრანსი-ალკენები.

ამჟამად, თხევადი ალუმინის ჰიდრიდები გამოიყენება ინდუსტრიაში:

(RO) 2 AlH - ღია ყვითელი სითხე,

წყალბადის ჰალოიდების დამატება

მეთოდი ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში ვინილის ქლორიდის, დიქლოროეთანის, ტეტრაქლორეთილენის და სხვა ქლორირებული წარმოებულების წარმოებისთვის.

რეაქცია მიმდინარეობს ელექტროფილური მექანიზმის მიხედვით:

ჰალოგენების დამატება

რეაქცია გამოიყენება ტეტრაქლორეთილენის სინთეზისთვის. მრეწველობაში ყველა სახის პროდუქტი მიიღება სველი Ca ოქსიდის ან ჰიდროქსიდის, რბილი ელიმინაციის აგენტების H-X (დეჰიდროჰალოგენატორული რეაგენტები) გამოყენებით.

ტეტრაქლორეთილენის მისაღებად გამოიყენება ორეტაპიანი მეთოდი:

აცეტილენებში ქლორის დამატება ხდება ძალიან სწრაფად; უსაფრთხო ქლორირება შეიძლება განხორციელდეს ქლორის გადამზიდველის ხსნარში:

-ანტიმონის პენტაქლორიდის კომპლექსი პენტაქლორეთანთან.

ნუკლეოფილური დამატების რეაქციები აცეტილენებზე

წყლის შეერთება

წყალი ნეიტრალური ნუკლეოფილია.

რეაქციის მექანიზმი:

აცეტილენის გააქტიურება ვერცხლისწყლის კომპლექსით

ალკოჰოლური სასმელების დამატება

ალკოჰოლი უფრო ძლიერი ნეიტრალური ნუკლეოფილია ვიდრე წყალი:

.

აციტელენებში ალკოჰოლების დამატების რეაქციას ე.წ სპირტების ვინილაცია:

ვინილის ეთერები ვინილის სპირტების არსებობის სტაბილური ფორმაა ( ენოლები).

1. ვინილის ეთერების ზოგიერთი თვისება

ვინილის ეთერები უფრო რეაქტიულია ელექტროფილური დამატების რეაქციებში, ვიდრე ეთილენები.

ალკოქსი ჯგუფი, კონიუგაციის გამო, იწვევს ელექტრონის სიმკვრივის მნიშვნელოვან ზრდას ორმაგ ბმაზე, რაც ხელს უწყობს ელექტროფილური რეაგენტებით -კომპლექსის წარმოქმნას.

მაგალითად, ბრომთან რეაქცია მიმდინარეობს რაოდენობრივი გამოსავლით:

მჟავების თანდასწრებით, ვინილის ეთერებს შეუძლიათ პოლიმერიზაცია კატიონური მექანიზმით:

PVBE, ე.წ შოსტაკოვსკის ბალზამი, გააჩნია ანტისეპტიკური თვისებები, არის პენიცილინების შემცვლელი.

კარბოქსილის მჟავების დამატება აცეტილენებში

PVA გამოიყენება როგორც ლაქები და წებოები; პოლივინილაცეტატის ჰიდროლიზი წარმოქმნის პოლივინილ სპირტს:

პოლივინილის სპირტი შეუცვლელია ლაქების და მინანქრების მოსამზადებლად.

ჰიდროციანმჟავას დამატება

კარბონილირების რეაქცია

აკრილის მჟავას ყველა წარმოებული ფართოდ გამოიყენება ინდივიდუალური თვისებების მქონე პოლიმერული მასალების სახით. მაგალითად, პოლიაკრილამიდი გამოიყენება როგორც სინთეზური წებო, ხოლო მეთილის მეთაკრილატი გამოიყენება როგორც ორგანული მინა.

აცეტილენის ნიტრაცია

ტარდება გოგირდის და აზოტის მჟავების ნარევით ტეტრანიტრომეთანის მისაღებად.

რეაქციის პირობებში დინიტროძმარმჟავა ალდეჰიდი იჟანგება, დეკარბოქსილირდება და დონტრირდება:

აცეტილენის პოლიმერიზაციის რეაქციები

ხაზოვანი პოლიმერიზაცია

შეიძლება მოხდეს დიმერიზაციის ან ტრიმერიზაციის სახით:

ვინილაცეტილენი გამოიყენება ინდუსტრიაში წარმოებისთვის ქლოროპრენი.

სპილენძის აცეტილიდის თანდასწრებით, აცეტილენი ქმნის ნივთიერებას კუპრენი:

აცეტილენის მაღალი ტემპერატურის ციკლიზაცია

თუ იყენებთ რკინის კარბონილს, როგორც კატალიზატორს, შეგიძლიათ მიიღოთ ციკლოოქტატეტრაენიც კი.

აცეტილენის სტრუქტურული მახასიათებლები გავლენას ახდენს მის თვისებებზე, წარმოებასა და გამოყენებაზე. ნივთიერების შემადგენლობის სიმბოლოა C 2 H 2 - ეს არის მისი უმარტივესი და უხეში ფორმულა. აცეტილენი წარმოიქმნება ნახშირბადის ორი ატომით, რომელთა შორის ხდება სამმაგი ბმა. მისი არსებობა აისახება ეთინის მოლეკულის სხვადასხვა ტიპის ფორმულებსა და მოდელებში, რაც შესაძლებელს ხდის ნივთიერების თვისებებზე სტრუქტურის გავლენის პრობლემის გაგებას.

ალკინები. ზოგადი ფორმულა. აცეტილენი

ალკინის ნახშირწყალბადები, ან აცეტილენის ნახშირწყალბადები, არის აციკლური და უჯერი. ნახშირბადის ატომების ჯაჭვი არ არის დახურული, ის შეიცავს მარტივ და მრავალრიცხოვან ბმებს. ალკინების შემადგენლობა აისახება შემაჯამებელი ფორმულით C n H 2n - 2. ამ კლასის ნივთიერებების მოლეკულები შეიცავს ერთ ან მეტ სამმაგ ბმას. აცეტილენის ნაერთები უჯერია. ეს ნიშნავს, რომ ნახშირბადის მხოლოდ ერთი ვალენტობა რეალიზდება წყალბადით. დანარჩენი სამი ბმა გამოიყენება ნახშირბადის სხვა ატომებთან ურთიერთობისას.

ალკინების პირველი და ყველაზე ცნობილი წარმომადგენელი არის აცეტილენი, ან ეთილენი. ტრივიალური მომდინარეობს ლათინური სიტყვიდან "acetum" - "ძმარი" და ბერძნული - "hyle" - "ხის". ჰომოლოგიური სერიის წინაპარი აღმოაჩინეს 1836 წელს და მოგვიანებით ნივთიერება სინთეზირებული იქნა ქვანახშირისა და წყალბადისგან E. Davy და M. Berthelot (1862) მიერ. ნორმალურ ტემპერატურაზე და ნორმალურ ატმოსფერულ წნევაზე აცეტილენი აირისებრ მდგომარეობაშია. ეს არის უფერო, უსუნო გაზი, წყალში ოდნავ ხსნადი. ეთინი უფრო ადვილად იხსნება ეთანოლსა და აცეტონში.

აცეტილენის მოლეკულური ფორმულა

ეთინი მისი ჰომოლოგიური სერიის უმარტივესი წევრია; მისი შემადგენლობა და სტრუქტურა აისახება ფორმულებით:

1. C 2 H 2 არის ეთინის შემადგენლობის მოლეკულური წარმოდგენა, რომელიც იძლევა აზრს, რომ ნივთიერება წარმოიქმნება ნახშირბადის ორი ატომით და წყალბადის ატომების იგივე რაოდენობით. ამ ფორმულის გამოყენებით შეგიძლიათ გამოთვალოთ მოლეკულური და ნაერთები. ბატონი (C 2 H 2) = 26 ა. ე.მ., M (C 2 H 2) = 26.04 გ/მოლი.
2. H:S:::S:H არის აცეტილენის ელექტრონული წერტილოვანი ფორმულა. ასეთი სურათები, სახელწოდებით "ლუისის სტრუქტურები", ასახავს მოლეკულის ელექტრონულ სტრუქტურას. წერისას უნდა დაიცვათ წესები: წყალბადის ატომი, ქიმიური ბმის ფორმირებისას, მიდრეკილია ჰელიუმის სავალენტო გარსის კონფიგურაციისკენ, სხვა ელემენტები - გარე ელექტრონების ოქტეტი. თითოეული ნაწლავი წარმოადგენს ელექტრონების საერთო ან მარტოხელა წყვილს გარე ენერგიის დონეზე.
3. H—C≡C—H არის აცეტილენის სტრუქტურული ფორმულა, რომელიც ასახავს ატომებს შორის ბმების რიგითობასა და სიმრავლეს. ერთი ტირე ცვლის ელექტრონის ერთ წყვილს.

აცეტილენის მოლეკულის მოდელები

ელექტრონების განაწილების ამსახველი ფორმულები საფუძვლად დაედო ატომური ორბიტალური მოდელების და მოლეკულების სივრცითი ფორმულების (სტერეოქიმიური) შექმნას. მე-18 საუკუნის ბოლოს ფართოდ გავრცელდა ბურთულა-ჯოხის მოდელები – მაგალითად, სხვადასხვა ფერის და ზომის ბურთულები, ნახშირბადისა და წყალბადის მითითებით, რომლებიც წარმოქმნიან აცეტილენს. მოლეკულის სტრუქტურული ფორმულა წარმოდგენილია ღეროების სახით, რომლებიც სიმბოლოა ქიმიური ობლიგაციებისა და მათი რიცხვის თითოეულ ატომში.

აცეტილენის ბურთულა და ჯოხის მოდელი ამრავლებს კავშირის კუთხეებს ტოლი 180°, მაგრამ ბირთვთაშორისი მანძილი მოლეკულაში დაახლოებით აისახება. ბურთებს შორის არსებული სიცარიელე არ ქმნის ატომების სივრცის ელექტრონული სიმკვრივით შევსების იდეას. ნაკლოვანება აღმოფხვრილია დრეიდინგის მოდელებში, რომლებიც ატომების ბირთვებს აღნიშნავენ არა ბურთულებად, არამედ ღეროების ერთმანეთთან მიმაგრების წერტილებად. თანამედროვე სამგანზომილებიანი მოდელები უფრო ნათელ სურათს იძლევა ატომური და მოლეკულური ორბიტალების შესახებ.

აცეტილენის ჰიბრიდული ატომური ორბიტალები

ნახშირბადი აღგზნებულ მდგომარეობაში შეიცავს სამ p ორბიტალს და ერთ s ორბიტალს დაუწყვილებელი ელექტრონებით. მეთანის (CH 4) წარმოქმნის დროს ისინი მონაწილეობენ წყალბადის ატომებთან ეკვივალენტური ბმების შექმნაში. ცნობილმა ამერიკელმა მკვლევარმა შეიმუშავა დოქტრინა ატომური ორბიტალების ჰიბრიდული მდგომარეობის შესახებ (AO). ქიმიურ რეაქციებში ნახშირბადის ქცევის ახსნა მდგომარეობს AO-ს ფორმაში და ენერგიაში გასწორებაში, ახალი ღრუბლების წარმოქმნაში. ჰიბრიდული ორბიტალი იძლევა უფრო ძლიერ ბმებს და ფორმულა უფრო სტაბილური ხდება.

აცეტილენის მოლეკულაში ნახშირბადის ატომები მეთანისგან განსხვავებით განიცდიან sp-ჰიბრიდიზაციას. s- და p ელექტრონების ფორმა და ენერგია შერეულია. ჩნდება ორი sp ორბიტალი, რომლებიც მდებარეობს 180° კუთხით, მიმართული ბირთვის მოპირდაპირე მხარეს.

სამმაგი ბონდი

აცეტილენში ნახშირბადის ჰიბრიდული ელექტრონული ღრუბლები მონაწილეობენ σ ბმების შექმნაში იმავე მეზობელ ატომებთან და წყალბადთან C–H წყვილებში. რჩება ორი არაჰიბრიდული p-ორბიტალი ერთმანეთის პერპენდიკულარული. ეთინის მოლეკულაში ისინი მონაწილეობენ ორი π ბმის წარმოქმნაში. σ-თან ერთად ჩნდება სამმაგი ბმა, რომელიც აისახება სტრუქტურულ ფორმულაში. აცეტილენი განსხვავდება ეთანისა და ეთილენისგან ატომებს შორის მანძილით. სამმაგი ბმა ორმაგ ბმაზე მოკლეა, მაგრამ უფრო მეტი ენერგია აქვს და უფრო ძლიერია. σ- და π- ბმების მაქსიმალური სიმკვრივე განლაგებულია პერპენდიკულარულ რეგიონებში, რაც იწვევს ცილინდრული ელექტრონული ღრუბლის წარმოქმნას.

ქიმიური ბმების მახასიათებლები აცეტილენში

ეთინის მოლეკულას აქვს წრფივი ფორმა, რომელიც წარმატებით აისახება აცეტილენის ქიმიური ფორმულით - H—C≡C—H. ნახშირბადის და წყალბადის ატომები განლაგებულია იმავე სწორი ხაზის გასწვრივ და მათ შორის წარმოიქმნება 3 σ- და 2 π-ბმა. თავისუფალი მოძრაობა, C-C ღერძის გასწვრივ ბრუნვა შეუძლებელია, ამას ხელს უშლის მრავალი ბმის არსებობით. სამმაგი ბონდის სხვა მახასიათებლები:

• ნახშირბადის ორი ატომის დამაკავშირებელი ელექტრონების წყვილი არის 3;
• სიგრძე - 0,120 ნმ;
• რღვევის ენერგია - 836 კჯ/მოლი.

შედარებისთვის: ეთანის და ეთილენის მოლეკულებში ერთჯერადი და ორმაგი ქიმიური ბმის სიგრძეა შესაბამისად 1,54 და 1,34 ნმ, C-C გაყოფის ენერგია 348 კჯ/მოლი, C=C 614 კჯ/მოლი.

აცეტილენის ჰომოლოგები

აცეტილენი არის ალკინების უმარტივესი წარმომადგენელი, რომლის მოლეკულებიც შეიცავს სამმაგ კავშირს. პროპინი CH 3 C≡CH არის აცეტილენის ჰომოლოგი. ალკინების მესამე წარმომადგენლის, ბუტინ-1-ის ფორმულა არის CH 3 CH 2 C≡CH. აცეტილენი ეთილენის საერთო სახელია. ალკინები ემორჩილებიან IUPAC წესებს:

• ხაზოვან მოლეკულებში მითითებულია მთავარი ჯაჭვის სახელი, რომელიც სათავეს იღებს ბერძნული რიცხვიდან, რომელსაც ემატება სუფიქსი -ინი და ატომის რიცხვი სამმაგი ბმაში, მაგალითად, ეთინი, პროპინი, ბუტინი-1;
• ატომების ძირითადი ჯაჭვის ნუმერაცია იწყება სამმაგი ბმასთან ყველაზე ახლოს მოლეკულის ბოლოდან;
• განშტოებული ნახშირწყალბადებისთვის პირველ რიგში მოდის გვერდითი ტოტის სახელი, რასაც მოჰყვება ატომების მთავარი ჯაჭვის სახელი სუფიქსით -in.
• სახელის ბოლო ნაწილი არის რიცხვი, რომელიც მიუთითებს მოლეკულაში სამმაგი ბმის ადგილმდებარეობის შესახებ, მაგალითად, ბუტინი-2.

ალკინების იზომერიზმი. თვისებების დამოკიდებულება სტრუქტურაზე

ეთინს და პროპინს არ აქვთ სამმაგი კავშირის პოზიციის იზომერები; ისინი ბუტინით იწყება. პენტინს და შემდეგ ჰომოლოგებს აქვთ ნახშირბადის ჩონჩხის იზომერები. სამმაგი ბმის მიმართ, აცეტილენის ნახშირწყალბადების სივრცითი იზომერიზმი არ ჩანს.

ეთინის პირველი 4 ჰომოლოგი არის აირები, რომლებიც ცუდად ხსნადია წყალში. აცეტილენის ნახშირწყალბადები C 5 - C 15 სითხეებია. მყარი ნივთიერებები არის ეთინის ჰომოლოგები, დაწყებული C17 ნახშირწყალბადით. ალკინების ქიმიურ ბუნებაზე მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს სამმაგი ბმა. ტიპი უფრო აქტიურად, ვიდრე ეთილენი, ისინი ამაგრებენ სხვადასხვა ნაწილაკებს. ეს თვისება არის საფუძველი ეთილენის ფართოდ გამოყენების მრეწველობასა და ტექნოლოგიაში. როდესაც აცეტილენი იწვის, დიდი რაოდენობით სითბო გამოიყოფა, რომელიც გამოიყენება გაზის ჭრისა და ლითონის შედუღებისას.

აცეტილენი

ამ ნივთიერების სახელს უკავშირდება სიტყვა "ძმარი". დღეს ის არის ერთადერთი გაზი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში, რომლის წვა და აფეთქება შესაძლებელია არარსებობის შემთხვევაში. ჟანგბადიან სხვა ჟანგვის აგენტები. მჟავაში წვა იძლევა ძალიან ცხელ ცეცხლს - 3100°C-მდე.

როგორ სინთეზიდა აცეტილენი

Პირველი მიიღო აცეტილენი 1836 წელს ედმუნდ დეივი, ცნობილი ჰამფრი დევის ბიძაშვილი. მან მოქმედებდა წყალი კალიუმის კარბიდზე: K 2 C 2 + 2H 2 O=C 2 H 2 + 2KOH და მიიღო ახალი აირი, რომელსაც უწოდა წყალბადის ბიკარბონატი. ეს გაზი ძირითადად ქიმიკოსებს აინტერესებდა ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორიის თვალსაზრისით. ეგრეთ წოდებული რადიკალური თეორიის ერთ-ერთმა შემქმნელმა იუსტუს ლიბიგმა დაასახელა ატომების ჯგუფი (ანუ რადიკალი) C 2 H 3. აცეტილი.
ლათინურად acetum ნიშნავს ძმარს; ძმარმჟავას მოლეკულა (C 2 H 3 O + O + H, როგორც მაშინ ეწერა მისი ფორმულა) განიხილებოდა აცეტილის წარმოებულად. როდესაც ფრანგმა ქიმიკოსმა მარსელინ ბერტელომ 1855 წელს მოახერხა წყალბადის ბიკარბონატის მიღება ერთდროულად რამდენიმე მეთოდით, მან მას უწოდა. აცეტილენი . ბერტელოტმა აცეტილენი აცეტილის წარმოებულად მიიჩნია, საიდანაც წყალბადის ერთი ატომი ამოიღეს: C 2 H 3 - H = C 2 H 2. პირველ რიგში, ბერტელოტმა მიიღო აცეტილენი ეთილენის, მეთილის და ეთილის სპირტის ორთქლის გაცხელებული მილის მეშვეობით. 1862 წელს მან მოახერხა აცეტილენის სინთეზირება ელემენტებიდან წყალბადის გავლის გზით ვოლტაური რკალის ალი ორ ნახშირბადის ელექტროდს შორის. ყველა ნახსენები სინთეზის მეთოდი მხოლოდ თეორიული იყო, აცეტილენი კი იშვიათი და ძვირადღირებული აირი იყო, სანამ არ შეიმუშავეს იაფი მეთოდი კალციუმის კარბიდის წარმოებისთვის ქვანახშირისა და კირის ნარევის კალცინით: CaO + 3C = CaC 2 + CO. ეს მოხდა მე-19 საუკუნის ბოლოს.
მერე აცეტილენის გამოყენება დაიწყო განათებისთვის . მაღალ ტემპერატურაზე ცეცხლში ეს გაზი, რომელიც შეიცავს 92,3% ნახშირბადს (ეს არის ერთგვარი ქიმიური ჩანაწერი), იშლება ნახშირბადის მყარი ნაწილაკების წარმოქმნით, რომლებიც შეიძლება შეიცავდეს რამდენიმედან მილიონამდე ნახშირბადის ატომს. ცეცხლის შიდა კონუსში ძლიერად თბება, ეს ნაწილაკები იწვევენ ალის კაშკაშა ანათებას - ყვითელიდან თეთრამდე, ტემპერატურის მიხედვით (რაც უფრო ცხელია ალი, მით უფრო უახლოვდება მისი ფერი თეთრს).
აცეტილენის ჩირაღდნები მისცა 15-ჯერ მეტი სინათლე, ვიდრე ჩვეულებრივი გაზის ნათურები, რომლებიც ანათებდნენ ქუჩებს. თანდათანობით ისინი შეიცვალა ელექტრო განათებით, მაგრამ დიდი ხნის განმავლობაში მათ იყენებდნენ ველოსიპედებზე, მოტოციკლებზე და ცხენებზე დაყენებულ ეტლებზე პატარა ნათურებში.
დიდი ხნის განმავლობაში, აცეტილენი ტექნიკური საჭიროებისთვის (მაგალითად, სამშენებლო ობიექტებზე) მიიღება კარბიდის "ჩაქრობით" წყლით. ტექნიკური კალციუმის კარბიდიდან მიღებულ აცეტილენს აქვს უსიამოვნო სუნი ამიაკის, წყალბადის სულფიდის, ფოსფინისა და არსინის მინარევების გამო.

აცეტილენი დღეს: წარმოების მეთოდები

ინდუსტრიაში აცეტილენი ხშირად წარმოიქმნება წყლის მოქმედებით კალციუმის კარბიდზე.
ამჟამად ფართოდ გამოიყენება ბუნებრივი აირის - მეთანისგან აცეტილენის წარმოების მეთოდები:
ელექტროკრეკინგი (მეთანის ნაკადი ელექტროდებს შორის გადის 1600°C ტემპერატურაზე და სწრაფად ცივდება აცეტილენის დაშლის თავიდან ასაცილებლად);
თერმოჟანგვითი კრეკინგი (არასრული დაჟანგვა), სადაც რეაქციაში გამოიყენება აცეტილენის ნაწილობრივი წვის სითბო.

განაცხადი

აცეტილენი გამოიყენება:

• ლითონების შედუღებისა და ჭრისთვის,
• როგორც ძალიან კაშკაშა, თეთრი სინათლის წყარო თავისუფალ ნათურებში, სადაც ის მიიღება კალციუმის კარბიდის და წყლის რეაქციით,
• ასაფეთქებელი ნივთიერებების წარმოებაში,
• ძმარმჟავას, ეთილის სპირტის, გამხსნელების, პლასტმასის, რეზინის, არომატული ნახშირწყალბადების წარმოებისთვის.

აცეტილენის თვისებები

ქიმიურად სუფთა სახით აცეტილენს აქვს სუსტი ეთერული სუნი. ტექნიკურ აცეტილენს, მასში მინარევების, კერძოდ წყალბადის ფოსფიდის არსებობის გამო, აქვს მკვეთრი, სპეციფიკური სუნი. აცეტილენი ჰაერზე მსუბუქია. აცეტილენის გაზი არის უფერო გაზი, რომლის მოლეკულური წონაა 26,038.
აცეტილენს შეუძლია მრავალი სითხეში დაშლა. მისი ხსნადობა დამოკიდებულია ტემპერატურაზე: რაც უფრო დაბალია სითხის ტემპერატურა, მით მეტია მას შეუძლია აცეტილენის „შეთვისება“. გახსნილი აცეტილენის წარმოების პრაქტიკაში გამოიყენება აცეტონი, რომელიც 15 ° C ტემპერატურაზე ხსნის აცეტილენის 23 მოცულობას.
წყალბადის ფოსფიდის შემცველობა აცეტილენში მკაცრად უნდა იყოს შეზღუდული, რადგან აცეტილენის წარმოქმნის მომენტში ჰაერის თანდასწრებით მაღალ ტემპერატურაზე შეიძლება მოხდეს სპონტანური ანთება.
აცეტილენი ერთადერთი გაზია, რომელიც ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში და არის ერთ-ერთი იმ რამდენიმე ნაერთებიდან, რომლის წვა და აფეთქება შესაძლებელია ჟანგბადის ან სხვა ჟანგვის აგენტების არარსებობის შემთხვევაში.
ჯერ კიდევ 1895 წელს A.L. Le Chatelier-მა აღმოაჩინა, რომ აცეტილენი მჟავაში წვისას წარმოქმნის ძალიან ცხელ ცეცხლს (3150°C-მდე), ამიტომ იგი ფართოდ გამოიყენება ცეცხლგამძლე ლითონების შესადუღებლად და დასაჭრელად. დღესდღეობით აცეტილენის გამოყენება ლითონების გაზის ალით დასამუშავებლად ძლიერ კონკურენციას განიცდის უფრო ხელმისაწვდომი წვადი გაზებისგან (ბუნებრივი გაზი, პროპან-ბუტანი და ა.შ.). თუმცა, აცეტილენის უპირატესობა მისი წვის უმაღლესი ტემპერატურაა. ასეთ ცეცხლში ფოლადის სქელი ნაჭრებიც კი ძალიან სწრაფად დნება. სწორედ ამიტომ, მექანიკური საინჟინრო სტრუქტურების კრიტიკული კომპონენტების გაზის ალით დამუშავება ხორციელდება მხოლოდ აცეტილენის დახმარებით, რაც უზრუნველყოფს შედუღების პროცესის მაღალ პროდუქტიულობას და ხარისხს.
გარდა ამისა, აცეტილენი ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ნივთიერებების ორგანულ სინთეზში - აცეტალდეჰიდი და ძმარმჟავა, სინთეზური რეზინები (იზოპრენი და ქლოროპრენი), პოლივინილ ქლორიდი და სხვა პოლიმერები.

გახსნის ისტორია

აცეტილენის დასახელება IUPAC-ის ნომენკლატურის მიხედვით

ᲤᲘᲖᲘᲙᲣᲠᲘ ᲛᲐᲮᲐᲡᲘᲐᲗᲔᲑᲚᲔᲑᲘ

აცეტილენის სტრუქტურული ფორმულა

აცეტილენის ორგანული ნაერთების კლასის მახასიათებლები

რეაქციები აცეტილენის წარმოებისთვის

აცეტილენის დამახასიათებელი ქიმიური რეაქციები

აცეტილენის გამოყენების სფეროები

აცეტილენის გავლენა ადამიანის სხეულზე და გარემოზე

გამოყენებული ბმულების სია

გახსნის ისტორია

აცეტილენი პირველად 1836 წელს გამოუშვა ედმუნდ დევის, ცნობილი ჰამფრი დევის ბიძაშვილის მიერ. მან რეაგირება მოახდინა წყალზე კალიუმის კარბიდზე: K2C2 + H2O=C2H2 + 2KOH და მიიღო ახალი აირი, რომელსაც უწოდა წყალბადის ბიკარბონატი. ეს გაზი ძირითადად ქიმიკოსებს აინტერესებდა ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორიის თვალსაზრისით. რადიკალების ეგრეთ წოდებული თეორიის ერთ-ერთმა შემქმნელმა იუსტუს ლიბიგმა ატომების ჯგუფს (ანუ რადიკალს) C2H3 აცეტილი უწოდა.

ლათინურად acetum ნიშნავს ძმარს; ძმარმჟავას მოლეკულა (C2H3O+O+H, როგორც მაშინ ეწერა მისი ფორმულა) განიხილებოდა აცეტილის წარმოებულად. როდესაც ფრანგმა ქიმიკოსმა მარსელინ ბერტელოტმა 1855 წელს მოახერხა "წყალბადის ბიკარბონატის" მიღება ერთდროულად რამდენიმე მეთოდით, მან მას აცეტილენი უწოდა. ბერტელოტმა აცეტილენი აცეტილის წარმოებულად მიიჩნია, საიდანაც წყალბადის ერთი ატომი ამოიღეს: C2H3 - H = C2H2. პირველ რიგში, ბერტელოტმა მიიღო აცეტილენი ეთილენის, მეთილის და ეთილის სპირტის ორთქლის გაცხელებული მილის მეშვეობით. 1862 წელს მან მოახერხა აცეტილენის სინთეზირება ელემენტებიდან წყალბადის გავლის გზით ვოლტაური რკალის ალი ორ ნახშირბადის ელექტროდს შორის. ყველა ნახსენები სინთეზის მეთოდი მხოლოდ თეორიული იყო, აცეტილენი კი იშვიათი და ძვირადღირებული აირი იყო, სანამ არ შეიმუშავეს იაფი მეთოდი კალციუმის კარბიდის წარმოებისთვის ქვანახშირისა და კირის ნარევის კალცინით: CaO + 3C = CaC2 + CO. ეს მოხდა მე-19 საუკუნის ბოლოს.

შემდეგ დაიწყო აცეტილენის გამოყენება განათებისთვის. მაღალ ტემპერატურაზე ცეცხლში ეს გაზი, რომელიც შეიცავს 92,3% ნახშირბადს (ეს არის ერთგვარი ქიმიური ჩანაწერი), იშლება ნახშირბადის მყარი ნაწილაკების წარმოქმნით, რომლებიც შეიძლება შეიცავდეს რამდენიმედან მილიონამდე ნახშირბადის ატომს. ცეცხლის შიდა კონუსში ძლიერად თბება, ეს ნაწილაკები იწვევენ ალის კაშკაშა ანათებას - ყვითელიდან თეთრამდე, ტემპერატურის მიხედვით (რაც უფრო ცხელია ალი, მით უფრო უახლოვდება მისი ფერი თეთრს).

აცეტილენის ჩირაღდნები აწარმოებდნენ 15-ჯერ მეტ შუქს, ვიდრე ჩვეულებრივი გაზის ნათურები, რომლებიც ანათებდნენ ქუჩებს. თანდათანობით ისინი შეიცვალა ელექტრო განათებით, მაგრამ დიდი ხნის განმავლობაში მათ იყენებდნენ ველოსიპედებზე, მოტოციკლებზე და ცხენებზე დაყენებულ ეტლებზე პატარა ნათურებში.

დიდი ხნის განმავლობაში, აცეტილენი ტექნიკური საჭიროებისთვის (მაგალითად, სამშენებლო ობიექტებზე) მიიღება კარბიდის "ჩაქრობით" წყლით. ტექნიკური კალციუმის კარბიდიდან მიღებულ აცეტილენს აქვს უსიამოვნო სუნი ამიაკის, წყალბადის სულფიდის, ფოსფინის PH3, არსინის AsH3 მინარევების გამო.

აცეტილენის დასახელება IUPAC-ის ნომენკლატურის მიხედვით

IUPAC-ის ნომენკლატურის მიხედვით, შესაბამისი გაჯერებული ნახშირწყალბადების სახელებში ალკინების სახელების აგებისას, სუფიქსი -an იცვლება სუფიქსით -in. სამმაგი ბმისა და შემცვლელი ჯგუფების პოზიციის აღსანიშნავად ჯაჭვი ინომრება ისევე, როგორც შესაბამის ალკენებში. ეთინს ასევე შეიძლება ეწოდოს ტრივიალურად - აცეტილენი.

ᲤᲘᲖᲘᲙᲣᲠᲘ ᲛᲐᲮᲐᲡᲘᲐᲗᲔᲑᲚᲔᲑᲘ

ნორმალურ პირობებში ეს არის უფერო გაზი, წყალში ოდნავ ხსნადი, ჰაერზე მსუბუქი. დუღილის წერტილი: 83,8 °C. შეკუმშვისას ის ფეთქებად იშლება; ის ინახება ცილინდრებში, რომლებიც სავსეა კიზელგურით ან აცეტონით გაჟღენთილი გააქტიურებული ნახშირბადით, რომელშიც აცეტილენი იხსნება დიდი რაოდენობით წნევის ქვეშ. ფეთქებადი. არ შეიძლება ღია ცის ქვეშ გაშვება. C2H2 გვხვდება ურანსა და ნეპტუნზე.

აცეტილენის სტრუქტურული ფორმულა

აცეტილენის ორგანული ნაერთების კლასის მახასიათებლები

აცეტილენი მიეკუთვნება ალკინების კლასს.

ალკი ?nes (სხვაგვარად აცეტილენის ნახშირწყალბადები) არის ნახშირწყალბადები, რომლებიც შეიცავს სამმაგ კავშირს ნახშირბადის ატომებს შორის, რომლებიც ქმნიან ჰომოლოგიურ სერიას ზოგადი ფორმულით CnH2n-2. ნახშირბადის ატომები სამმაგ ბმაში არიან sp-ჰიბრიდიზაციის მდგომარეობაში.

ალკინებს ახასიათებთ დამატების რეაქციები. ალკენებისგან განსხვავებით, რომლებიც ექვემდებარებიან ელექტროფილურ დამატების რეაქციებს, ალკინებს შეუძლიათ აგრეთვე გაიარონ ნუკლეოფილური დამატების რეაქციები. ეს განპირობებულია ბმის მნიშვნელოვანი s-ხასიათით და, შედეგად, ნახშირბადის ატომის გაზრდილი ელექტრონეგატიურობით. გარდა ამისა, წყალბადის ატომის მაღალი მობილურობა სამმაგი ბმის დროს განსაზღვრავს ალკინების მჟავე თვისებებს ჩანაცვლების რეაქციებში.

ალკინები თავიანთი ფიზიკური თვისებებით წააგავს შესაბამის ალკენებს. ქვედა (C4-მდე) არის უფერო და უსუნო აირები, რომლებსაც აქვთ უფრო მაღალი დუღილის წერტილი, ვიდრე მათი ანალოგები ალკენებში. ალკინები ცუდად იხსნება წყალში, მაგრამ უკეთესია ორგანულ გამხსნელებში.

აცეტილენის რეაქციის ნაერთის ფორმულა

რეაქციები აცეტილენის წარმოებისთვის

ლაბორატორიაში აცეტილენი წარმოიქმნება წყლის მოქმედებით კალციუმის კარბიდზე.

2 H2O = C2H2? + Ca(OH)2

ასევე მეთანის ორი მოლეკულის დეჰიდროგენაციის დროს 1400 °C-ზე ზემოთ ტემპერატურაზე:

CH4 = C2H2? +3H2?

აცეტილენის დამახასიათებელი ქიმიური რეაქციები

აცეტილენის ძირითადი ქიმიური რეაქციები (დამატების რეაქციები):

აცეტილენის ძირითადი ქიმიური რეაქციები (დამატების რეაქციები, დიმერიზაცია, პოლიმერიზაცია, ციკლომერიზაცია).

აცეტილენის გამოყენების სფეროები

აცეტილენი გამოიყენება:

ლითონების შედუღებისა და ჭრისთვის,

როგორც ძალიან კაშკაშა, თეთრი სინათლის წყარო თავისუფალ ნათურებში, სადაც ის წარმოიქმნება კალციუმის კარბიდის და წყლის რეაქციის შედეგად (იხ. კარბიდის ნათურა),

ასაფეთქებელი ნივთიერებების წარმოებაში (იხ. აცეტილენიდები),

ძმარმჟავას, ეთილის სპირტის, გამხსნელების, პლასტმასის, რეზინის, არომატული ნახშირწყალბადების წარმოებისთვის,

ნახშირბადის შავი მისაღებად,

ატომური შთანთქმის სპექტროფოტომეტრიაში ალი ატომიზაციის დროს,

სარაკეტო ძრავებში (ამიაკთან ერთად).

აციტელენის გავლენა ადამიანის სხეულზე და გარემოზე

იმის გამო, რომ აცეტილენი წყალში ხსნადია და მისი ნარევები ჟანგბადთან შეიძლება აფეთქდეს კონცენტრაციების ძალიან ფართო დიაპაზონში, მისი შეგროვება გაზომეტრებში შეუძლებელია.

აცეტილენი ფეთქდება დაახლოებით 500 °C ტემპერატურაზე ან 0,2 მპა-ზე ზემოთ წნევაზე; CPV 2.3-80.7%, ავტომატური აალების ტემპერატურა 335 °C. ფეთქებადობა მცირდება, როდესაც აცეტილენი განზავებულია სხვა აირებით, როგორიცაა აზოტი, მეთანი ან პროპანი. როდესაც აცეტილენი შედის სპილენძთან და ვერცხლთან დიდი ხნის განმავლობაში, წარმოიქმნება სპილენძი და ვერცხლის აცეტილენიდები, რომლებიც ფეთქდებიან დარტყმის ან ტემპერატურის მომატების დროს. ამიტომ, აცეტილენის შენახვისას არ გამოიყენება სპილენძის შემცველი მასალები (მაგალითად, ცილინდრის სარქველები).

აცეტილენს აქვს სუსტი ტოქსიკური ეფექტი. აცეტილენისთვის მაქსიმალური დასაშვები კონცენტრაციის ზღვარი ნორმალიზებულია. = MPC s.s. = 1.5 მგ/მ3 ჰიგიენური სტანდარტების მიხედვით GN 2.1.6.1338-03 „დამაბინძურებლების მაქსიმალური დასაშვები კონცენტრაციები (MAC) დასახლებული ტერიტორიების ატმოსფერულ ჰაერში“.

MPCr.z. (სამუშაო ფართობი) დადგენილი არ არის (GOST 5457-75 და GN 2.2.5.1314-03 მიხედვით), ვინაიდან ჰაერთან ნარევში ცეცხლის განაწილების კონცენტრაციის ლიმიტებია 2.5-100%.

იგი ინახება და ტრანსპორტირდება თეთრი ფოლადის ცილინდრებში, რომლებიც სავსეა ინერტული ფოროვანი მასით (მაგალითად, ნახშირი) (წითელი წარწერით "A") აცეტონში ხსნარის სახით 1,5-2,5 მპა წნევის ქვეშ.

გამოყენებული ბმულების სია

1.Newland Y., Vogt R., აცეტილენის ქიმია, Inizdat, 1947 წ.

.Fedorenko N.P., აცეტილენის წარმოების მეთოდები და ეკონომიკა, ქიმიური მეცნიერება და მრეწველობა, 3, ტ. 1, 1956 წ.

.ფედორენკო ნ.პ. ქიმია და ქიმიური ტექნოლოგია, No3, ტ.I, 1956წ.

რეპეტიტორობა

გჭირდებათ დახმარება თემის შესწავლაში?

ჩვენი სპეციალისტები გაგიწევენ კონსულტაციას ან გაგიწევენ რეპეტიტორულ მომსახურებას თქვენთვის საინტერესო თემებზე.
გაგზავნეთ თქვენი განაცხადითემის მითითება ახლავე, რათა გაიგოთ კონსულტაციის მიღების შესაძლებლობის შესახებ.

გაზის ალივით მუშაობისთვის აუცილებელია ცეცხლიდან ლითონზე სითბოს გადატანა კონკრეტული სამუშაო პირობებისთვის საკმარისი რაოდენობით. აალებადი აირები ჩვეულებრივ იწვება ჟანგბადის ნარევში. ყველაზე მაღალი ტემპერატურაა აცეტილენ-ჟანგბადის ალი (3200°C), რომელიც იძლევა აცეტილენის გამოყენების საშუალებას ლითონების გაზის ალივით დამუშავების ნებისმიერ სახეობაში. ალის წვის ინტენსივობა განისაზღვრება წვის ნორმალური სიჩქარის პროდუქტით და ნარევის წვის სითბოთი. აცეტილენს აქვს ყველაზე მაღალი „წვის ინტენსივობა“, რომელიც სტექიომეტრიული შემადგენლობის ნარევისთვის არის 27700 კკალ/(მ 2 *წმ).

აცეტილენი

აცეტილენი მიეკუთვნება C n H 2n-2 სერიის უჯერი ნახშირწყალბადების ჯგუფს. . ეს არის უფერო აალებადი გაზი სპეციფიკური სუნით; მასში მინარევების არსებობის გამო - წყალბადის ფოსფორი, წყალბადის სულფიდი და ა.შ. აცეტილენის სიმკვრივე 20°C-ზე და 760 მმ Hg. Ხელოვნება. უდრის 1,091 კგ/მ3; 0°C-ზე და 760 მმ Hg-ზე. Ხელოვნება. – – სიმკვრივე 1,171 კგ/მ3. აცეტილენი ჰაერზე მსუბუქია; სიმკვრივე ჰაერის სიმკვრივესთან შედარებით 0,9; მოლეკულური წონა 26.038. აცეტილენისთვის კრიტიკულ წერტილს ახასიათებს გაჯერებული ორთქლის წნევა 61,65 კგფ/სმ 2 და ტემპერატურა 35,54°C. 760 მმ Hg-ზე. Ხელოვნება. ხოლო –84°C ტემპერატურაზე აცეტილენი გადადის თხევად მდგომარეობაში, ხოლო –85°C ტემპერატურაზე მყარდება.

აცეტილენი ერთადერთი გაზია, რომელიც ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში და არის ერთ-ერთი იმ რამდენიმე ნაერთებიდან, რომლის წვა და აფეთქება შესაძლებელია ჟანგბადის ან სხვა ჟანგვის აგენტების არარსებობის შემთხვევაში. აცეტილენი არის უაღრესად ენდოთერმული ნაერთი; 1 კგ აცეტილენის დაშლისას გამოიყოფა 2000 კკალზე მეტი, ანუ დაახლოებით 2-ჯერ მეტი ვიდრე 1 კგ მყარი ფეთქებადი ტროტილის აფეთქება. აცეტილენის ავტომატური აალების ტემპერატურა მერყეობს 500-დან 600°C-მდე 2 კგფ/სმ2 წნევით და შესამჩნევად მცირდება წნევის მატებასთან ერთად; ამრიგად, 22 კგფ/სმ2 წნევის დროს აცეტილენის ავტომატური აალების ტემპერატურაა 350°C, ხოლო ისეთი კატალიზატორების არსებობისას, როგორიცაა რკინის ფხვნილი, სილიკა გელი, გააქტიურებული ნახშირბადი და ა.შ., აცეტილენის დაშლა იწყება 280 გრადუსზე. -300°C. სპილენძის ოქსიდის არსებობა ამცირებს ავტომატური ანთების ტემპერატურას 246°C-მდე. გარკვეულ პირობებში, აცეტილენი რეაგირებს სპილენძთან და ქმნის ფეთქებადი ნაერთებს; ამიტომ, აცეტილენის აღჭურვილობის წარმოებაში, აკრძალულია 70% Cu-ზე მეტი შემცველი შენადნობების გამოყენება.

აცეტილენის ფეთქებადი დაშლა, როგორც წესი, იწყება ინტენსიური გაცხელებით 100 – 500°C/წმ სიჩქარით. ნელი გაცხელებით ხდება აცეტილენის პოლიმერიზაციის რეაქცია, რომელიც ათავისუფლებს სითბოს, რაც, როგორც წესი, 530°C-ზე ზემოთ ტემპერატურაზე იწვევს აცეტილენის ფეთქებადი დაშლას. ქვედა ზღვარი წნევა, რომლის დროსაც შესაძლებელია აცეტილენის დაშლა, არის 0,65 კგფ/სმ 2. აცეტილენის აფეთქების ლიმიტები ფართოა (ცხრილი 2). ყველაზე საშიშია აცეტილენის ნარევები სტექიომეტრიული შემადგენლობის ჟანგბადთან (~30%). ალის გავრცელებისა და დეტონაციის სიჩქარე უდიდეს მნიშვნელობას აღწევს აცეტილენისა და ჟანგბადის თანაფარდობით 1:2,5 და შესაბამისად უდრის 13,5 და 2400 მ/წმ ნორმალურ პირობებში. აცეტილენის აფეთქების დროს წარმოქმნილი წნევა დამოკიდებულია საწყის პარამეტრებზე და აფეთქების ბუნებაზე. ის შეიძლება გაიზარდოს დაახლოებით 10-12-ჯერ საწყისთან შედარებით მცირე ჭურჭელში აფეთქების დროს და შეიძლება გაიზარდოს 22-ჯერ სუფთა აცეტილენის და 50-ჯერ აცეტილენ-ჟანგბადის ნარევის აფეთქებით.

ლითონების გაზის ალით დამუშავებისას აცეტილენი გამოიყენება ან აირისებრ მდგომარეობაში, როდესაც იწარმოება პორტატული ან სტაციონარული აცეტილენის გენერატორებში, ან დაშლილ მდგომარეობაში. გახსნილი აცეტილენი არის აცეტილენის ხსნარი აცეტონში, რომელიც თანაბრად ნაწილდება ფოროვან შემავსებელში წნევის ქვეშ. აცეტილენის ხსნადობა დამოკიდებულია ტემპერატურასა და წნევაზე. ცილინდრში ფოროვანი მასა უზრუნველყოფს აცეტილენის გაფანტვას მთელ მოცულობაში და აცეტილენის ფეთქებადი დაშლის ლოკალიზაციას. ცილინდრში ფოროვანი მასის არარსებობის შემთხვევაში, აცეტონში გახსნილი აცეტილენის დაწყებული ფეთქებადი დაშლა ხდება 5 კგფ/სმ2-ზე დაბალ წნევაზე. ფოროვანი შემავსებლებად შეიძლება გამოყენებულ იქნას არა მხოლოდ ნაყარი ფოროვანი მასები, არამედ ჩამოსხმული ფოროვანი მასები, რომლებმაც იპოვეს გამოყენება საზღვარგარეთ.

აირისებრი და გახსნილი ტექნიკური აცეტილენის ფიზიკოქიმიური პარამეტრები მითითებულია GOST 5457 - 75. მინარევების დასაშვები რაოდენობის შემცველობის მიხედვით განასხვავებენ გახსნილ, გახსნილ და აირისებრ აცეტილენს; მინარევების დასაშვები შემცველობა (მოცულობითი ფრაქციები) შესაბამისად უდრის:

• ჰაერი და წყალში ცუდად ხსნადი სხვა აირები - არაუმეტეს 0,9, 1,0, 1,5;
• წყალბადის ფოსფიდი – 0,01; 0.04; 0.08;
• წყალბადის სულფიდი – 0,005; 0,05; 0,15;
• წყლის ორთქლი 20°C და 760 მმ Hg. Ხელოვნება. – 0,5; 0.6.

ტექნიკურად გახსნილი აცეტილენი ტრანსპორტირდება ფოლადის ცილინდრებში. დასაშვები მაქსიმალური წნევა ცილინდრებში არ უნდა აღემატებოდეს 13,4 კგფ/სმ 2 ტემპერატურაზე -5°C და წნევა 760 მმ Hg. Ხელოვნება. და 30 კგფ/სმ 2 +40°C ტემპერატურაზე და 760 მმ Hg წნევაზე. Ხელოვნება. იგივე პარამეტრების მქონე ცილინდრში ნარჩენი წნევა არ უნდა იყოს 0,5 და 3,0 კგფ/სმ 2-ზე ნაკლები, შესაბამისად.

ლითონების გაზის ალით დამუშავებისთვის, კალციუმის კარბიდისგან მიღებულ აცეტილენთან ერთად, გამოიყენება პიროლიზის აცეტილენი, რომელიც მიიღება ბუნებრივი აირისგან მეთანის თერმო-ოქსიდაციური პიროლიზით ჟანგბადთან ერთად. პიროლიზის აცეტილენი ასევე ინახება და ტრანსპორტირდება ცილინდრებში გახსნილი სახით. პიროლიზის აცეტილენის შემავსებელი და გამხსნელი იგივეა, რაც კალციუმის კარბიდის აცეტილენისთვის.

გახსნილი აცეტილენის გამოყენებისას, აირისებრ აცეტილენთან შედარებით, უზრუნველყოფილია კარბიდის გამოყენების უმაღლესი კოეფიციენტი, შემდუღებლის სამუშაო ადგილის სისუფთავე, აღჭურვილობის სტაბილური მუშაობა და ოპერაციული უსაფრთხოება. აცეტილენის წარმოების ძირითადი ნედლეული, რომელიც გამოიყენება ლითონების გაზის ცეცხლის დამუშავებაში, არის კალციუმის კარბიდი. კალციუმის კარბიდი წარმოიქმნება ელექტრო ღუმელებში კალცინირებული ცაცხვის კოქსით ან ანტრაციტის რეაქციის შედეგად. გამდნარ კალციუმის კარბიდს ასხამენ ფორმებში, სადაც მყარდება; შემდეგ მას აჭყლიტებენ ნაჭრებად და ახარისხებენ ნაჭრების ზომის მიხედვით GOST 1460-ის შესაბამისად. აცეტილენი მიიღება კალციუმის კარბიდის წყლით დაშლის (ჰიდროლიზის) შედეგად. აცეტილენის რეალური „ლიტრი მოცულობა“ 1 კგ ტექნიკური კარბიდიდან 20°C-ზე და 760 მმ Hg. Ხელოვნება. არ აღემატება 285 ლ და დამოკიდებულია კარბიდის გრანულაციაზე. კარბიდის ნაჭრების ზომის ზრდასთან ერთად იზრდება გადაადგილება, მაგრამ დაშლის სიჩქარე მცირდება, ანუ იზრდება კარბიდის დაშლის ხანგრძლივობა (ცხრილი 1).

წყალბადოფოსფიდის შემცველობა აცეტილენში მოცულობით არაუმეტეს 0,08%, სულფიდის გოგირდის შემცველობა არაუმეტეს 1,2%. GOST 1460 ასევე ადგენს სხვა ზომის კალციუმის კარბიდის ნაჭრების დასაშვებ რაოდენობას მითითებული გრანულაციის პარტიებში. კარბიდის დაშლის რეაქციის დიდი თერმული ეფექტი ქმნის მძიმე გადახურების საშიშროებას. სითბოს მოცილების გარეშე, კალციუმის კარბიდისა და წყლის სტექიომეტრიული რაოდენობის ურთიერთქმედებისას, რეაქციის მასა თბება 700 – 800°C-მდე. კარბიდის დაშლა არასაკმარისი გაგრილებით და განსაკუთრებით ჰაერის თანდასწრებით შეიძლება გამოიწვიოს აფეთქება, ამიტომ პროცესი უნდა განხორციელდეს წყლის მნიშვნელოვანი სიჭარბით. 1 კგ კარბიდის დასაშლელად საჭიროა 5-20 ლიტრი წყალი. განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს კარბიდის მტვრის არსებობას კარბიდში. მტვერი თითქმის მყისიერად იშლება; მყისიერი გათბობის გამო, შეიძლება მოხდეს აცეტილენის აფეთქება. ამიტომ, მტვრის დამუშავება ჩვეულებრივ გენერატორებში, რომელიც არ არის შესაფერისი მტვრის გამოყენებისთვის, დაუშვებელია. თუ მტვრის შემცველობა მნიშვნელოვანია, გენერატორში ჩატვირთვამდე კალციუმის კარბიდი გადის საცერში 2 მმ დიამეტრის უჯრედებით. დაგროვილი მტვერი უნდა დაიშალოს ღია ცის ქვეშ, არანაკლებ 800-1000 ლიტრი მოცულობის სპეციალურ ჭურჭელში, ენერგიული მორევით, ხოლო ერთდროულად ჩამოიღვაროს არაუმეტეს 250 გ კარბიდის მტვერი. წყალი უნდა შეიცვალოს მტვრის დაშლის შემდეგ 100 კგ-მდე რაოდენობით.

კალციუმის კარბიდი ტრანსპორტირდება და ინახება რკინის დოლებით, კედლის სისქით მინიმუმ 0,51 მმ და წონა 50-130 კგ. დოლების გვერდითი ზედაპირი დამზადებულია გოფრირებული უფრო მეტი სიმყარისთვის. კალციუმის კარბიდი ინტენსიურად შთანთქავს ტენს ჰაერიდანაც კი, ასე რომ, თუ კონტეინერი ცუდად არის დალუქული, აცეტილენი შეიძლება წარმოიქმნას პირდაპირ ბარაბანში. საგულდაგულოდ უნდა შემოწმდეს დოლების შებოჭილობა; ბარაბანი ღია სატრანსპორტო საშუალებებით გადაზიდვისას აუცილებელია დოლების დაფარვა ბრეზენტით. თუ ბარაბნის დაზიანება გამოვლინდა, კარბიდი უნდა გადაისხას სხვა დახურულ კონტეინერში.

სტაციონარული გენერატორების მომსახურებისას, ბარაბანი კარბიდი შეედინება სპეციალურ მიმღებ-ბუნკერებში. სადგურზე დასარტყამების გახსნა ჩვეულებრივ მექანიზებულია. ამ მიზნებისათვის გამოიყენება მანქანები, რომლებშიც ზედა საფარი იჭრება სპეციალური საჭრელი როლიკებით ან სოლი დანებით. დანები და როლიკერი დამზადებულია ნაპერწკლებიანი მასალისგან. გარდა ამისა, ზეთი ან აზოტი მიეწოდება ჭრის ადგილს.

კალციუმის კარბიდის ტრანსპორტირება დასარტყამებში სტაციონარული გენერატორებისთვის, რომელთა სიმძლავრე აღემატება 20 მ 3/სთ არ არის ეკონომიკურად გამართლებული, რადგან დოლების ამოღებას დიდი დრო სჭირდება; გროვდება დიდი რაოდენობით ცარიელი კონტეინერები, რომელთა ხელახლა გამოყენება შეუძლებელია; კარბიდის დაკარგვა მისი დამსხვრევის გამო დოლების გორგვისას და შემდგომი მტვრისგან სკრინინგის გამო არის მნიშვნელოვანი. აქედან გამომდინარე, სტაციონარული დანადგარებისთვის კარბიდის ტრანსპორტირებისა და შენახვის კონტეინერის მეთოდი შეიძლება ჩაითვალოს ყველაზე პერსპექტიულად. ალუმინის, სპილენძის, ტყვიის და სხვა ლითონების ალივით დამუშავებისას, რომელთა დნობის წერტილი უფრო დაბალია, ვიდრე ფოლადის დნობის წერტილი, მიზანშეწონილია გამოიყენოთ არა აცეტილენი, როგორც აალებადი აირი, არამედ აირები, რომლებიც აცეტილენის შემცვლელი ან თხევადი აალებადია. წვადი აირების ძირითადი ფიზიკური და თერმული თვისებები მოცემულია ცხრილში. 2.

ცხრილი 1. კალციუმის კარბიდის ფიზიკურ-ქიმიური პარამეტრები

ცხრილი 2. აალებადი აირების ძირითადი ფიზიკური და თერმული თვისებები

აალებადი აირის დასახელება და ქიმიური ფორმულა

დაბალი კალორიულობა 20°C-ზე და 760 მმ Hg-ზე. ქ., კკალ/მ

ნარევის ცეცხლის ტემპერატურა ჟანგბადთან, °C

აცეტილენის ჩანაცვლების მაჩვენებელი

სიმკვრივე 20°C-ზე და 760 მმ Hg. არტ., კგ/მ 3

კრიტიკული წნევა, კგფ/სმ 2

ტემპერატურა, °C

აფეთქების ლიმიტები, საწვავის შემცველობის % ნარევში

ოპტიმალური თანაფარდობა ნარევში ჟანგბადსა და სხვა საწვავს შორის

ჰაერით ალის გავრცელების შედარებითი სიჩქარე

კრიტიკული * 1

დნობის

ჰაერით

ჟანგბადით

აცეტილენი C 2 H 2

წყალბადი H2

მეთანი CH4

ეთანი C 2 H 6

პროპანი C 3 H 8

ბუტანი C 4 H 10

პროპან-ბუტანი

ეთილენი C 2 H 4

ნახშირბადის მონოქსიდი CO

ფიქალის გაზი * 2

კოქსის გაზი * 2

ბუნებრივი აირი * 2 (მეთანი 98%)

ნავთობის (ასოცირებული) გაზი

ქალაქის გაზი * 2

პიროლიზის გაზი

MAPP ან MAF

ბენზინის ორთქლები (~ С 7 Н 15)

10 ათასი კკალ/კგ

0,7-0,74 კგ/ლ

ნავთის ორთქლი (~ С 7 Н 14)

10 ათასი კკალ/კგ

0,79-0,82 კგ/ლ

*1 კრიტიკული ტემპერატურა არის ტემპერატურა, რომლის ზემოთაც გაზი არ გარდაიქმნება თხევად მდგომარეობაში რაიმე წნევის დროს.

*2 აალებადი აირის ნარევებისთვის მოცემული მონაცემები ეხება ამ აირების საშუალო შემადგენლობას.

სიმკვრივის, ალის ტემპერატურისა და წვის სითბოს ცვლილებების ფართო სპექტრი აიხსნება ამ გაზების ქიმიური შემადგენლობით, რაც დამოკიდებულია საბადოზე ან წარმოების ადგილს.

მეთილის აცეტილენის პროპადიენის MAPP(ფართოდ გამოიყენება აშშ-ში) - აალებადი აირების ნარევი; მისი ფიზიკური თვისებები ახლოსაა პროპანთან. MAPP-ის ფეთქებადი ლიმიტები ჰაერთან ნარევში არის 3.4 - 10.8%, ჟანგბადთან ნარევში 2.5 - 60%. მეთილის აცეტილენისა და პროპადიენის ნარევები თერმოდინამიკურად არასტაბილურია, ამიტომ MAPP შემადგენლობას ემატება სტაბილიზატორი. მეთილის აცეტილენის დაშლა, აცეტილენის მსგავსი, ხდება სითბოს დიდი გამოყოფით. MAPP-ის ცეცხლის ტემპერატურა (2900°C) ახლოსაა აცეტილენის ტემპერატურასთან. MAPP გამოიყენება ჟანგბადის ჭრისა და შედუღებისთვის და სხვა გაზის ალი პროცესებისთვის.

MAF საწვავი- მეთილის აცეტილენის პროპადიენის ფრაქცია არის ნარჩენი ოლიფინის წარმოებიდან, ასევე ნარჩენები ეთილენისა და მონოვინილაცეტილენის წარმოებიდან. ეს ფრაქცია შეიცავს 48 - 75% მეთილის აცეტილენისა და პროპადიენის ნარევს და სტაბილიზატორებს: 3% პროპილენს, 15% პროპანს, 7% სხვა ნახშირწყალბადებს. MAF-ისთვის აფეთქების ლიმიტები იგივეა, რაც MAPP-ისთვის. MAF არ არის მგრძნობიარე შოკის მიმართ. MAF ცილინდრები არ აფეთქდებიან, როდესაც მდებარეობენ დამწვარი ცილინდრის გვერდით. ნარევი ინერტულია 215°C-მდე ტემპერატურაზე და წნევა 20 კგფ/სმ 2-მდე. სპილენძთან შეხებისას წარმოიქმნება ფეთქებადი ნაერთები - სპილენძის აცეტილენიდები. MAF ალის გავრცელების სიჩქარეა 470 სმ/წმ. თხევადი აირების ცილინდრების მოცულობა არის 40 ან 55 დმ 3; კედლის სისქე 3 მმ. მაქსიმალური სამუშაო წნევა (კგფ/სმ2) ცილინდრებში თხევადი აირებისთვის განსხვავებულია: პროპანისთვის არაუმეტეს 16, პროპილენისთვის 20, ბუტანისა და ბუტილენისთვის 3.8. თხევადი გაზებით ცილინდრების შევსების კოეფიციენტი (კგფ/მ 3) შესაბამისად ტოლი იქნება: პროპანისთვის 425, პროპილენისთვის 445, ბუტანისთვის 448 და ბუტილენისთვის 526. შევსების კოეფიციენტი მიუთითებს გაზის მასაზე კგ-ში 1 მ 3 ბალონის სიმძლავრეზე და არ უნდა აღემატებოდეს თითოეული გაზისთვის მითითებულ მნიშვნელობებს.