Бесцветный газ, слаборастворимый в водной массе, несколько легче атмосферного воздуха, относящийся к классу алкинов и собой представляет ненасыщенный углерод называют ацетиленом. В его структуре все атомы имеют между собой тройную связь. Это вещество закипает при температуре — 830 °С. Формула ацетилена говорит про то, что в его состав входят только углерод и водород.
Ацетилен – это небезопасное вещество, какое при неаккуратном обращении с ним может разразиться. Собственно поэтому для хранения данного вещества применяют собственно оборудованные емкости. Газ при соединении с кислородом горит, и температура достигает 3150 °С.
Получение ацетилена
Ацетилен можно получить в лабораторных и условиях в промышленности. Для получения ацетилена в лаборатории достаточно на карбид кальция (это его формула — СаС2) капнуть немного воды. потом начинается кипучая реакция выделения ацетилена. Для ее замедления допускается применять поваренную соль (формула NaCl).
В условиях в промышленности все не так просто. Для изготовления ацетилена используют пиролиз метана, а еще пропана, бутана. В последнем варианте формула ацетилена содержит очень много примесей.
Карбидный вариант изготовления ацетилена обеспечивает производство чистого газа. Но, подобный вариант получения продукта должен быть гарантирован достаточным количеством электрической энергии.
Пиролиз не просит немалого количества электричества, а дело все в том, что для изготовления газа, нужно выполнить нагрев реактора и чтобы это сделать применяют газ, циркулирующий в первом контуре реактора. Однако в потоке, который там передвигается, концентрация газа очень невелика.
Выделение ацетилена с чистой формулой в другом варианте не самая легкая задача и ее решение обходится не дешево. Есть несколько вариантов производства формулы ацетилена в условиях в промышленности.
Электрический крекинг
Превращение метана в ацетилен происходит в электродуговой печи, при этом ее греют до температуры в 2000-3000 °С. При этом, напряжение на электродах может достигать 1 кВ. Метан подогревают до 1600 °С. Для получения одной тонны ацетилена нужно потратить 13 000 кВт?ч. Это серьёзный недостаток производства формулы ацетилена.
Технологическая схема крекинга
Пиролиз окислительный
Данный вариант построен на перемешивании метана и кислорода. После производства смеси, часть ее отсылают на сжигание и полученное тепло отсылают на нагревание сырья до температуры в 16000 °С. Этот процесс выделяется непрерывностью и довольно скромными расходами электроэнергии. На данное время такой способ очень часто можно повстречать на фирмах по изготовлению ацетилена.
Технологическая схема процесса окислительного пиролиза
Помимо указанных технологий производства формулы ацетилена используют например — однородный пиролиз, низкотемпературную плазму. Они все отличаются количеством энергетических расходов и в конце концов различными свойствами получаемого газа и его формулой.
Преимущества
Упоминание о газовой сварке очень быстро наводит на мысли об ацетилене. На самом деле для данного процесса очень часто используют этот газ. Он в комбинировании с кислородом обеспечивает самую большую температуру горения пламени. Но в наше время из-за развития разных видов сварки применение данного вида соединения металлов несколько снизилось. Кроме того, в определенных ветвях случился полный отказ от использования таких технологий. Однако для выполнения конкретного вида работ по ремонту она даже в наше время остается незаменимая.
Использование ацетилена дает возможность получить следующие преимущества:
- самая большая температура пламени;
- есть возможность генерации ацетилена конкретно на рабочем месте или приобретения его в специализированных емкостях;
- очень маленькая цена, если сравнивать с остальными горючими газами.
К тому же, у ацетилена есть и некоторые минусы, которые ограничивают его применение. Самый основной — это взрывоопасность. Во время работы с этим газом нужно неукоснительно выполнять меры безопасности. В особенности, работы обязаны производится в отлично проветриваемом помещении. При нарушении рабочих режимов вероятно появление отдельных недостатков, к примеру, пережогов.
Формула ацетилена
Строение молекулы ацетилена
Ацетилен имеет обычную формулу — С2Н2. Самый недорогой способ его получения путем смешивания воды и карбида кальция сделал его самым используемым газом для сцепления металлов. Температура с которой горит смесь кислорода и ацетилена принуждает выделяться твёрдые частицы углерода.
Ацетилен можно доставить к месту проведения работ в специализированных емкостях (газовых баллонах), а можно получить его конкретно на рабочем месте применяя для этого собственно сконструированный реактор. Где происходит перемешивание воды и карбида кальция.
Химические и физические свойства
Некоторые химические свойства
Свойства ацетилена в большинстве случаев установлены его формулой. Другими словами наличием атомов углерода и водорода между собой связанных.
Перемешивание ацетилена с водой, при добавлении катализаторов типа солей ртути, приводит к получению уксусного альдегида. Тройная связь атомов, находящихся в молекуле ацетилена приводит к тому, что при горении она выделяет 14 000 ккал/куб. м. В процессе сгорания температура подымается до 3000 °C.
Этот газ, при воплощении конкретных условий, может трансформироваться в бензол. Чтобы это сделать нужно подогреть его до 4000 °С и добавить графит.
Водород, имеющийся в молекулах показывает кислотные свойства. Другими словами они очень легко отрываются от молекулы в виде протонов. Ацетилен в состоянии обесцвечивает воду содержащую бром и раствор «марганцовки».
Молярная масса ацетилена составляет 26,04 г/моль. Плотность ацетилена 1,1 кг/м?.
Физические свойства
В простых условиях ацетилен собой представляет бесцветный газ, который почти что не растворяется в водной массе. Он начинает кипеть в -830 °С. При сжимании он начинает разлагаться с выделением немалого количества энергии. По этому для его хранения используют стальные балоны которые способны сохранять газ под большим давлением.
Этот газ непозволительно отпускать в атмосферу. Его формула может отрицательно отображаться на внешней среде.
Технология и режимы сварки
Ацетилено — кислородные смеси применяют для сцепления деталей из углеродистых и низколегированных сталей. К примеру, такой способ широко используют для создания неразъемных соединений трубо-проводов. К примеру, труб диаметром 159 мм с толщиной стенок не больше 8 мм. Но есть и некоторые ограничения, так соединение аналогичным способом сталей марок 12?2M1, 12?2МФСР непозволительно.
Выбор показателей режима
Для приготовления смеси нужной для сцепления металлов применяют формулу 1/1,2. Во время обработки заготовок из легированных сталей сварщик должен отслеживать состояние пламени. В особенности, нельзя допустить переизбытка ацетилена.
Расход смеси с формулой кислород/ацетилен составляет 100-130 дм 3 /час на 1 мм толщины. Мощность пламени регулируют при помощи горелки, которые выбирают все зависит от применяемого материала, его параметров, толщины и др
Для выполнения сварки с помощью ацетилена используют проволоку для сварки. Ее марка должна подходить марке сталей свариваемых деталей. Диаметр проволки формируют в зависимости от толщины свариваемого металла.
Для комфорта технологов и конкретно сварщиков существует очень много таблиц, на основе которых можно очень легко подобрать сварочный режим. Чтобы это сделать нужно знать следующие параметры:
- толщину стенки свариваемых заготовок;
- вид сварки — левый, правый;
На основании этого можно определить диаметр присадочной проволки и выбрать расход ацетилена. Например, толщина составляет 5-6 мм, для проведения работ будет применен наконечник № 4. Другими словами на основании табличных данных диаметр проволки как правило составит для левой сварки 3,5 мм, для правой 3. Расход ацетилена в данном случае как правило составит при левом способе 60 -780 дм 3 /час, при правом 650-750 дм 3 /час.
Сварку выполняют маленькими участками по 10-15 мм. Работа изготавливается в следующей очередности. На первой стадии выполняют оплавление кромок. После чего выполняют наложение корня шва. По завершении формирования корня, можно продолжить сварку дальше. Если толщина заготовок составляет 4 мм то сварку допускается исполнять в 1 слой. Если толщина превосходит указанную, то нужно положить второй. Его кладут исключительно после того, как сделан корень шва по всей заданной длине.
Для увеличения качества сварки разрешается выполнение предварительного нагрева. Другими словами грядущий сварной стык прогревают при помощи горелки. Если принят за основу этот способ, то прогрев нужно исполнять после каждой остановки по новому.
Выполнение швов газом может делаться в любом пространственном положении. К примеру, при выполнении вертикального шва есть собственные характерности. Так, вертикальный шов должен осуществляться снизу вверх.
При выполнении работ по сварке перерывы в работе недопускаются, как минимум до завершения всей разделывания шва. При остановке в работе горелку нужно отводить неторопливо, в другом случае, могут появиться изъяны шва — раковины и поры. Занимательная характерность есть при сварке трубо-проводов, в ней не допустим сквозняк и по этому концы труб нужно заглушать.
Виды ацетилена
Промышленность производит несколько видов ацетилена — твёрдый и в виде газа.
Газообразный
Ацетилен обладает резким запахом и это даёт конкретные преимущества при его утечке. По собственной массе он близок к атмосферному воздуху.
Жидкий ацетилен не обладает ни каким цветом. Есть у него одна характерность он преломляет цвет. Ацетилен и жидкий, и газообразный, собой представляет небезопасное вещество. Другими словами при нарушении правил обращения с ним взрыв может случиться в любую секунду, даже при температуре 20 градусов. Для увеличения безопасности при обращении с ним, используют говоря иначе флегматизацией. Другими словами в ёмкости, необходимой для хранения ацетилена размещают пористое вещество. Которое уменьшает его опасность
Реакции ацетилена
Ацетилен вступает в реакцию с самыми разными соединениями, к примеру, солями меди и серебра. В результате подобных взаимных действий получают вещества с названием ацетилениды. Их характерная черта — взрывоопасность.
Применение ацетилена
Помимо сварки ацетилен используют в таких вариантах:
- для получения яркого света в независимых источниках света (карбидная лампа);
- во время изготовления взрывчатых веществ, это уже упоминавшиеся ацетилениды;
- получения отдельных веществ на основе химии, к примеру, уксуса, спирта, полимерных материалов и др;
- по мимо этого, ацетилен отыскал собственное использование и в ракетной технике, в качестве компонента топлива.
Изготовители ацетилена руководствуются при его получении требованиями ГОСТ 5457-75. В нем установлены требования к газообразному и жидкому ацетилену.
Газ в баллоне
Для хранения и транспортировки ацетилена используют баллоны с газом. Для производства данного устройства используют трубу из бесшовного проката, которую делают на основании ГОСТ 949-73. Снизу корпуса устанавливают специализированную опору, которая дает возможность его ставить в вертикальное положение. Сверху баллона устанавливают вентиль, через который выполняют заправку/отдачу газа. Эти вентили выпускают под маркой ВБА-1 или BA-I. Их использование допускается исключительно на баллонах предназначенном для хранения этого газа.
Ацетилен в баллонах
На поверхности баллона обязаны быть выбиты следующие данные:
Товарный символ изготовителя, дата производства, параметры давления и некоторые прочие, которые определяют это изделие.
На поверхность баллонов наносят краску белого цвета. По мимо этого, обязательно обязаны быть нанесена надпись АЦЕТИЛЕН. При этом высота шрифта не должна быть менее 6 см.
Баллон наполняют пористым наполнением. Его функция более одинаковое распределение газа в середине баллон, иная задача состоит в предохранении газа от распада.
Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
