Атрыманне ацэтылену

Напэўна вельмі шмат хто ведае, што само слова - ацэтылен - звязана з паняццем «воцат». А вось тое, што ацэтылен на сённяшні дзень - гэта адзінае рэчыва, здольнае гарэць пры адсутнасці доступу паветра, і якое шырока ўжываецца ў прамысловасці, ведае далёка не кожны. Ацэтылен небяспечны, гэта падкрэсліваецца яшчэ і такім фактам, што, напрыклад, яго гарэнне ў кіслаце стварае полымя тэмпературай да 3100 ° С.

Упершыню атрыманне ацэтылену было ажыццёўлена Эдмундам Дэйві ў далёкім 1836 годзе. Деви паўплываў на карбід калія звычайным водным растворам, адбылася рэакцыя, раўнанне якой можна запісаць як: К2С2 + 2Н2О = С2Н2 + 2КОН. У выніку быў атрыманы газ, формула якога С2Н2 і якому вучоны даў назву двууглеродистый вадарод.

З адкрыццём вучэнні аб радыкалаў Юстус Либих адну з груп атамаў (радыкалаў) і назваў ацэтылену, праўда, ён разглядаў злучэнне з формулай С2Н3. Рэчыва ж, якое атрымаў Деви, стала разглядацца хімікамі як вытворнае ад ацэтыл. Затым, калі атрыманне ацэтылену было ажыццёўлена французам Марселеном Бертло некалькімі спосабамі, рэчыва атрымала сваю назву, якое выкарыстоўваецца ў хіміі і па гэты дзень. Бертло разглядаў атрыманае злучэнне як малекулу ацэтыл, ад якой забралі атам вадароду. Тэхналагічна, атрыманне ацэтылену Бертло ўяўляла сабой наступны працэс. Ён прапускаў пары разагрэтых спіртоў - метылавага і этылавага - скрозь таксама разагрэтую да высокай тэмпературы трубку.

Некалькі пазней, у 1862, ацэтылен быў сінтэзаваны шляхам электрахімічнай рэакцыі, падчас якой вадарод прапускаўся паміж электродамі, вырабленымі з вугляроду. Гэтыя тэхналогіі на той час былі вельмі дарагімі і малапрадукцыйнай, а таму маглі разглядацца толькі як тэарэтычнае вырашэнне пытання. Толькі ў самым канцы пазамінулага стагоддзя быў прыдуманы метад, які дазволіў наладзіць больш эканамічнае атрыманне ацэтылену. Гэты метад заснаваны на гартаванні сумесі, якая складаецца з нягашанай вапны і вугалю. Гэта дазволіла наладзіць выкарыстанне злучэння ў якасці газу для вулічнага асвятлення. Справа ў тым, што газ, які утрымліваў у сваім складзе прыкладна 92,3% вугляроду, пры высокай тэмпературы вылучаў велізарная колькасць гэтага рэчыва ў цвёрдым выглядзе. Менавіта яны і даюць дастаткова яркі святло. Пры гэтым тэмпература гарэння вызначае не толькі яркасць гарэння, але яго колер. Чым вышэй тэмпература - тым больш былым з'яўляецца колер святлення часцінак вугляроду. Якія з'явіліся грэлкі, запоўненыя ацэтыленам, маглі даць святла прыкладна ў пятнаццаць разоў больш, чым распаўсюджаныя тады газавыя ліхтары. Нават тады, калі іх выцесніла электраасвятленне, выкарыстоўваць ацэтылен для асвятлення працягвалі ў веласіпедных ліхтарах і на амнібус.

Па меры развіцця прамысловасці, патрабаваліся ўсе вялікія колькасці такога злучэння як ацэтылен. Атрыманне яго ў прамысловых аб'ёмах пачалося толькі ў мінулым стагоддзі. У выніку такога «прарыву» сукупнасць сталі ўжываць і для тэхнічных патрэб. Для будаўнічых патрэб ацэтылен атрымлівалі шляхам гашэння карбіду вадой. Гэты прадукт многім вядомы сваім вельмі непрыемным пахам з-за якія змяшчаюцца ў ім прымешак аміяку і серавадароду. На самай справе, хімічна чыстае рэчыва мае слаба выражаны эфірны пах. Яно лягчэй паветра, малекулярная маса ацэтылену роўная 26,038. Газ не мае колеру, добра раствараецца ў многіх вадкасных растворах, прычым растваральнасць вызначаецца тэмпературай самага раствора.

Сучасныя тэхналогіі прадугледжваюць атрыманне ацэтылену з метану шляхам электрокрекинга - працэсу, пры якім паміж электродамі спачатку прапускаюць газ метан пры тэмпературы не ніжэй 1600 ° С. Затым, каб не дапусціць раскладання ацэтылену, газ падвяргаюць хуткаму астуджэнню. Такі спосаб эфектыўны тым, што частка цеплаэнергіі, атрыманай пры згаранні рэчывы, можа быць накіравана на падагрэў наступнага цыклу рэакцыі, забяспечваючы бесперапынны характар яе праходжання.

Ацэтылен шырока выкарыстоўваецца пры зварцы і рэзанні металаў, для атрымання вельмі яркае сьвятло белага колеру, для вытворчасці выбуховых матэрыялаў.