Metaanist atsetüleeni saamiseks on vaja läbi viia dehüdrogeenimisreaktsioon. Enne selle käsitlemise juurde asumist analüüsime mõningaid süsivesinike omadusi.
Atsetüleeni omadused
See on gaasiline aine, mis on küllastumata süsivesinike (alküünide) klassi esimene esindaja. See on õhust kergem ja vees halvasti lahustuv. Molekulaarvalem C2H2, ühine kogu klassile SpN2n-2. Atsetüleeni peetakse aktiivseks kemikaaliks ja väga plahvatusohtlikuks. Hädaolukordade vältimiseks hoitakse seda suletud terasmahutites, millele on lisatud sütt.
Tootmine alkaanidest
Atsetüleen saadi metaani lagundamisel. See keemiline reaktsioon viiakse läbi katalüsaatori abil ja see toimub kõrgendatud temperatuuril. Lähteaineks on parafiinide klassi esimene esindaja. Dehüdrogeenimine tekitab lisaks atsetüleenile vesinikku.
Vastates küsimusele, kuidas saada metaanist atsetüleeni, võib reaktsioonivõrrandit esitada järgmiselt:
2CH4=C2H2+3H2
Karbiidimeetod
Atsetüleeni on võimalik saada metaanist või kuilähteaine k altsiumkarbiidi võtmiseks. Protsess toimub tavatingimustes. K altsiumkarbiidi koostoimel veega ei moodustu mitte ainult atsetüleen, vaid ka k altsiumhüdroksiid (kustutatud lubi). Keemilise protsessi märgid on gaasi eraldumine (sihisemine), samuti lahuse värvuse muutumine fenoolftaleiini lisamisel vaarikavärviliseks.
Kui lähteainena kasutatakse mitmesuguseid lisandeid sisaldavat tehnilist karbiidi, tekib koostoimel ebameeldiv lõhn. Seda seletatakse selliste mürgiste gaasiliste ainete nagu fosfiini, vesiniksulfiidi sisaldusega reaktsioonisaadustes.
Naftasaaduste pragunemine
Praegu on atsetüleeni võimalik saada mitte ainult metaanist. Peamine tööstuslik meetod selle alküünide esindaja tootmiseks on süsivesinike krakkimine (jagamine). Kui atsetüleeni saadakse metaanist, on energiakulud minimaalsed. Lisaks odavatele ja kättesaadavatele toorainetele meelitab see tehnoloogia süsivesinike toorainete tootjaid metaani dehüdrogeenimise protsessis kasutatavate tehnoloogiliste seadmete lihtsuse tõttu.
Sellise keemilise protsessi jaoks on kaks võimalust. Esimene meetod põhineb metaani juhtimisel läbi 1600 kraadini Celsiuse järgi kuumutatud elektroodide. Tehnoloogia hõlmab saadud toote järsku jahutamist. Teine võimalus metaani dehüdrogeenimiseks atsetüleeni saamiseks hõlmab selle alküüni osalise põlemise käigus tekkiva energia kasutamist.
Atsetüleeni sisaldavaid silindreid ei saa varustada pronksventiilidega, kuna pronks sisaldab vaske. Selle metalli koosmõjul atsetüleeniga kaasneb plahvatusohtliku soola moodustumine.
Järeldus
Atsetüleeni kasutatakse praegu erinevates tööstuspiirkondades. See on väärtuslik tooraine etanooli, plasti, kummi ja äädikhappe sünteesiks. See alküünide klassi esindaja on nõutud metallide lõikamisel ja keevitamisel, ereda valgusena üksikutes lampides.
Atsetüleeni baasil toimub detonaatoritena kasutatavate lõhkeainete süntees. Selle alküüni oksüdatsioonireaktsioonis atmosfäärihapnikus täheldatakse tugevat leeki. Metaan ei ole keemiatööstuses vähem väärtuslik. Lisaks kasutamisele atsetüleeni tootmise lähteainena kulub seda suures koguses loodusliku süsivesinikuna kütusetööstuses. Põlemisel eraldub märkimisväärne kogus soojust.
