Acetilenas

Acetilenas, dar kitaip vadinamas etinu, – organinė cheminė medžiaga, priskiriama angliavandenilių grupės alkinų klasei, sudaryta iš dviejų vandenilio ir dviejų anglies atomų, tarpusavyje susijungusių trivalente jungtimi. Dėl šios priežasties tai yra nesotusis angliavandenilis. Šią medžiagą pirmą kartą aptiko airių chemijos profesorius Edmundas Davis 1836 m. Vėliau, 1860 m., ją dar kartą aptiko prancūzų chemikas Mercellin Berthelor ir pavadino acetilenu.

Gamyba

Pagrindinė žaliava acetileno gamybai yra kalcio karbonatas (CaCO₃) ir anglis. Kalcio karbonatas pirmiausia paverčiamas kalcio oksidu, o anglis koksuojama. Tuomet, reaguojant šioms dviem medžiagoms, gaunamas kalcio karbidas ir anglies monoksidas:

$CaO+3C\to Ca{C}_2+CO$

Kalcio karbidas tam tikru metodu reaguodamas su vandeniu sudaro acetileną ir kalcio hidroksidą. Šią reakciją 1862 m. atrado vokiečių chemikas Frydrichas Vohleris (Friedrich Wöhler).

$Ca{C}_2+2H_{2}O\to Ca(OH{)}_2+C_2{H}_2$

Kalcio karbido sintezė vyksta tik aukštoje, apie 2000 °C temperatūroje.

Acetilenas taip pat gaminamas dalinai deginant metaną arba krekinguojant naftą.

Cheminės savybės

Acetileno degimas (branduolio temperatūra 2621°С)

Normaliomis sąlygomis acetilenas yra bespalvės, mažai tirpios vandenyje lengvesnės už orą dujos.

Vandenyje, kuriame yra gyvsidabrio druskų ir kitų katalizatorių, sudaro acto aldehidą (acetaldehidą).

Daugiau nei 400 °C temperatūroje (kuri yra gana maža anlgiavandeniliams), prasideda pirolizė. Pagrindiniai reakcijos produktai - dimerizuotas vinilacetilenas ir benzenas. 900 °C temperatūroje pagrindinis reakcijos produktas - suodžiai.

Acetileno polimerizacija kartu su Ziegler-Natta katalizatoriais sukuria poliacetileno grandinėlę. Tai buvo pirmasis atrastas organinis puslaidininkis. Reakcija su jodu sukuria labai laidžią medžiagą.

Naudojimas

Acetileno lempa

Didžioji dalis pagaminamo acetileno naudojama kitų cheminių elementų sintezei. Maždaug penktadalis – suvirinimo ir pjovimo darbams acetileną deginant.

Acetilenas pasižymi itin aukšta liepsnos temperatūra - apie 3300 °C, ir išskiria 11,8 kJ/g šilumos (palyginimo lentelė). Acetilenas yra trečias pagal liepsnos temperatūrą iš bendrai naudojamų medžiagų. Pirmos dvi - cyanogen (4525 °C) ir dicyanoacetylene (4990 °C).

Kartais acetilenas naudojamas acetileno lempoms, kurios pritaikomos šachtose ar tyrinėjant urvus. Lempose acetilenas gaunamas iš rezervuaro lašinant vandenį ant kalcio karbido (CaC₂) granulių.