Ацетилен
Общая информация
Ацетилен — углеводород состава С2Н2, имеющий тройную углеродную связь. Газ ацетилен применяется в самых различных целях уже более 100 лет. В конце 19 века был разработан простой и дешевый способ изготовления ацетилена из карбида кальция для его использования при производстве осветительных приборов. Позднее стала производиться заправка ацетилена в баллоны в промышленных целях.
В пламени при очень высокой температуре ацетилен, имеющий 92,3% углерода, разлагается, выделяя твердые частицы углерода. Данные частицы могут иметь очень большое количество атомов углерода. Таким образом, сильно накаливаясь в конусе пламени, частички обуславливают очень яркое свечение пламени. Цвет такого пламени — от желтого до белого (чем горячее пламя, тем цвет ближе к белому). В результате, ацетиленовые горелки были способны дать в 15 раз больше света, по сравнению с обычными газовыми фонарями.
Естественно, со временем такие фонари были заменены электрическими, но еще довольно долгое время ацетилен применялся в фонарях для велосипедов, мотоциклов и конных экипажей.
Основные свойства ацетилена:
Чистый ацетилен сжижается при охлаждении до -83,8 градусов Цельсия, а при еще большем снижении температуры затвердевает. Ацетилен умеренно растворим в воде и очень хорошо растворяется в различных органических растворителях (особенно в ацетоне). Термодинамически ацетилен проявляет неустойчивость, а при нагревании до 500 градусов Цельсия взрывается. При обычной же температуре ацетилен взрывается с повышением давления до 2 атм. Для того, чтобы этого не происходило, ацетилен хранят в специальных баллонах, которые наполнены пористым инертным материалом, пропитанным ацетоном.
Использование ацетилена:
Ацетилен в баллонах применяют при резке и автогенной сварке металлов. Для этого необходимы 2 баллона со следующими газами — кислородом и ацетиленом. Газы поступают в специальную горелку — при сгорании ацетилена в кислороде образуется очень горячее пламя.
Максимальная же температура в 3200 градусов Цельсия достигается при содержании ацетилена в 45%. При использовании такого пламени быстро расплавляются даже очень толстые куски стали.
Кроме того, ацетилен может быть исходным продуктом для синтеза многих сложных органических соединений. Данная область использования ацетилена сегодня является весьма обширной, так как ацетилен способен вступать в разнообразные реакции. Химия ацетилена очень богата.
К примеру, из него можно создать большое количество соединений. Подтверждением этих свойств ацетилена служит то, что около 70 % из его общего объема производства применяется для органического синтеза и только 30 % — для резки и сварки металлов.
Основные преимущества ацетилена
Использование ацетилена при газопламенной обработке металлов сегодня испытывает конкуренцию со стороны других горючих газов (пропан–бутан, природный газ). Однако, главные преимущества ацетилена заключаются в самой высокой, по сравнению с конкурентами температуре горения.
Как следствие, газопламенная обработка самых ответственных и важных узлов машиностроительных конструкций проходит исключительно с использованием ацетилена — он обеспечивает максимальную производительность и высокое качество всего процесса сварки.
Надежность сварного шва, в первую очередь, зависит от качества самого ацетилена. При этом наиболее качественный ацетилен может быть производен только в заводских условиях — с отлаженной технологией и регулярным контролем качества.
Небольшие газогенераторы не в состоянии обеспечить высокое качество производимого ацетилена, к тому же они отличаются повышенным расходом сырья и очень опасны.
