Acetilén

Acetilén

Az acetilén tulajdonságai

A szénhidrogének, vagyis a kizárólag szén- és hidrogénatomokból álló vegyületek a legegyszerűbbek és legelterjedtebbek közé tartoznak. A kőolaj és a földgáz is nagy mennyiségben tartalmaz szénhidrogéneket, de ebbe a csoportba tartozik egyebek mellett a jól ismert propán, metán, benzol és az acetilén is. Utóbbit a kémikusok etin néven emlegetik, a felépítését tekintve pedig két szén- és két hidrogénatomból áll össze (C₂H₂).

Az acetilén (másképp, korábbi nevén disszugáz) felfedezése a véletlenhez köthető. 1836-ban az ír Edmund Davy a kálium-fém izolálásával kísérletezett. Amikor szénnel, nagyon magas hőmérsékleten melegítette a kálium-karbonátot, egy váratlan melléktermékre bukkant, amit ma kálium-karbidként ismerünk. Ez a vegyület vízzel reagálva acetilént hoz létre. Felfedezése azonban nem kavart nagy port. 1860-ban Marcellin Berthelot újra felfedezte az acetilént, ezúttal már tiszta állapotában. A nevét is a francia kémikustól kapta, aki a latin sav (acetum) és a görög fa, faanyag szavakat vonta össze.

Az acetilén azóta a mindennapjaink szerves részéve vált, hiszen az ipar számtalan területén használják ki, hogy erősen reaktív és robbanékony. Az acetilén gáz a levegőnél könnyebb, természetes állapotában pedig színtelen, jellegzetes, fokhagymára emlékeztető illatát a szennyeződések okozzák (pl. a foszfin és az ammónia). Bár az acetilén nem mérgező anyag, erős bódító hatása van, így belégzése nem javasolt.

Az acetilén előállítása

Az acetilén a természetben egyáltalán nem fordul elő, ezért előállítása csakis ipari körülmények között lehetséges. Az Edmund Davy által is alkalmazott módszert ma is használják (persze finomítva és jobb technikával), ugyanakkor ezzel két gond is van. Az egyik az, hogy nehéz megfelelő tisztaságú acetilént előállítani, így a karbid jelentős része kárba vész. A másik probléma az eljárás költsége. A procedúra energiaigénye ugyanis hatalmas, hiszen a reakció 2500-3000 °C közötti hőmérsékleten megy végbe (ráadásul erősen környezetszennyező módon).

Éppen ezért ezt a módszert ma már csak elvétve alkalmazzák. Szerencsére az acetilén más módon is előállítható, méghozzá metánból. A metán hatalmas mennyiségben áll rendelkezésünkre a természetes földgázokban, a hőbontásos technika pedig lényegesen olcsóbb, mint Davy eljárása. Ugyanakkor ehhez is 1200 °C-os hőmérséklet szükséges, a mellékterméke viszont az értékes szintézisgáz, amit számtalan helyen alkalmaznak az iparban (egyebek mellett metanolgyártáshoz).

Az acetilén felhasználása

Lángtechnológiák

Az acetilént leggyakrabban hegesztéshez és lángvágáshoz használják. Bár más éghető gázok is szóba jöhetnek, mint például a hidrogén vagy a propán-bután, az acetilén előnyös tulajdonságait aligha lehet felülmúlni. Az acetilén égése ugyanis a levegővel vegyítve közel 2200 °C, míg tiszta oxigénnel már 3200 °C. Mindez tökélesen alkalmassá teszi bármilyen fém megmunkálására, ahol magas lánghőmérsékletet kell elérni.

Bár a lángtechnológiákhoz szükséges acetilén előállítása közvetlen fejlesztéssel is megoldható, lényegesen elterjedtebb és biztonságosabb megoldás az acetilén palack használata. A hegesztéshez használt acetilén gázt dissous-gáznak is nevezik, az ilyen palackok szabványos színjelölése gesztenyebarna. Az acetilén nem komprimálható, így nem tisztán, önmagában kerül a palackokba, hanem acetonnal vegyítve. Mindemellett a palack egy porózus masszával töltött, így a nagy térfogatú üregek létrejötte kizárható, amellyel a spontán bomlás (robbanásveszély) jelensége elkerülhető.

Az acetilén felhasználásához még egy kiegészítőre szükség van, ez pedig az acetilén reduktor. Az acetilén palack nyomása ugyanis 17-18 bar (szobahőmérsékleten), ezt pedig csökkenteni kell, mielőtt a gáz a hegesztőpisztolyhoz kerülne. Hasonlóan fontos a lángvisszacsapásgátló is, ami megakadályozza, hogy a láng a palack felé terjedjen. Az acetilént a lángvágáson és hegesztésen túl lágy- és keményforrasztásnál, és egyéb hevítést igénylő technológiáknál is alkalmazzák.

Világítás

A tudósok már az acetilén felfedezése után rájöttek, hogy egy remekül éghető anyaggal van dolguk. Nem csoda tehát, ha felmerült bennük, hogy világításra is használható lenne. 1897-ben éppen hazánkban, Tatán gyulladt fel a világ első aceton alapú közvilágítása. Az acetilén erősebb fényt biztosított, mint az akkoriban általában elterjedt petróleum és világítógáz, ráadásul nem volt kellemetlen szaga sem. Sajnos azonban az acetilén lámpa a robbanásveszély miatt nem bizonyult hosszú életűnek, így 1912-ben már Tatán is elektromos lámpák biztosították az éjszakai fényt.

Az acetilént égető lámpák ugyanakkor nem tűntek el nyomtalanul. A bányászatban és barlangászatban használt karbidlámpák között ma is megtalálhatók, igaz a LED-technológia erősen visszaszorította őket. Hasonló a helyzet a világítótornyok esetében is: sokáig az acetiléngázlámpák mutatták az utat a hajósoknak, a modern technológia azonban ezt is háttérbe szorította.

Műanyaggyártás

A poli-vinil-klorid, vagy ahogy a legtöbben ismerjük, a PVC, modern életünk egyik fontos alapanyaga. Ebből a műanyagból készülnek az elektromos kábelek bevonatai, a kerti locsolócsövek, a padlóburkolatok és még sorolhatnánk. A PVC alapanyaga a vinil-klorid, amit acetilén felhasználásával állítanak elő a szakemberek.

Egyéb

• Ecet- és alkoholgyártás
• Fémek és kerámiák termikus szórása
• Lángtisztítás és -edzés, hőkezelés
• Fémek elemzése abszorpciós spektrofotométerrel

Az acetilén gáz előnyei

Az éghető gázok közül az acetilén rendelkezik a legmagasabb lánghőmérséklettel, ennek megfelelően a hatékonysága is kimagasló. Olyannyira, hogy az egyetlen olyan anyagnak számít, ami az acél hegesztésére is alkalmas. A szakemberek azért is kedvelik, mert idő- és költséghatékony, ráadásul sokoldalú is, hiszen oxigénnel és sűrített levegővel is kombinálható.

Nálunk remek áron juthat acetilén palackhoz, különböző méretekben. Rendeljen online és vegye át személyesen országos lefedettségű lerakataink egyikében!