Lai no metāna iegūtu acetilēnu, nepieciešams veikt dehidrogenēšanas reakciju. Pirms turpināt tā izskatīšanu, analizēsim dažas ogļūdeņraža īpašības.
Acetilēna īpašība
Šī ir gāzveida viela, kas ir pirmais nepiesātināto ogļūdeņražu (alkīnu) klases pārstāvis. Tas ir vieglāks par gaisu un slikti šķīst ūdenī. Molekulārā formula C2H2, kopīga visai klasei SpN2n-2. Acetilēns tiek uzskatīts par aktīvu ķīmisku vielu un ļoti sprādzienbīstamu. Lai izvairītos no ārkārtas situācijām, tas tiek uzglabāts noslēgtos tērauda traukos, kam pievienota kokogle.
Ražošana no alkāniem
Acetilēns tika iegūts no metāna sadalīšanās. Šo ķīmisko reakciju veic, izmantojot katalizatoru, un tā notiek paaugstinātā temperatūrā. Izejmateriāls ir pirmais parafīnu klases pārstāvis. Dehidrogenēšana papildus acetilēnam rada ūdeņradi.
Atbildot uz jautājumu, kā no metāna iegūt acetilēnu, reakcijas vienādojumu var attēlot šādi:
2CH4=C2H2+3H2
Karbīda metode
Acetilēnu iespējams iegūt no metāna vai kāizejmateriāls kalcija karbīda uzņemšanai. Process notiek normālos apstākļos. Kalcija karbīdam mijiedarbojoties ar ūdeni, veidojas ne tikai acetilēns, bet arī kalcija hidroksīds (dzēstie kaļķi). Ķīmiskā procesa pazīmes būs gāzes izdalīšanās (svilkšana), kā arī šķīduma krāsas maiņa, pievienojot fenolftaleīnu aveņu krāsai.
Ja par izejmateriālu izmanto dažādus piemaisījumus saturošu tehnisko karbīdu, mijiedarbības laikā rodas nepatīkama smaka. Tas izskaidrojams ar tādu toksisku gāzveida vielu klātbūtni reakcijas produktos kā fosfīns, sērūdeņradis.
Naftas produktu plaisāšana
Šobrīd acetilēnu iespējams iegūt ne tikai no metāna. Galvenā rūpnieciskā metode šī alkīnu pārstāvja ražošanai ir ogļūdeņražu plaisāšana (sadalīšana). Ja acetilēnu iegūst no metāna, tad enerģijas izmaksas būs minimālas. Papildus lētām un pieejamām izejvielām šī tehnoloģija piesaista ogļūdeņražu izejvielu ražotājus ar metāna dehidrogenēšanas procesā izmantoto tehnoloģisko iekārtu vienkāršību.
Šādam ķīmiskajam procesam ir divas iespējas. Pirmā metode ir balstīta uz metāna izvadīšanu caur elektrodiem, kas uzkarsēti līdz 1600 grādiem pēc Celsija. Tehnoloģija ietver iegūtā produkta asu dzesēšanu. Otrā metāna dehidrogenēšanas iespēja acetilēna iegūšanai ietver enerģijas izmantošanu, kas rodas šī alkīna daļējas sadegšanas laikā.
Cilindrus, kas satur acetilēnu, nevar aprīkot ar bronzas vārstiem, jo bronzā ir varš. Šī metāla mijiedarbību ar acetilēnu pavada sprādzienbīstama sāls veidošanās.
Secinājums
Acetilēns pašlaik tiek izmantots dažādās rūpniecības jomās. Tā ir vērtīga izejviela etanola, plastmasas, gumijas un etiķskābes sintēzei. Šis alkīnu klases pārstāvis ir pieprasīts metālu griešanai un metināšanai, kā spilgta gaisma atsevišķās lampās.
Uz acetilēna bāzes tiek veikta par detonatoru izmantoto sprāgstvielu sintēze. Šī alkīna oksidācijas reakcijā atmosfēras skābeklī tiek novērota spēcīga liesma. Metāns ir ne mazāk vērtīgs ķīmiskajā rūpniecībā. Papildus tam, ka to izmanto kā izejvielu acetilēna ražošanā, to lielos daudzumos patērē kā dabisku ogļūdeņradi degvielas rūpniecībā. Kad tas deg, izdalās ievērojams siltuma daudzums.
