Khí Acetylene hoặc khí Acetylen còn gọi là khí đá là hợp chất hóa học có công thức C2H2. Loại khí không màu này được sử dụng rộng rãi như một loại nhiên liệu. Ở dạng tinh khiết, nó thường không ổn định, dễ bị phá vỡ. Khí C2H2 tinh khiết không mùi, nhưng loại khí Acetylene lưu hành trên thị trường có mùi do tạp chất.

Lịch sử ra đời

• Acetylene được phát hiện năm 1836 bởi Edmund Davy. Nó được tái xuất hiện vào năm 1860 bởi nhà hóa học người Pháp Marcellin Berthelot. Ông đặt ra cái tên “acétylène”. Khí acetylen thương mại có thể có mùi hôi do các tạp chất phổ biến hydrogen sulfide và phosphine. Tuy nhiên, khi độ tinh khiết tăng lên sẽ trở nên không mùi.

Quy trình sản xuất Acetylene

• Trước những năm 1950, axetylen chủ yếu được sản xuất bởi sự đốt cháy một phần khí mê-tan. Hoặc xuất hiện như một sản phẩm phụ trong dòng ethylene từ sự nứt của hydrocarbon. Khoảng 400.000 tấn được sản xuất theo phương pháp này vào năm 1983.
• Cho đến những năm 1950, khi dầu thay thế than làm nguồn năng lượng chính. Acetylen được sản xuất bằng quá trình thủy phân cacbua canxi theo phản ứng sau
• CaC 2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H 2
• Sản xuất cacbua canxi đòi hỏi nhiệt độ cực cao, ~ 2000 ° C, đòi hỏi sử dụng lò hồ quang điện. Tại Hoa Kỳ, quá trình này là một phần quan trọng trong cuộc cách mạng hóa học vào cuối thế kỷ 19.

Tính chất

• Ở áp suất khí quyển, axetylen không thể tồn tại dưới dạng chất lỏng và không có điểm nóng chảy. Áp suất tối thiểu mà chất lỏng axetylen có thể tồn tại (1,27 atm). Điểm bay hơi ở áp suất khí quyển là -84,0 °C.

Các ứng dụng của khí Acetylene (C2H2)

Hàn cắt kim loại

• Khoảng 20% ​​khí acetylene được cung cấp bởi ngành khí công nghiệp để hàn và cắt khí oxy-acetylene do nhiệt độ cao của ngọn lửa; Sự đốt cháy acetylene với oxy tạo ra ngọn lửa trên 3.600K (3.330 độ C, 6.020 độ C), giải phóng 11.8 kJ/g.
• Oxy – acetylene là loại nhiên liệu đốt phổ biến nhất. Hàn bằng Oxy – axetylen là một quá trình hàn rất phổ biến trong những thập kỷ trước. Tuy nhiên, sự phát triển và lợi thế của các quá trình hàn hồ quang đã làm cho việc hàn oxy – Acetylen bị giảm thiểu. Sử dụng khí axetylen để hàn đã giảm đáng kể.
• Mặt khác, thiết bị hàn oxy – axetylen khá linh hoạt. Nó cho phép dễ dàng để hàn, hàn lõm. Gia nhiệt bằng kim loại (để ủ hoặc uốn tạo hình). Việc hàn Oxy – acetylene cũng có thể được sử dụng ở những nơi không thể tiếp cận được điện. Cũng như vậy, cắt oxy nhiên liệu vẫn còn rất phổ biến và cắt oxy-axetylen được sử dụng trong hầu hết các cửa hàng hàn cắt.
• Để sử dụng trong hàn và cắt, áp suất làm việc phải được kiểm soát bởi bộ điều chỉnh, kể từ trên 15 psi, nếu phải chịu sóng xung kích (như lửa cháy hồi ), Khí Acetylene sẽ phân hủy thành chất hydrogen và cacbon.

Khí C2H2 – Acetylen sử dụng làm đèn chiếu sáng

• Canxi cacbua được sử dụng để tạo acetylen được sử dụng làm đèn chiếu sang cho các ứng dụng di động hoặc từ xa.
• Nó đã từng được sử dụng cho thợ mỏ trước đây. Hoặc nhiều năm sau đó mặc dù đã có điện chiếu sang.
• Nó vẫn được các ngành khai thác mỏ sử dụng ở một số quốc gia không có luật về an toàn tại nơi làm việc. Nó cũng từng được sử dụng như một nguồn ánh sáng cho ngọn hải đăng.

Sản xuất nhựa và các dẫn xuất axit acrylic

• Khí C2H2 Acetylene có thể được hydro hóa một phần để cung cấp nguyên liệu cho nhiều loại nhựa polyethylene.
• Một ứng dụng chính khác của khí axetylene là chuyển đổi của nó sang các dẫn xuất axit acrylic . Các dẫn xuất này tạo thành các sản phẩm như sợi acrylic , kính , sơn , nhựa , và polymer.

Quy định về an toàn của khí Acetylene (C2H2)

• Khí C2H2 không đặc biệt độc hại, nhưng khi tạo ra từ cacbua canxi , nó có thể chứa các tạp chất độc hại như dấu vết của phosphine và arsine , cho nó một mùi khác biệt rõ rệt. Nó cũng rất dễ cháy, như hầu hết các hydrocacbon nhẹ, do đó nó được sử dụng trong hàn.
• Hầu hết các bộ điều chỉnh và áp suất trên thiết bị giới hạn an toàn cho khí axetylen do đó là 101 kPa gage hoặc 15 psig. Do đó nó được cung cấp và lưu trữ trong axeton hoặc dimethylformamide chứa trong một bình khí với một chất xốp.
• An toàn khi vận chuyển và sử dụng: Các bình khí axetylene nên được sử dụng ở vị trí thẳng đứng để tránh dò rỉ acetone trong quá trình sử dụng.
• Đồng làm xúc tác sự phân hủy khí axetylene và kết quả là khí axetylen không được vận chuyển trong ống đồng. Ống nối bằng đồng thau cũng nên tránh.