Ahhoz, hogy metánból acetilént nyerjünk, dehidrogénezési reakciót kell végrehajtani. Mielőtt továbbgondolnánk, elemezzük a szénhidrogén néhány jellemzőjét.
Acetilén jellemző
Ez egy gáznemű anyag, amely a telítetlen szénhidrogének (alkinek) osztályának első képviselője. A levegőnél könnyebb és vízben rosszul oldódik. A C2H2 molekuláris képlet, amely az egész SpN2n-2 osztályra jellemző. Az acetilén aktív vegyszernek és erősen robbanásveszélyesnek tekinthető. A vészhelyzetek elkerülése érdekében zárt acéltartályokban tárolják, szénnel kiegészítve.
Alkánokból előállítás
Az acetilént metán lebontásából nyerték. Ezt a kémiai reakciót katalizátor segítségével hajtják végre, és megemelt hőmérsékleten megy végbe. A kiindulási anyag a paraffinok osztályának első képviselője. A dehidrogénezés az acetilén mellett hidrogént is termel.
Arra a kérdésre válaszolva, hogyan lehet metánból acetilént nyerni, a reakcióegyenlet a következőképpen ábrázolható:
2CH4=C2H2+3H2
Keményfém módszer
Lehetőség van acetilén kinyerésére metánból vagy mintábólkiindulási anyag a kalcium-karbid szedéséhez. A folyamat normál körülmények között megy végbe. Amikor a kalcium-karbid kölcsönhatásba lép a vízzel, nemcsak acetilén képződik, hanem kalcium-hidroxid (oltott mész) is. A kémiai folyamat jelei a gázfejlődés (sziszegés), valamint az oldat színének megváltozása, amikor fenolftaleint adunk málnaszínhez.
Ha különböző szennyeződéseket tartalmazó műszaki karbidot használnak kiindulási anyagként, a kölcsönhatás során kellemetlen szag keletkezik. Ez azzal magyarázható, hogy a reakciótermékekben olyan mérgező gáznemű anyagok jelennek meg, mint a foszfin, hidrogén-szulfid.
Kőolajtermékek repedése
Jelenleg nem csak metánból lehet acetilént előállítani. Az alkinek ezen képviselőjének előállításának fő ipari módszere a szénhidrogének krakkolása (hasítása). Ha az acetilént metánból nyerik, akkor az energiaköltségek minimálisak lesznek. Ez a technológia az olcsó és hozzáférhető nyersanyagok mellett a metán-dehidrogénezési folyamatban használt technológiai berendezések egyszerűsége miatt vonzza a szénhidrogén-alapanyagok termelőit.
Két lehetőség van egy ilyen kémiai eljárásra. Az első módszer a metán 1600 Celsius fokra melegített elektródákon való átvezetésén alapul. A technológia magában foglalja a kapott termék éles hűtését. A metán dehidrogénezésének második lehetősége acetilén előállítására az alkin részleges elégetése során keletkező energia felhasználását jelenti.
Az acetilént tartalmazó palackokat nem lehet bronzszelepekkel felszerelni, mivel a bronz rezet tartalmaz. Ennek a fémnek az acetilénnel való kölcsönhatása robbanásveszélyes só képződésével jár.
Következtetés
Az acetilént jelenleg különféle ipari területeken használják. Értékes alapanyag etanol, műanyagok, gumik és ecetsav szintéziséhez. Az alkinek osztályának ez a képviselője fémek vágásakor és hegesztésekor keresett, mint erős fény az egyes lámpákban.
Acetilén bázison a detonátorként használt robbanóanyagok szintézisét végzik. Ennek az alkinnak a légköri oxigénben történő oxidációs reakciójában erős láng keletkezik. A metán nem kisebb értéket képvisel a vegyiparban. Az acetiléngyártás kiindulási anyagaként való felhasználása mellett természetes szénhidrogénként nagy mennyiségben fogyasztják az üzemanyagiparban. Amikor ég, jelentős mennyiségű hő szabadul fel.
