Da bi se dobio acetilen iz metana, potrebno je provesti reakciju dehidrogenacije. Prije nego što pređemo na njegovo razmatranje, analizirajmo neke karakteristike ugljovodonika.
Karakteristika acetilena
Ovo je gasovita supstanca, koja je prvi predstavnik klase nezasićenih ugljovodonika (alkina). Lakši je od vazduha i slabo rastvorljiv u vodi. Molekularna formula C2H2, zajednička za cijelu klasu SpN2n-2. Acetilen se smatra aktivnom hemikalijom i vrlo eksplozivnom. Kako bi se izbjegli hitni slučajevi, skladišti se u zatvorenim čeličnim kontejnerima s dodatkom drvenog uglja.
Proizvodnja od alkana
Acetilen je dobijen razgradnjom metana. Ova hemijska reakcija se izvodi pomoću katalizatora i odvija se na povišenoj temperaturi. Početni materijal je prvi predstavnik klase parafina. Dehidrogenacija proizvodi vodonik pored acetilena.
Odgovarajući na pitanje kako dobiti acetilen iz metana, jednačina reakcije se može predstaviti kao:
2CH4=C2H2+3H2
Karbid metoda
Acetilen je moguće dobiti iz metana ili aspočetni materijal za uzimanje kalcijum karbida. Proces se odvija pod normalnim uslovima. Kada kalcijum karbid stupi u interakciju s vodom, ne nastaje samo acetilen, već i kalcijum hidroksid (gašeno vapno). Znakovi hemijskog procesa će biti razvijanje gasa (šištanje), kao i promena boje rastvora pri dodavanju fenolftaleina boji maline.
Kada se tehnički karbid koji sadrži različite nečistoće koristi kao polazni materijal, uočava se neprijatan miris tokom interakcije. To se objašnjava prisustvom u produktima reakcije toksičnih gasovitih supstanci kao što su fosfin, sumporovodik.
Krekovanje naftnih derivata
Trenutno je moguće dobiti acetilen ne samo iz metana. Glavna industrijska metoda za proizvodnju ovog predstavnika alkina je krekiranje (cijepanje) ugljikovodika. Ako se acetilen dobije iz metana, tada će troškovi energije biti minimalni. Pored jeftine i pristupačne sirovine, ova tehnologija privlači proizvođače ugljikovodičnih sirovina i jednostavnošću tehnološke opreme koja se koristi u procesu dehidrogenacije metana.
Postoje dvije opcije za takav hemijski proces. Prva metoda se zasniva na propuštanju metana kroz elektrode zagrijane na 1600 stepeni Celzijusa. Tehnologija uključuje oštro hlađenje rezultirajućeg proizvoda. Druga opcija za dehidrogenaciju metana za proizvodnju acetilena uključuje korištenje energije koja se stvara tokom djelomičnog sagorijevanja ovog alkina.
Cilindri koji sadrže acetilen ne mogu biti opremljeni bronzanim ventilima, jer bronza sadrži bakar. Interakcija ovog metala sa acetilenom je praćena stvaranjem eksplozivne soli.
Zaključak
Acetilen se trenutno koristi u raznim industrijskim područjima. To je vrijedna sirovina za sintezu etanola, plastike, gume i octene kiseline. Ovaj predstavnik klase alkina je tražen pri rezanju i zavarivanju metala, kao jako svjetlo u pojedinačnim lampama.
Na bazi acetilena vrši se sinteza eksploziva koji se koristi kao detonator. U reakciji oksidacije ovog alkina u atmosferskom kisiku uočen je jak plamen. Metan nije ništa manje vredan u hemijskoj industriji. Osim što se koristi kao polazni materijal za proizvodnju acetilena, on se u velikim količinama troši kao prirodni ugljovodonik u industriji goriva. Kada izgori, oslobađa se značajna količina toplote.
