| Atsetilen | |
|---|---|
| | |
| Umumiy ma’lumotlar | |
| Tizimli nomlanishi |
Etin |
| An’anaviy nomlari | Atsetilen |
| Kimyoviy formula | C2H2 |
| Ratsional formula | HC≡CH |
| Fizik xossalari | |
| Agregat holati | Gaz |
| Molyar massa | 26,038 g/mol |
| Zichligi | 1,0896 g/l |
| Ionlanish energiyasi | 11,4 eV |
| Issiqlik xossalari | |
| Harorat | |
| • erish | -80,8 1277 mm Hg °C |
| • sublimatsiya | −83,9 °C va −84,72 °C |
| • qaynash | −83,6 °C |
| • o‘z-o‘zidan alangalanish | 335 °C |
| Portlash chegaralari | 2,5 hajm % |
| Uchlamchi nuqta | −80,55 |
| Kritik nuqta | 35,2°С; 6,4 MPa |
| Molyar issiqlik sig‘imi | 44,036 J/(mol·K) |
| Entalpiya | |
| • hosil bo‘lish | +226,88 kJ/mol |
| • yonish | –1302 kJ/mol |
| Bug‘ bosimi | 4 478 565 Pa |
| Kimyoviy xossalari | |
| Kislotaning dissotsilanish konstantasi | 25 |
| Eruvchanligi | |
| • suvda | kam eriydi |
| • — etanolda | kam eriydi |
| Tuzilishi | |
| Gibridlanish | sp-gibridlanish |
| Dipol momenti | 0 Kl·m |
| Tasnifi | |
| Ro‘yxatga olish CAS raqami | 74-86-2 |
| PubChem | 6326 |
| Ro‘yxatga olish EINECS raqami | 200-816-9 |
| SMILES | |
| InChI | |
| RTECS | AO9600000 |
| ChEBI | 27518 |
| BMT raqami | 1001 |
| ChemSpider | 6086 |
| Xavfsizlik | |
| ECB piktogrammalari |
|
| NFPA 704 | |
| Ma’lumotlar standart sharoitlar (25 °C, 100 kPa) uchun keltirilgan, agar boshqacha ko‘rsatilmagan bo‘lsa. | |
Atsetilen (lotincha atama acetum — «sirka», etin, kimyoviy formulasi — C2H2 yoki HC ≡ CH) — organik birikma, u to‘yinmagan uglevodorodlar — alkinlar sinfining dastlabki vakili hisoblanadi.
Oddiy sharoitda, atsetilen rangsiz, kuchsiz zaharli, o‘ta yonuvchan va portlash xavfi yuqori bo‘lgan gazdir.
Atsetilenning karbanionli tuzlari quyidagicha ataladi: atsetilenidlar.
Tarixi
Atsetilen ilk bor 1836-yilda E. Devi tomonidan kashf etilgan. Keyinchalik ko‘mir va vodoroddan (vodorod muhitida ikkita ko‘mir elektrod orasidagi yoyli razryad yordamida) M. Bertlo tomonidan sintez qilingan (1862-yil).
Fizik xossalari

Oddiy sharoitda — rangsiz gaz bo‘lib, u havodan yengil. Sof 100 % atsetilen hidsiz (unga xos hidning paydo bo‘lishiga, masalan, difosfin kabi aralashmalar sabab bo‘ladi). U suvda eriydi, shuningdek atsetonda yaxshi eriydi. Qaynash harorati −83,6 °C. Uchlamchi nuqtasi −80,55 °C va 961,5 mm sim. ust. bosimda, kritik nuqtasi 35,18 °C va 61,1 atm bosimda joylashgan. Molekuladagi uch bog‘ uglerodning ikki atomi o‘rtasida joylashgan.
Atsetilen bilan ishlashda juda ehtiyotkor bo‘lish talab etiladi. U zarba ta’sirida, 500 °C gacha qizdirilganda yoki xona haroratida 0,2 MPa dan yuqori bosim ostida siqilganda portlashi mumkin. Ochiq havoga chiqarilgan atsetilen oqimi juda kichik uchqundan, jumladan, qo‘l barmog‘idan hosil bo‘lgan statik elektr razryadidan ham alangalanishi mumkin. Texnik atsetilen atseton shimdirilgan g‘ovak to‘ldirgichli ballonlarda saqlanadi (chunki sof atsetilen siqilganda portlaydi) va unga o‘tkir hid beradigan boshqa aralashmalar bo‘lishi mumkin.
Atsetilen Uranda va Neptunda ham aniqlangan.
Kimyoviy xossalari

Atsetilen suv bilan simob tuzlari va boshqa katalizatorlar ishtirokida reaksiyaga kirishib, sirka aldegidini hosil qiladi (Kucherov reaksiyasi). Uch bog‘ mavjudligi tufayli molekula yuqori energiyaga ega va yonishning katta solishtirma issiqligi bilan tavsiflanadi — 14000 kkal/m3 (50,4 MJ/kg). Kislorodda yonganda alanga harorati 3150 °C ga yetadi. Atsetilen polimerlanishi natijasida benzol va boshqa organik birikmalarni hosil qilishi mumkin (poliasetilen, vinilatsetilen). Benzol hosil bo‘lishi uchun polimerlanishda grafit va ~500 °C harorat zarur. Masalan, trikarbonil(trifenilfosfin)nikel kabi katalizatorlar ishtirokida sikllanish reaksiyasi haroratini 60—70 °C gacha pasaytirish mumkin.
Bundan tashqari, atsetilenning vodorod atomlari nisbatan oson protonlar ko‘rinishida ajraladi, ya’ni atsetilen kislotalik xossalarini namoyon qiladi. Masalan, atsetilen magniy metilbromidning efirdagi eritmasidan metanni siqib chiqaradi (tarkibida atsetilenid ioni bo‘lgan eritma hosil bo‘ladi). U, shuningdek, quyidagi metallarning tuzlari bilan erimaydigan, portlovchi cho‘kmalar hosil qiladi: kumush va bir valentli mis.
Atsetilenning asosiy kimyoviy reaksiyalari (birikish reaksiyalari, 1-jamlanma jadval):
Atsetilenning asosiy kimyoviy reaksiyalari (birikish, dimerlanish, polimerlanish va siklomerlanish reaksiyalari, 2-jamlanma jadval):
Atsetilen bromli suvni va kaliy permanganat eritmasini rangsizlantiradi.
Cu(I) va Ag(I) tuzlarining ammiakli eritmalari bilan reaksiyaga kirishib, kam eruvchan va portlovchi atsetilenidlarni hosil qiladi. Bu reaksiya atsetilenni sifat jihatidan aniqlash va uni alkenlardan farqlash uchun ishlatiladi (alkenlar ham bromli suv va kaliy permanganat eritmasini rangsizlantiradi).
Olinishi
Laboratoriyada
Laboratoriyada va gaz payvandlash uskunalarida atsetilen suv bilan reaksiyaga kirishgan kalsiy karbiddan olinadi (F. Vyoler, 1862-yil):
shuningdek degidrogenlash usuli bilan ikkita metan molekulasidan 1400 °C dan yuqori haroratda olinadi:
Sanoatda
Sanoatda atsetilen kalsiy karbidni gidrolizlash hamda piroliz usulida uglevodorod xomashyosi — metan yoki propan bilan butan aralashmasidan olinadi. So‘nggi holda atsetilen bilan birga etilen va boshqa uglevodorodlar aralashmalari ham hosil bo‘ladi. Karbid usuli juda toza atsetilen olish imkonini beradi, biroq elektr energiyasi sarfi yuqori. Piroliz ancha kam energiya talab qiladi, chunki reaktorni qizdirish uchun tashqi konturda aynan shu ishchi gazning yonishidan foydalaniladi. Ammo hosil bo‘ladigan gaz oqimida atsetilenning konsentratsiyasi past bo‘ladi. Bunday sharoitda sof atsetilenni ajratish va konsentrlash murakkab masaladir. Ikkala usul bo‘yicha iqtisodiy baholar ko‘p bo‘lsa-da, ular bir-biriga zid274-bet.

Piroliz orqali olinishi
Elektrokreking
Metan elektr yoyli pechlarda atsetilen va vodorodga aylantiriladi (harorat 2000—3000 °C, elektrodlar orasidagi kuchlanish 1000 V). Bunda metan 1600 °C gacha qiziydi. Elektr energiyasi sarfi taxminan 13000 kVt·soatni (1 tonna atsetilen uchun) tashkil qiladi. Bu nisbatan yuqori ko‘rsatkich (karbid usulida sarflanadigan energiyaga deyarli teng) va jarayonning kamchiligi hisoblanadi. Atsetilen unumi 50 % ni tashkil etadi.
Regenerativ piroliz
Boshqa nomi — Vulf jarayoni. Dastlab metanni 1350—1400 °C haroratda yoqish orqali pechning ichki nasadkasi qizdiriladi. So‘ngra metan qizdirilgan nasadka orqali o‘tkaziladi. Metanning reaksiya zonasida bo‘lish vaqti juda qisqa — soniyaning ulushlariga teng. Jarayon sanoatda joriy etilgan, ammo iqtisodiy jihatdan loyihalash bosqichida kutilgan darajada istiqbolli bo‘lib chiqmadi.
Oksidlovchi piroliz
Metan kislorod bilan aralashtiriladi. Xomashyoning bir qismi yoqilib, hosil bo‘lgan issiqlik qolgan xomashyoni 1600 °C gacha qizdirish uchun sarflanadi. Atsetilen unumi 30—32 % ni tashkil etadi. Usulning afzalliklari — jarayonning uzluksizligi va energiya sarfining kamligi. Bundan tashqari, atsetilen bilan birga sintez-gaz ham hosil bo‘ladi. Bu jarayon (Zakse jarayoni yoki BASF jarayoni) eng keng joriy etilgan usulga aylangan.
Gomogen piroliz
Bu oksidlovchi pirolizning bir turi. Xomashyoning bir qismi pech o‘txonasida kislorod bilan yoqiladi va gaz 2000 °C gacha qiziydi. Keyin pechning o‘rta qismiga 600 °C gacha oldindan qizdirilgan qolgan xomashyo kiritiladi. Natijada atsetilen hosil bo‘ladi. Usul pechning xavfsizroq va ishonchliroq ishlashi bilan ajralib turadi.
Past haroratli plazma oqimida piroliz
Jarayon 1970-yillardan buyon ishlab chiqilmoqda, biroq istiqbolli bo‘lishiga qaramay, hozircha sanoatda joriy etilmagan. Uning mohiyati metanni ionlangan gaz bilan qizdirishdan iborat. Usulning afzalligi — energiya sarfining nisbatan kamligi (5000—7000 kVt·soat) va atsetilen unumining yuqoriligi (argon plazmasida 87 % va vodorod plazmasida 73 %).
Karbid usuli
Bu usul XIX asrdan ma’lum bo‘lib, hozirgacha ahamiyatini yo‘qotmagan. Dastlab kalsiy oksidi (so‘ndirilmagan ohak) va koks 2500—3000 °C haroratda elektr pechlarda suyuqlantirib qo‘shiladi:
So‘ndirilmagan ohak kalsiy karbonatdan olinadi:
So‘ngra kalsiy karbid suv bilan reaksiyaga kiritiladi:
Olingan atsetilenning tozalik darajasi yuqori — 99,9 %. Jarayonning asosiy kamchiligi elektr energiyasi sarfining ko‘pligi: 10000—11000 kVt·soat 1 tonna atsetilen uchun.
Qo‘llanilishi

Atsetilen quyidagi maqsadlarda ishlatiladi:
- Quyidagi ishlarda: gaz bilan payvandlash va kesish (metallarga ishlov berish);
- Mustaqil yoritkichlarda juda yorqin oq nur manbai sifatida; bunda atsetilen kalsiy karbid va suv reaksiyasidan olinadi (qarang: karbid lampasi);
- Portlovchi moddalarni ishlab chiqarishda (qarang: atsetilenidlar);
- Quyidagilarni olishda: sirka kislotasi, etil spirti, erituvchilar, plastmassalar, kauchuk, aromatik uglevodorodlar;
- Quyidagini olishda: texnik uglerod;
- Quyidagi sohada: atom-absorbsion spektrofotometriyada alangada atomlashtirishda;
- Raketa dvigatellarida ( ammiak bilan birga);
- XX asr boshlarida avtomobillarda atsetilen faralari keng qo‘llangan, ular faqat 1920-yillarda elektr faralar bilan almashtirilgan.
Xavfsizlik
o‘ngda — atsetilen gaz balloni va atsetilen reduktori,
chapda kislorod gaz balloni va kislorod reduktori.
Atsetilen suvda kam erigani va uning kislorod bilan aralashmalari juda keng konsentratsiya oralig‘ida (2,5 — 93 %%) portlashi mumkinligi sababli, uni gazometrlarga yig‘ish tavsiya etilmaydi.
Atsetilen taxminan 500 °C haroratda yoki 0,2 MPa dan yuqori bosimda portlaydi; alangalanishning konsentratsion chegaralari 2,3—80,7 %, o‘z-o‘zidan alangalanish harorati 335 °C. Portlash xavfi atsetilenni boshqa gazlar bilan suyultirish orqali kamaytiriladi, masalan, azot, metan yoki propan.
Atsetilen mis va kumush bilan uzoq vaqt tegib turganda mis va kumush atsetilenidlari hosil bo‘ladi. Ular zarba yoki harorat oshishi ta’sirida portlaydi. Shu sababli atsetilenni saqlashda tarkibida mis bo‘lgan materiallar (masalan, ballon ventillari) ishlatilmaydi.
Atsetilenning zaharli ta’siri kuchsiz. Atsetilen uchun ПДКм.р. = ПДК с.с. = 1,5 мг/м³ qiymati GN 2.1.6.1338-03 «Aholi yashash joylarining atmosfera havosidagi ifloslantiruvchi moddalar uchun ruxsat etilgan eng yuqori konsentratsiyalar (REYuK)» gigiyena me’yorlariga muvofiq belgilangan.
ПДКр.з. (ishchi zonada) belgilanmagan (GOST 5457-75 va GN 2.2.5.1314-03 bo‘yicha), chunki havo bilan aralashmada alanganing tarqalish konsentratsiya chegaralari 2,5—100 % ni tashkil etadi.
Atsetilen inert g‘ovak massa (masalan, yog‘och ko‘miri) bilan to‘ldirilgan, ustiga qizil rangda «ATSETILEN» deb yozilgan oq po‘lat ballonlarda, atsetondagi eritmaholida saqlanadi va tashiladi. Sig‘imi 40 l, bosimi 15—16 кгс/см2 bo‘lgan ballon taxminan 5000 l gazsimon atsetilenni (normal atmosfera bosimiga keltirilgan hajmda) sig‘dira oladi.
Adabiyotlar
- Miller S. A. Atsetilen, uning xossalari, olinishi va qo‘llanilishi. — Leningrad: Ximiya, 1969. — J. 1. — 680 b.
- Korolchenko A. Ya., Korolchenko D. A. Moddalar va materiallarning yong‘in-portlash xavfi hamda ularni o‘chirish vositalari. Ma’lumotnoma: 2 qismda. 1-qism. — Moskva: «Pojnauka» assotsiatsiyasi, 2004. — 713 b. — ISBN 5-901283-02-3.
- Xvostov I. V. Atsetilen // Kimyo ensiklopediyasi : 5 jildda / Bosh muharrir I. L. Knunyans. — Moskva: Sovet ensiklopediyasi, 1988. — J. 1: A — Darzana. — B. 226—228. — 623 b. — 100 000 nusxa — ISBN 5-85270-008-8.
Havolalar
- Atsetilen // Brokgauz va Yefron ensiklopedik lug‘ati : 86 jildda (82 jild va 4 qo‘shimcha). — Sankt-Peterburg, 1890—1907.
