Asetyleenin saamiseksi metaanista on suoritettava dehydrausreaktio. Ennen kuin jatkamme sen tarkasteluun, analysoidaan joitain hiilivedyn ominaisuuksia.
Asetyleenin ominaisuus
Tämä on kaasumainen aine, joka on tyydyttymättömien hiilivetyjen (alkyenien) luokan ensimmäinen edustaja. Se on ilmaa kevyempää ja huonosti veteen liukeneva. Molekyylikaava C2H2, yhteinen koko luokalle SpN2n-2. Asetyleeniä pidetään aktiivisena kemikaalina ja erittäin räjähtävänä. Hätätilanteiden välttämiseksi se varastoidaan suljetuissa terässäiliöissä, joihin on lisätty hiiltä.
Tuotanto alkaaneista
Asetyleeniä saatiin metaanin hajoamisesta. Tämä kemiallinen reaktio suoritetaan käyttämällä katalyyttiä ja se tapahtuu korotetussa lämpötilassa. Lähtöaine on ensimmäinen parafiiniluokan edustaja. Dehydraus tuottaa asetyleenin lisäksi vetyä.
Vastaamalla kysymykseen kuinka saada asetyleenia metaanista, reaktioyhtälö voidaan esittää seuraavasti:
2CH4=C2H2+3H2
Karbidimenetelmä
Asetyleeniä on mahdollista saada metaanista tai esimlähtöaine kalsiumkarbidin ottamiseksi. Prosessi etenee normaaleissa olosuhteissa. Kalsiumkarbidin vuorovaikutuksessa veden kanssa ei muodostu ainoastaan asetyleeniä, vaan myös kalsiumhydroksidia (sammutettua kalkkia). Kemiallisen prosessin merkkejä ovat kaasun kehittyminen (sihiseminen) sekä liuoksen värin muutos, kun fenoliftaleiinia lisätään vadelmaväriseksi.
Kun lähtöaineena käytetään teknistä kovametallia, joka sisältää erilaisia epäpuhtauksia, havaitaan epämiellyttävä haju vuorovaikutuksen aikana. Se selittyy myrkyllisten kaasumaisten aineiden, kuten fosfiinin, rikkivedyn, läsnäololla reaktiotuotteissa.
Öljytuotteiden krakkaus
Tällä hetkellä asetyleeniä on mahdollista saada paitsi metaanista. Tärkein teollinen menetelmä tämän alkyynien edustajan valmistamiseksi on hiilivetyjen krakkaus (halkaisu). Jos asetyleenia saadaan metaanista, energiakustannukset ovat minimaaliset. Edullisten ja helposti saatavilla olevien raaka-aineiden lisäksi tämä tekniikka houkuttelee hiilivetyraaka-aineiden tuottajia metaanin dehydrausprosessissa käytettävien teknisten laitteiden yksinkertaisuuden ansiosta.
Tällaiselle kemialliselle prosessille on kaksi vaihtoehtoa. Ensimmäinen menetelmä perustuu metaanin johtamiseen 1600 celsiusasteeseen kuumennettujen elektrodien läpi. Tekniikka sisältää tuloksena olevan tuotteen terävän jäähdytyksen. Toinen vaihtoehto metaanin dehydraamiseksi asetyleenin tuottamiseksi sisältää energian käytön, joka syntyy tämän alkyynin osittaisen palamisen aikana.
Asetyleeniä sisältäviä sylintereitä ei voida varustaa pronssiventtiileillä, koska pronssi sisältää kuparia. Tämän metallin vuorovaikutukseen asetyleenin kanssa liittyy räjähtävän suolan muodostumista.
Johtopäätös
Asetyleeniä käytetään tällä hetkellä useilla teollisuusalueilla. Se on arvokas raaka-aine etanolin, muovien, kumien ja etikkahapon synteesissä. Tämä alkyyniluokan edustaja on kysytty metallien leikkaamisessa ja hitsauksessa kirkkaana valona yksittäisissä lampuissa.
Asetyleenin pohj alta tehdään sytyttiminä käytettävien räjähteiden synteesi. Tämän alkyynin hapetusreaktiossa ilmakehän hapessa havaitaan voimakas liekki. Metaanilla ei ole vähempää arvoa kemianteollisuudessa. Sen lisäksi, että sitä käytetään asetyleenin tuotannon lähtöaineena, sitä kulutetaan suuria määriä luonnollisena hiilivetynä polttoaineteollisuudessa. Kun se palaa, vapautuu huomattava määrä lämpöä.
