Acetylen

ligning: $\ rho = 2.4091 / 0.27223 ^ {{(1+ (1-T / 308.32) ^ {{0.28477}})}}$
Væskens massefylde i kmol · m -3 og temperatur i Kelvin fra 192,40 til 308,32 K.
Beregnede værdier:
0,37705 g · cm -3 ved 25 ° C.

T (K)	T (° C)	ρ (kmolm -3 )	ρ (gcm -3 )
192,40	−80,75	23,692	0,61689
200,13	−73.02	23.24205	0,60518
203,99	−69,16	23.01197	0,59919
207,86	−65,29	22,77808	0,5931
211,72	−61.43	22.54015	0,5869
215,58	−57,57	22.2979	0,58059
219,45	−53,7	22.05104	0,57417
223,31	−49,84	21.79925	0,56761
227,18	−45,97	21.54215	0,56091
231,04	−42.11	21.27933	0,55407
234,9	−38,25	21.01032	0,54707
238,77	−34.38	20,73458	0,53989
242,63	−30.52	20.4515	0,53252
246,5	−26,65	20.16036	0,52494
250,36	−22,79	19.86033	0,51712

T (K)	T (° C)	ρ (kmolm -3 )	ρ (gcm -3 )
254,22	−18,93	19.55043	0,50905
258.09	−15.06	19.22949	0,5007
261,95	−11.2	18.89609	0,49202
265,82	−7.33	18.54851	0,48297
269,68	−3.47	18.18458	0,47349
273,54	0,39	17.80156	0,46352
277,41	4.26	17.39586	0,45295
281,27	8.12	16,96266	0.44167
285,14	11.99	16.49521	0,4295
289	15,85	15,98362	0,41618
292,86	19.71	15.41229	0,40131
296,73	23,58	14.75417	0.38417
300,59	27.44	13.95425	0,36334
304,46	31.31	12,86108	0,33488
308,32	35,17	8.850	0,23044

Automatisk tænding temperatur

305 ° C

Flammepunkt

Brandfarlig gas

Eksplosionsgrænser i luft

2,3 - 100 % vol

Mættende damptryk

ved 20 ° C : 4.460 kPa

ligning: $P _ {{vs}} = exp (172.06 + {\ frac {-5318.5} {T}} + (- 27.223) \ gange ln (T) + (5.4619E-2) \ gange T ^ {{1}} )$
Tryk i pascal og temperatur i Kelvins, fra 192,4 til 308,32 K.
Beregnede værdier:
4 879 937,91 Pa ved 25 ° C.

T (K)	T (° C)	P (Pa)
192.4	−80,75	126.030
200,13	−73.02	191 336,46
203,99	−69,16	232.262,9
207,86	−65,29	279.432,22
211,72	−61.43	333.408,29
215,58	−57,57	394.770,66
219,45	−53,7	464,115.44
223,31	−49,84	542.056,61
227,18	−45,97	629,228,09
231,04	−42.11	726,286.24
234,9	−38,25	833 912,89
238,77	−34.38	952.818,95
242,63	−30.52	1.083.748,42
246,5	−26,65	1 227 482,89
250,36	−22,79	1.384.846,5

T (K)	T (° C)	P (Pa)
254,22	−18,93	1.556.711,31
258.09	−15.06	1.744.003,13
261,95	−11.2	1.947.707,74
265,82	−7.33	2.168.877,68
269,68	−3.47	2 408 639,34
273,54	0,39	2.668.200.76
277,41	4.26	2.948.859,78
281,27	8.12	3.252.012,92
285,14	11.99	3.579.164,81
289	15,85	3 931 938,36
292,86	19.71	4.312.085,65
296,73	23,58	4 721 499,76
300,59	27.44	5.162.227,34
304,46	31.31	5.636.482,44
308,32	35,17	6 146 700

Kritisk punkt

35,2 ° C
61,38 bar
0,1212 l / mol

Triple point

−80,8 ° C ved 1,2825 bar

Termokemi

S 0 gas, 1 bar

200,93 J mol −1 K −1 ( 1 bar )

Δ f H 0 gas

226,73 kJ · mol -1

C s

44,04 J mol −1 K −1 ved 25 ° C

ligning: $C _ {{P}} = (200110) + (- 1198.8) \ gange T + (3.0027) \ gange T ^ {{2}}$
Væskens termiske kapacitet i J kmol -1 K -1 og temperatur i Kelvin fra 192,4 til 250 K.
Beregnede værdier:

T (K)	T (° C)	C s $(\ tfrac {J} {kmol \ gange K})$	C s $(\ tfrac {J} {kg \ gange K})$
192.4	−80,75	80 610	3.096
196	−77.15	80.497	3 092
198	−75.15	80.465	3.090
200	−73.15	80.458	3.090
202	−71.15	80.475	3 091
203	−70.15	80.492	3 091
205	−68.15	80 544	3 093
207	−66.15	80 621	3.096
209	−64.15	80 722	3.100
211	−62.15	80.846	3 105
213	−60.15	80.995	3 111
215	−58.15	81,168	3 117
217	−56.15	81,365	3 125
219	−54.15	81.585	3 133
221	−52.15	81.830	3 143

T (K)	T (° C)	C s $(\ tfrac {J} {kmol \ gange K})$	C s $(\ tfrac {J} {kg \ gange K})$
223	−50.15	82.099	3 153
225	−48.15	82.392	3 164
226	−47.15	82.547	3 170
228	−45.15	82 876	3 183
230	−43.15	83 229	3 196
232	−41.15	83.606	3 211
234	−39.15	84.007	3 226
236	−37.15	84.432	3 243
238	−35.15	84 881	3.260
240	−33.15	85 354	3 278
242	−31.15	85 851	3 297
244	−29.15	86.372	3 317
246	−27.15	86 917	3,338
248	−25.15	87 486	3 360
250	−23.15	88.080	3 383

ligning: $C _ {{P}} = (19.360) + (1.1519E-1) \ gange T + (- 1.2374E-4) \ gange T ^ {{2}} + (7.2370E-8) \ gange T ^ { {3}} + (- 1.6590E-11) \ gange T ^ {{4}}$
Gassens varmekapacitet i J • mol -1 • K -1 og temperatur i Kelvin fra 200 til 1.500 K.
Beregnede værdier:
44.491 J · mol -1 · K -1 ved 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C s $(\ tfrac {J} {kmol \ gange K})$	C s $(\ tfrac {J} {kg \ gange K})$
200	−73.15	38,001	1.459
286	12,85	43 765	1.681
330	56,85	46.301	1.778
373	99,85	48 545	1.864
416	142,85	50.578	1.943
460	186,85	52.465	2015
503	229,85	54,141	2.079
546	272,85	55 670	2 138
590	316,85	57 101	2 193
633	359,85	58,386	2 242
676	402,85	59.574	2 288
720	446,85	60.704	2 331
763	489,85	61.736	2.371
806	532,85	62.709	2 408
850	576,85	63 653	2.445

T (K)	T (° C)	C s $(\ tfrac {J} {kmol \ gange K})$	C s $(\ tfrac {J} {kg \ gange K})$
893	619,85	64,535	2.479
936	662,85	65,381	2.511
980	706,85	66,218	2.543
1.023	749,85	67.011	2.574
1.066	792,85	67 783	2 603
1 110	836,85	68,552	2.633
1.153	879,85	69,282	2.661
1.196	922,85	69.992	2.688
1.240	966,85	70,693	2.715
1.283	1.009,85	71,350	2.740
1.326	1.052,85	71.973	2.764
1370	1096,85	72.569	2,787
1.413	1.139,85	73 102	2 808
1.456	1.182,85	73.577	2 826
1.500	1 226,85	73.992	2.842

STK

1301,1 kJ · mol -1 ( 25 ° C , gas)

Elektroniske egenskaber

1 re ioniseringsenergi

11.400 ± 0,002 eV (gas)

Krystallografi

Krystalklasse eller rumgruppe

Pa 3

Mesh-parametre

a = 6.140 Å

b = 6.140 Å
c = 6.140 Å
α = 90.00 °
β = 90.00 °
γ = 90.00 °
Z = 1

Bind

231,48 Å 3

Forholdsregler

SGH

Fare H220, EUH006, H220 : Ekstremt brandfarlig gas
EUH006 : Eksplosionsfare ved kontakt eller uden kontakt med luft

WHMIS

A, B1, F, A :
Kritisk komprimeret gas kritisk temperatur = 36,3 ° C
B1 : Brandfarlig gas
nedre antændelsesgrænse = 2,5%
F : Farligt reaktivt materiale
udsat for voldsom nedbrydningsreaktion

Oplysning ved 1,0% ifølge klassificeringskriterier
Kommentarer: Se også WHMIS-klassificeringen af opløst acetylen .

NFPA 704

4 0 3

Transportere

239

1001

Kemler-kode:
239 : brandfarlig gas, der spontant kan fremkalde en voldsom reaktion
FN-nummer :
1001 : OPLØST ACETYLEN
Klasse:
2.1
Klassificeringskode:
4F : Gas opløst under tryk, brandfarlig;
Mærkat: 2.1 : Brandfarlige gasser (svarer til de grupper, der er betegnet med store bogstaver F);

3374

Kemler-kode:
-
UN-nummer :
3374 : ACETYLEN Uden opløsningsmiddel
Klasse:
2.1
Klassificeringskode:
2F : Flydende gas, brandfarlig;
Mærkat: 2.1 : Brandfarlige gasser (svarer til de grupper, der er betegnet med store bogstaver F);

Økotoksikologi

LogP

0,37

Lugtgrænse

lav: 226 ppm
høj: 2.584 ppm

Enheder af SI og STP, medmindre andet er angivet.

Den acetylen (kaldet ethyn af nomenklaturudvalget IUPAC ) er en kemisk forbindelse carbonhydrid klasse af alkyner med empiriske formel C 2 H 2. Det blev opdaget af Edmund Davy i England i 1836 . Det er den enkleste alkyn, der består af to carbonatomer og to brint . De to kulstofatomer er forbundet med en tredobbelt binding, der indeholder størstedelen af dets kemiske energi.

Beskrivelse

Dens struktur er lineær:

Berthelot var i 1862 den første til at syntetisere acetylen i et apparat kaldet "Berthelot-æg" ved at producere en elektrisk lysbue mellem to elektroder af grafit badet i en atmosfære af brint : 2 C + H 2 → C 2 H 2

Acetylen er en farveløs gas , praktisk talt lugtfri, når den er ren (men det tilskrives generelt en karakteristisk hvidløgslugt, der kommer fra urenheder, især phosphin, når den produceres af calciumcarbid ).

Acetylen er ekstremt brandfarligt ved normal temperatur og tryk . Det er endoenergetisk med hensyn til kulstof og brint og kan nedbrydes spontant, eksplosivt, når trykket er større end 100 kPa , og op til et par barer, hvor denne spontane nedbrydning uundgåeligt forekommer . Det er af denne grund, at det opbevares opløst i acetone eller dimethylformamid (DMF), som selv er inkluderet i et porøst stabiliserende materiale.

brug

Anvendelser af acetylen:

Det høje kulstofindhold giver en meget lysende flamme, der f.eks. Bruges i acetylenlamper (calabomb) til minearbejdere eller speleologer.
Den høje forbrændingsvarme af acetylen opnår høje temperaturer ( 3200 ° C i ren ilt), hvilket gør den til en ideel kandidat som brændstof til svejsning. En af de særlige egenskaber ved forbrændingen af acetylen er dens to-trins forbrænding: acetylen reagerer først med ilt for at give kulilte og hydrogen , derefter reagerer disse produkter i et andet trin for at danne kuldioxid og vand. Kulilte og brint reducerer gasser, hvilket gør dem populære reagenser i stålsvejsning for at reducere jernoxider som følge af reaktionen mellem jern og ilt ved høj temperatur, hvilket muliggør en bedre homogenisering af svejsningen og derfor bedre kvalitet af sidstnævnte. Svejsning med acetylen tillader montage af forskellige metaller ( stål , rustfrit stål, kobber legeringer ), men også under visse betingelser aluminium legeret med silicium .
Acetylen bruges også som brændstof i analytiske enheder. Faktisk i atomabsorptionsspektrometri (AAS), der er forbundet med forskellige oxidationsmidler (luft, ren ilt, lattergas), tillader det ionisering af typisk jordalkaliske grundstoffer og at bestemme deres koncentration takket være Beer-Lambert-loven .
Acetylen bruges også i oxy-skærende fakler. Imidlertid foretrækkes propan, fordi den er billigere. Men for meget tykke snit er acetylen afgørende for at opvarme stålet tilstrækkeligt og igangsætte flammeskæring over en lille bredde.
Omsætning af acetylen med saltsyre er en måde at producere vinylchlorid ( polyvinylchloridmonomer ) på.

Fysisk-kemiske egenskaber

De kemiske egenskaber ved acetylen forklares i vid udstrækning af tilstedeværelsen i dets molekyle af en tredobbelt binding, der skyldes superpositionen af en enkelt s- binding (som følge af fusionen af to sp- orbitaler ) og to p- bindinger, der resulterer af fusionen af to 2p- orbitaler . Denne binding, 0.124 nm lang og kendetegnet ved en energi på 811 kJ , er mindre stabil end enkelt (614 kJ ) og dobbelt (347,3 kJ ) bindinger og derfor mere reaktiv.

Reaktionerne af acetylen

Acetylen og monoalkylacetylener er de eneste carbonhydrider, der har hydrogen med en sur karakter, og som kan udskiftes med et metal. ${\ mbox {HC}} \! \ equiv \! {\ mbox {CH}} + {\ mbox {Na}} \ quad {\ xrightarrow {N \! H_ {3}}} \ quad {\ mbox {HC }} \! \ equiv \! {\ mbox {CNa}} + {\ frac {1} {2}} {\ mbox {H}} _ {2}$
Nogle acetylenider som detonerer ved påvirkning. ${\ mbox {Ag}} ^ {+} {} ^ {-} {\ mbox {C}} \! \ equiv \! {\ mbox {C}} ^ {-} {\ mbox {Ag}} ^ { +}$
Acetylen reagerer med hydrocyansyre til dannelse af acrylonitril , en monomer af acrylonitrilbutadienstyren (ABS) og styren-acrylonitril (SAN). ${\ mbox {HC}} \! \ equiv \! {\ mbox {CH}} + {\ mbox {HCN}} \ quad {\ xrightarrow {}} \ quad {\ mbox {H}} _ {2} { \ mbox {C}} \! = \! {\ begynder {matrix} \\ {\ mbox {C}} \\ {\ mbox {H}} \ slut {matrix}} \! - \! {\ mbox { CN}}$
Acetylen giver benzen ved polymerisation under virkning af varme.
Ved dimerisering i nærvær af katalysatorer, er vinylacetylen opnås hvortil hydrogenchlorid tilsættes til opnåelse af chloropren, en polychloropren eller neopren monomer .

Produktion og syntese

Acetylen findes ikke naturligt (andre alkyner findes lejlighedsvis i carbonhydrider). De vigtigste industrielle metoder til fremstilling af acetylen er:

Carbochemical metode

Kalksten og koks eller trækul anvendes som råmaterialer . I en højtemperaturovn ( minimum 1700 ° C ) opvarmet af en elektrisk strøm, der passerer gennem det smeltede reaktionsmedium , produceres calciumcarbid ifølge reaktionerne: CaCO 3 → CaO + CO 2, CaO + 3 C + 108.300 kalorier → CaC 2 + CO.

I brugeren reagerer carbidet med vand til dannelse af acetylen, 1 kg carbid kombineret med 562,5 g vand til frigivelse af 350 l acetylen: CAC 2 + 2 H 2 O → C 2 H 2 + Ca (OH) 2 + 31.000 kalorier.

Delvis forbrænding af metan

Delvis forbrænding af methan producerer også acetylen: 3 CH 4 + 3 O 2 → C 2 H 2 + CO + 5H 2 O.

Dehydrogenering af alkaner

De tungeste alkaner i råolie og naturgas knækkes i lettere molekyler, som dehydreres ved høje temperaturer: C 2 H 6 → C 2 H 2 + 2 H 2.

Noter og referencer

ACETYLENE , sikkerhedsark (er) til det internationale program om sikkerhed for kemiske stoffer , hørt den 9. maj 2009
beregnet molekylmasse fra " Atomic vægte af elementerne 2007 " på www.chem.qmul.ac.uk .
(da) David R. Lide , CRC Handbook of Chemistry and Physics, 89. udgave , Boca Raton, CRC Press / Taylor og Francis,2009, "Fysiske konstanter af organiske forbindelser"
Indtastning "Acetylen" i den kemiske database GESTIS fra IFA (tysk organ med ansvar for sikkerhed og sundhed på arbejdspladsen) ( tysk , engelsk ), adgang 14. april 2009 (JavaScript krævet)
(da) Robert H. Perry og Donald W. Green , Perrys Chemical Engineers 'Handbook , USA, McGraw-Hill,1997, 7 th ed. , 2400 s. ( ISBN 0-07-049841-5 ) , s. 2-50
Clark, AM; Din, F., ligevægt mellem faste, flydende og gasformige faser ved binære systemer med lav temperatur acetylen - kuldioxid, acetylen - ethylen og acetylen - ethan, Trans. Faraday Soc., 1950, 46, 901.
Tsonopoulos, C. Ambrose, D., damp-væske-kritiske egenskaber ved elementer og forbindelser. 6. Umættede alifatiske carbonhydrider, J. Chem. Eng. Data, 1996, 41, 645-656.
" Acetylen " på http://www.nist.gov (adgang 14. april 2009 )
(i) Carl L. kæberne, Handbook of Termodynamiske diagrammer , Vol. 1, 2 og 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996( ISBN 0-88415-857-8 , 978-0-88415-858-5 og 978-0-88415-859-2 )
(i) David R. Lide , Gummibibelen , Boca Raton, CRC Press,18. juni 2002, 83 th ed. , 2664 s. ( ISBN 0849304830 , online præsentation ) , s. 5-89
(i) David R. Lide, Handbook of Chemistry and Physics , CRC,2008, 89 th ed. , 2736 s. ( ISBN 978-1-4200-6679-1 ) , s. 10-205
" Acetylen " , på www.reciprocalnet.org (adgang 12. december 2009 )
Indeksnummer 601-015-00-0 i tabel 3.1 i tillæg VI til EF-regulativ nr. 1272/2008 (16. december 2008)
" Acetylen " i kemikaliedatabasen Reptox fra CSST (Quebec-organisation med ansvar for sikkerhed og sundhed på arbejdspladsen), adgang til 24. april 2009
" Acetylen " på hazmap.nlm.nih.gov (adgang til 14. november 2009 )
Nowak Ph. (1999) - "L ' acétylène ", " Le P'tit Usania n o 7 " , om USAN (adgang til 5. januar 2021 ) ( ISSN 1292-5950 ) , USAN, Nancy, s. 1

Se også

Relaterede artikler

eksterne links

INRS FT 212 toksikologisk ark