Acetylén 1
Acetylén [1]
[56] acetylén (Aethin, Klumegas), plynný uhľovodík zmesi C.2H2 a ústavy CH ≡ CH. Molekulová hmotnosť 26. (Na 100 častí C: 92,31, H: 7.69.) Objavil ho Davy v roku 1830, bližšie ho preskúmal Berthelot v roku 1860.
Literatúra: [1] Blochmann, Annalen d. Chemistry, 173, 171. ? [2] Ders., Annalen der Chemie, 173, 178. ? [3] Berthelot, Annales de chimie et de physique, 9, 10, 13, 67. ? [4] Kekulй, Annals d. Chemistry, 131,86. ? [5] Zeisel, Annalen d. Chemistry, 191, 368. ? [6] Berthelot, Annales de chimie et de physique, 9, 385; Blochmann, Annalen d. Chemistry, 173, 174.
Acetylén ako prostriedok na osvetlenie. Bod vznietenia je pri 480 ° C. Čistý karbid (kontaminácia acetylénom, pozri nižšie) by poskytoval čistý acetylén. Toto horí za vhodných tlakových podmienok a zo správnych horákov, bez abnormálnych sadzí a bez zanechania zvyškov. Karbid nečistoty produkuje nečistý, sadzí acetylén, ktorý upcháva horáky. Na správne spaľovanie vyžaduje acetylén tlak najmenej 50 mm vody. Pri nižšom tlaku sa k unikajúcemu plynu privádza príliš málo vzduchu [56]; potom je nedostatok kyslíka, v dôsledku čoho je spaľovanie neúplné a plameň sa stáva sadzovým. Aj keď je tlak príliš vysoký (vodný stĺpec viac ako 200 mm), plameň sa dusí: vychádza z neho príliš veľa plynu. Okrem toho plyn horí hlukom a prívod vzduchu z výstupného otvoru spôsobuje, že horák je vyprázdňovaný do časti plynu, takže plameň neposkytuje obvyklú intenzitu svetla. Acetylén vyžaduje značný prísun vzduchu a výstupné otvory horáka musia byť úzke.
Intenzita svetla. ? Intenzita svetla acetylénu závisí od jeho čistoty, horáka a zmesi vzduchu. Na dosiahnutie svietivosti 1 HK. (= Hefnerova sviečka, s. Amyl-acetátová lampa) Za normálnych podmienok je potrebných 0,58-0,75 litra acetylénu za hodinu. Farba plameňa je biela v čistom acetylénovom svetle, nečisté popáleniny červenkasté s tmavým okrajom plameňa. Svetlo horí mimoriadne príjemne. Je zvlášť vhodný na fotografovanie a umožňuje tiež rozlišovanie farieb. Teplota plameňa je podľa Lewesa 900 - 1 000 ° C. Čierne uhlie = 1300 ° C Po úplnom spálení acetylén vyvíja 14340 jednotiek na meter kubický. (= Tepelné jednotky alebo Kalórie, s.d.) alebo na kilogram = 12200 WE. Čierne uhlie dodáva asi 5500 WE. na meter kubický.
Výbušnosť. ? Pri teplote 780 ° C. acetylén plynulo exploduje, rozpadne sa na svoje súčasti. Pri 896 C exploduje 90% acetylén a 10% vodík, pri 1000 ° C 80% acetylén a 20% vodík. Po zmiešaní so vzduchom acetylén v určitých pomeroch exploduje. Ak sa zmieša vzduch s 2,5 až 65% acetylénu, tieto zmesi explodujú, keď dosiahnu teplotu 480 ° C. prídu, alebo ak sú zapálené. Intenzita výbuchu stabilne rastie z 2,8% na 31%, potom opäť klesá, až kým sa nezastaví nad 65%. Odvtedy už len plameň. Bez miešania vzduchu acetylén exploduje aj pri zapálení, ak sa ukladá pod tlakom viac ako 2 atmosféry. K miestnemu vznieteniu môže stále dôjsť pri tlaku 2 atmosféry.
Toxicita. ? Acetylén je výrazne menej toxický ako svetelný plyn kvôli nedostatku plynného oxidu uhličitého.
Skvapalnenie. ? Acetylén sa vyrába pri teplote +1 ° C. a tlak kvapaliny 48 atmosfér. Jeho kritická teplota je 35,05 ° C. Jeho kritický tlak je 68 atmosfér, to znamená, ak je acetylén vystavený teplote vyššej ako 37,05 ° C. a tlaku viac ako 68 atmosfér sa už nestane tekutým. Kvapalný acetylén bol uznaný ako násilná výbušnina. Spočiatku sa získaval v oceľových fľašiach podobných fľašiam na tekutý oxid uhličitý v obchodoch. Pokiaľ ide o dopravu, neskôr sa s ňou zaobchádzalo ako s výbušninou, až kým jej výroba nebola nakoniec z bezpečnostných dôvodov zakázaná.
Rozpustený acetylén. ? Boli urobené pokusy skladovať väčšie množstvo acetylénu v rozpúšťadlách. Acetón sa rozpúšťa asi 300-násobne. Takto pripravený acetón prechádza pórovitými kameňmi a používa sa priamo ako prostriedok osvetlenia. Využívať ju má vraj lanovka v Belleville (Paríž). Ak sa takto rozpustený acetylén dostane pod tlak značky, môže explodovať.
Výroba acetylénu. ? Nádherné svetlo plameňa acetylénu a zjavne jednoduchá a pohodlná výroba plynu čoskoro poskytli vynálezcom generátorov acetylénu dostatok „svetla budúcnosti“. Acetylén mal spoločné s inými inováciami podobnej povahy, že veľké množstvo nekvalifikovaných ľudí začalo navrhovať prístroj na výrobu acetylénu; v dôsledku toho došlo k početným nehodám. Dobré sa postupne oddelilo od zlého.
Ochrana pred mrazom. ? Zariadenia musia byť umiestnené v miestnostiach bez mrazu. Mrazuvzdorné zariadenia zatiaľ nie sú k dispozícii. Zariadenia sú často obklopené ochrannými plášťami a sú tiež naplnené vodou obsahujúcou chlorid vápenatý (používa sa tiež chlorid horečnatý). Takéto zariadenia vydržia nízke studené teploty, pri 10 - 15 ° bezpečne zamrznú a potom sú na tento čas nepoužiteľné.
Najmenšími zariadeniami sú, ako už bolo spomenuté, lucerny na bicykle a do auta, ako aj stolové lampy a ďalšie prenosné zariadenia, napríklad tie, ktoré sa používajú na osvetlenie fotografických zariadení (lyžiarska optika), zvyčajne koncipované podľa odkvapového alebo splachovacieho systému. Konštrukcia stolovej lampy je znázornená na obr. V chemickom laboratóriu by sa také osvetlenie vyrábalo spôsobom znázorneným na obrázku 7, to znamená pomocou fľaše na vývoj plynu, ktorá je vybavená odkvapkávacím lievikom, plynovým výpustným potrubím a hadicou vedúcou k horáku. Priemysel acetylénu doteraz kultivoval hlavne oblasť individuálneho osvetlenia, ale nedávno sa úspešne obrátil aj na inštaláciu centrálnych jednotiek.
V južnom Nemecku buduje spoločnosť Keller & Knappich v Augsburgu prístrojové a kontrolné centrá. Celkovo je v Nemeckej ríši v súčasnosti 60 až 70 miest a miest vybavených acetylénovým osvetlením. Táto spoločnosť okrem iného postavila závody vo Wertingene (obr. 8 a 9) v Pfaffenhausene. Máme prvú výročnú správu mestského závodu na výrobu acetylénu vo Wertingene, ktorú predložilo mestské zastupiteľstvo. Slúži ako príklad ziskovosti týchto centier:
Správa uvádza náklady na plameň 16 sviečok 2. za hodinu. Podľa správy sú obecné úrady a občania s výberom osvetlenia úplne spokojní.
Čistenie acetylénu v praxi. ? V súčasnosti sa používajú tri hlavné metódy. 1. Postup podľa Wolff: Acetylén prechádza cez práčku plynu (odstránenie amoniaku a časti sírovodíka), potom cez zariadenie (čistič), ktoré obsahuje chlórované vápno s malým množstvom solí kyseliny chrómovej. 2. Postup pri Frank. Toto je mokré čistenie. Plyn sa vedie cez systém nádob obsahujúcich roztok kyseliny chlorovodíkovej s chloridom meďnatým, po ktorom plyn prechádza práčkou plynu. 3. Postup podľa Ullmann. Toto umožňuje použitie roztoku kyseliny octovej alebo kyseliny sírovej a kyseliny chrómovej, cez ktorý musí acetylén prechádzať. Všetky tri metódy poskytujú uspokojivé výsledky. Niektoré čistiace prostriedky sa predávajú aj pod vymyslenými názvami, ako napríklad Puratylen, Acalgin a ďalšie. Typ konštrukcie čistiacich prostriedkov a materiál, z ktorého sú vyrobené, sa líšia v závislosti od zvolenej metódy čistenia. V literatúre sa na čistenie acetylénu odporúča aj zmes chlórovaného vápna a drevnej buničiny. Posledná by mala slúžiť ako uvoľňovacie činidlo. Uskutočnil sa pokus nahradiť celulózu pilinami. Pred použitím pilín ako prímesi chlórovaného vápna existuje varovanie, že môže dôjsť k výbuchu, v Mössingene došlo k jednej (Zeitschrift für angew. Chemie 1899, Ahrens).
Horáky pre acetylénové osvetľovacie jednotky musia byť špeciálne navrhnuté. Acetylén potrebuje na spálenie väčšie množstvo vzduchu ako plamene iných plynov. Týmto vzduchom si musím zabezpečiť plameň sám, musí ho naštartovať. Tlak, pri ktorom sa acetylén vypúšťa, musí byť vyšší (pozri vyššie), vypúšťacie otvory plynu oveľa užšie, takmer pripomínajú kapiláry. Vďaka vysokému tlaku sa dosahuje určitá tuhosť plameňa, čo vysvetľuje pokojné horenie acetylénového plameňa. Vlastnosti horákov sú znázornené na obr. 10-13. Materiál je zvyčajne vyrobený z mastenca na zapožičanie alebo v kovovom ráme.
Zmes acetylénu Pokusy boli urobené s inými plynmi, ale tieto sa použili iba v železničných prevádzkach, kde sa zmesi acetylénu a oleja alebo Môže sa použiť tukový plyn. Acetylén má tiež pre Posilňovacie účely, takto nájdené využitie pre prevádzku motorov. Spotreba acetylénu 170 2001 na výkon. a hodina = 19,5 ? 23.3., ak 1 kg karbidu dodá 300 l plynu a 35. náklady.
Inštalácia prístroja a uloženie karbidu. ? Boli vydané rôzne nariadenia o výrobe a použití acetylénu, napríklad v Prusku, Sasku, Bavorsku (Mníchov a Norimberg), Württembergu a ďalších. Všetky tieto vyhlášky sú zhrnuté v [8].
Literatúra: Acetylén vo vede a priemysle, časopis, súčasne orgán Nemeckej asociácie pre acetylén a karbid. ? [1] Vogel, Acetylenenzentralen, Halle a. P. 1901. ? Ders., Jahrbuch [60] pre acetylén a karbid od roku 1900. ? [2] Liebetanz, príručka technológie karbidu vápnika a acetylénu, 2. vydanie, Lipsko 1899. ? [4] Ders., Pomocná kniha pre inštalácie acetylénových svetelných systémov, Lipsko 1900. ? [5] Pictet, L, Bazilej 1896. ? [6] Pellisier, L, príručka osvetlenia acetylénom a výroby karbidu vápnika, Berlín 1898. ? [7] Panaotorický, karbid vápenatý a acetylén, Lipsko 1897. ? [8] Milostný tanec, právne predpisy o výrobe a používaní acetylénu spolu s predpismi požiarnych poisťovní, predpisy o prevencii nehôd, prepravné predpisy, colný sadzobník, Lipsko.