Aby se získal acetylen z metanu, je nutné provést dehydrogenační reakci. Než přistoupíme k jeho úvahám, pojďme analyzovat některé vlastnosti uhlovodíku.
Charakteristika acetylenu
Jedná se o plynnou látku, která je prvním zástupcem třídy nenasycených uhlovodíků (alkynů). Je lehčí než vzduch a špatně rozpustný ve vodě. Molekulární vzorec C2H2, společný pro celou třídu SpN2n-2. Acetylen je považován za aktivní a vysoce výbušnou chemickou látku. Aby se předešlo nouzovým situacím, skladuje se v uzavřených ocelových nádobách s přidaným dřevěným uhlím.
Výroba z alkanů
Acetylén byl získán rozkladem methanu. Tato chemická reakce se provádí za použití katalyzátoru a probíhá při zvýšené teplotě. Výchozím materiálem je první zástupce třídy parafinů. Dehydrogenací vzniká kromě acetylenu také vodík.
Odpověď na otázku, jak získat acetylen z metanu, lze reakční rovnici reprezentovat takto:
2CH4=C2H2+3H2
Metoda karbidu
Acetylén je možné získat z metanu nebo asvýchozí materiál pro příjem karbidu vápníku. Proces probíhá za normálních podmínek. Při interakci karbidu vápníku s vodou vzniká nejen acetylen, ale také hydroxid vápenatý (hašené vápno). Známkami chemického procesu bude vývoj plynu (syčení) a také změna barvy roztoku při přidání fenolftaleinu do malinové barvy.
Když je jako výchozí materiál použit technický karbid obsahující různé nečistoty, je během interakce pozorován nepříjemný zápach. Vysvětluje se to přítomností v reakčních produktech tak toxických plynných látek, jako je fosfin, sirovodík.
Krakování ropných produktů
V současné době je možné získat acetylen nejen z metanu. Hlavní průmyslovou metodou výroby tohoto zástupce alkynů je krakování (štěpení) uhlovodíků. Pokud se acetylen získává z metanu, budou náklady na energii minimální. Kromě levných a dostupných surovin tato technologie přitahuje producenty uhlovodíkových surovin jednoduchostí technologického zařízení používaného v procesu dehydrogenace metanu.
Pro takový chemický proces existují dvě možnosti. První metoda je založena na průchodu metanu elektrodami zahřátými na 1600 stupňů Celsia. Technologie zahrnuje prudké ochlazení výsledného produktu. Druhá možnost dehydrogenace metanu za účelem výroby acetylenu zahrnuje použití energie, která vzniká při částečném spalování tohoto alkynu.
Válce obsahující acetylen nemohou být vybaveny bronzovými ventily, protože bronz obsahuje měď. Interakce tohoto kovu s acetylenem je doprovázena tvorbou výbušné soli.
Závěr
Acetylén se v současnosti používá v různých průmyslových oblastech. Je cennou surovinou pro syntézu etanolu, plastů, kaučuků a kyseliny octové. Tento zástupce třídy alkynů je žádaný při řezání a svařování kovů jako jasné světlo v jednotlivých lampách.
Na bázi acetylenu se provádí syntéza výbušnin používaných jako rozbušky. Při oxidační reakci tohoto alkynu v atmosférickém kyslíku je pozorován silný plamen. Metan má nemenší hodnotu v chemickém průmyslu. Kromě toho, že se používá jako výchozí materiál pro výrobu acetylenu, je ve velkém množství spotřebováván jako přírodní uhlovodík v palivovém průmyslu. Při hoření se uvolňuje značné množství tepla.
