Добування ацетилену
Напевно дуже багато хто знає, що саме слово - ацетилен - пов`язане з поняттям «оцет». А ось те, що ацетилен на сьогоднішній день - це єдина речовина, здатне горіти при відсутності доступу повітря, і яке широко застосовується в промисловості, знає далеко не кожен. Ацетилен небезпечний, це підкреслюється ще й таким фактом, що, наприклад, його горіння в кислоті створює полум`я температурою до 3100 ° С.
Вперше отримання ацетилену було здійснено Едмундом Деві в далекому 1836 році. Деві впливав на карбід калію звичайним водним розчином, сталася реакція, рівняння якої можна записати як: К2С2 + 2Н2О = С2Н2 + 2КОН. В результаті було отримано газ, формула якого С2Н2 і якому вчений дав назву двууглеродістий водень.
З відкриттям вчення про радикалах Юстус Лібіх одну з груп атомів (радикалів) і назвав ацетилом, правда, він розглядав сполука з формулою С2Н3. Речовина ж, яке отримав Деві, стало розглядатися хіміками як похідне від ацетил. Потім, коли отримання ацетилену було здійснено французом Марселеном Бертло декількома способами, речовина отримала свою назву, яке використовується в хімії і по сей день. Бертло розглядав отримане з`єднання як молекулу ацетил, від якої забрали атом водню. Технологічно, отримання ацетилену Бертло представляло собою наступний процес. Він пропускав пари розігрітих спиртів - метилового і етилового - крізь також розігріту до високої температури трубку.
Дещо пізніше, в 1862, ацетилен був синтезований шляхом електрохімічної реакції, в ході якої водень пропускався між електродами, виготовленими з вуглецю. Ці технології на той час були дуже дорогими і малопродуктивними, а тому могли розглядатися тільки як теоретичне вирішення питання. Тільки в самому кінці позаминулого століття був придуманий метод, який дозволив налагодити більш економічне отримання ацетилену. Цей метод заснований на прожаренні суміші, що складається з негашеного вапна і вугілля. Це дозволило налагодити використання з`єднання в якості газу для вуличного освітлення. Справа в тому, що газ, який містив у своєму складі приблизно 92,3% вуглецю, при високій температурі виділяв величезна кількість цієї речовини в твердому вигляді. Саме вони і дають досить яскраве світло. При цьому температура горіння визначає не тільки яскравість горіння, але його колір. Чим вище температура - тим більше колишніх є колір світіння частинок вуглецю. З`явилися грілки, заповнені ацетиленом, могли дати світла приблизно в п`ятнадцять разів більше, ніж поширені тоді газові ліхтарі. Навіть тоді, коли їх витіснило електроосвітлення, використовувати ацетилен для освітлення продовжували в велосипедних ліхтарях і на омнібусах.
У міру розвитку промисловості, були потрібні все більші кількості такого з`єднання як ацетилен. Отримання його в промислових обсягах почалося тільки в минулому столітті. В результаті такого «прориву» з`єднання стали застосовувати і для технічних потреб. Для будівельних потреб ацетилен одержували шляхом гасіння карбіду водою. Цей продукт багатьом відомий своїм дуже неприємним запахом через що містяться в ньому домішок аміаку і сірководню. Насправді, хімічно чиста речовина має слабо виражений ефірний запах. Воно легше повітря, молекулярна маса ацетилену дорівнює 26,038. Газ не має кольору, добре розчинний у багатьох рідинних розчинах, причому розчинність визначається температурою самого розчину.
Сучасні технології передбачають отримання ацетилену з метану шляхом електрокрекінг - процесу, при якому між електродами спочатку пропускають газ метан при температурі не нижче 1600 ° С. Потім, щоб не допустити розкладання ацетилену, газ піддають швидкому охолодженню. Такий спосіб ефективний тим, що частина теплоенергії, одержуваної при згорянні речовини, може бути спрямована на підігрів наступного циклу реакції, забезпечуючи безперервний характер її протікання.
Ацетилен широко використовується при зварюванні і різанні металів, для отримання дуже яскравого світла білого кольору, для виробництва вибухових матеріалів.
