Asetyleeni

yhtälö: $\ rho = 2.4091 / 0.27223 ^ {{(1+ (1-T / 308.32) ^ {{0.28477}})}}$
Nesteen tiheys kmol · m -3 ja lämpötila Kelvinissä, 192,40 - 308,32 K.
Lasketut arvot:
0,37705 g · cm -3 25 ° C: ssa.

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

Itsesyttymislämpötila lämpötilan

305 ° C

Leimahduspiste

Syttyvä kaasu

Räjähdysrajat ilmassa

2,3 - 100 tilavuusprosenttia

Kyllästävä höyrynpaine

ajan 20 ° C : 4460 kPa

yhtälö: $P _ {{vs}} = exp (172,06 + {\ frac {-5318.5} {T}} + (- 27,223) \ kertaa ln (T) + (5,4619E-2) \ kertaa T ^ {{1}} )$
Paine paskaaleissa ja lämpötila kelvineinä, 192,4 - 308,32 K.
Lasketut arvot:
4879 937,91 Pa 25 ° C: ssa.

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	952818,95
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	3931 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	6146700

Kriittinen piste

35,2 ° C
61,38 bar
0,1122 l / mol

Kolmoispiste

-80,8 ° C on 1,2825 bar

Lämpökemia

S 0- kaasu, 1 bar

200,93 J mol −1 K −1 ( 1 bar )

A f H 0 -kaasu

226,73 kJ · mol -1

C s

44,04 J mol -1 K -1 ajan 25 ° C: ssa

yhtälö: $C _ {{P}} = (200110) + (- 1198,8) \ kertaa T + (3,0027) \ kertaa T ^ {{2}}$
Nesteen lämpökapasiteetti J kmol -1 K -1 ja lämpötila Kelvinissä 192,4 - 250 K.
Lasketut arvot:

T (K)	T (° C)	C s $(\ tfrac {J} {kmol \ kertaa K})$	C s $(\ tfrac {J} {kg \ kertaa K})$
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	3100
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 $(\ tfrac {J} {kmol \ kertaa K})$	C s $(\ tfrac {J} {kg \ kertaa K})$
223	−50.15	82,099	3 153
225	−48.15	82,392	3 164
226	−47.15	82,547	3170
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	3360
250	−23.15	88,080	3 383

yhtälö: $C _ {{P}} = (19.360) + (1.1519E-1) \ kertaa T + (- 1.2374E-4) \ kertaa T ^ {{2}} + (7.2370E-8) \ kertaa T ^ { {3}} + (- 1.6590E-11) \ kertaa T ^ {{4}}$
Kaasun lämpökapasiteetti J • mol -1 • K -1: ssä ja lämpötila Kelvinissä , 200–1 500 K.
Lasketut arvot:
44,491 J · mol -1 · K -1 25 ° C: ssa.

T (K)	T (° C)	C s $(\ tfrac {J} {kmol \ kertaa K})$	C s $(\ tfrac {J} {kg \ kertaa K})$
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 $(\ tfrac {J} {kmol \ kertaa K})$	C s $(\ tfrac {J} {kg \ kertaa K})$
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
1110	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	1009,85	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	73102	2 808
1,456	1,182,85	73,577	2 826
1500	1 226,85	73,992	2,842

PCS

1301,1 kJ · mol -1 ( 25 ° C , kaasu)

Sähköiset ominaisuudet

1 re ionisaatioenergia

11.400 ± 0.002 eV (kaasu)

Kristallografia

Kristalliluokka tai avaruusryhmä

Pa 3

Verkon parametrit

a = 6,140 Å

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

Äänenvoimakkuus

231,48 Å 3

Varotoimenpiteet

SGH

Vaara H220, EUH006, H220 : Erittäin helposti syttyvä kaasu
EUH006 : Räjähdysvaara joutuessaan kosketuksiin ilman kanssa

WHMIS

A, B1, F, A : Paineistetun kaasun
kriittinen lämpötila = 36,3 ° C
B1 : Syttyvän kaasun
alempi syttymisraja = 2,5%
F : Voimakkaasti
hajoavan reaktion alainen vaarallisen reaktiivinen materiaali

Paljastuminen 1,0% luokituskriteerien mukaan
Kommentit: Katso myös liuenneen asetyleenin WHMIS-luokitus .

NFPA 704

4 0 3

Kuljetus

239

1001

Kemler-koodi:
239 : syttyvä kaasu, joka voi spontaanisti tuottaa väkivaltaisen reaktion
YK-numero :
1001 : LIUKENEMATON ASETYLEENI
Luokka:
2.1
Luokituskoodi:
4F : Paineessa liuennut kaasu, syttyvä;
Etiketti: 2.1 : Syttyvät kaasut (vastaa ison kirjaimen F osoittamia ryhmiä);

3374

Kemler-koodi:
-
YK-numero :
3374 : ASETYLEENI ILMAN LIUOTTIMIA
Luokka:
2.1
Luokituskoodi:
2F : Nestekaasu, syttyvä;
Etiketti: 2.1 : Syttyvät kaasut (vastaa ison kirjaimen F osoittamia ryhmiä);

Ekotoksikologia

LogP

0,37

Hajukynnys

matala: 226 ppm
korkea: 2584 ppm

SI- ja STP- yksiköt, ellei toisin mainita.

Asetyleeni (kutsutaan etyynistä jota nimikkeistö IUPAC ) on kemiallinen yhdiste hiilivety luokan alkyynien on empiirinen kaava C 2 H 2. Sen löysi Edmund Davy vuonna Englannissa vuonna 1836 . Se on yksinkertaisin alkyyni, joka koostuu kahdesta hiiliatomista ja kahdesta vedystä . Kaksi hiiliatomia on kytketty kolmoissidoksella, joka sisältää suurimman osan sen kemiallisesta energiasta.

Kuvaus

Sen rakenne on lineaarinen:

Berthelot , vuonna 1862 , oli ensimmäinen tiivistetään asetyleeni, laitteessa nimeltä "Berthelot muna", tuottamalla valokaaren kahden elektrodien ja grafiitti kylpee ilmakehässä vedyn : 2 C + H 2 → C 2 H 2

Asetyleeni on väritön kaasu , käytännöllisesti katsoen hajuton puhtaana (mutta sille on yleensä ominaista luontainen valkosipulin haju, joka tulee epäpuhtauksista, erityisesti fosfiinista, kun sitä valmistetaan kalsiumkarbidista ).

Asetyleeni on erittäin helposti syttyvä ajan normaalissa lämpötilassa ja paineessa . Se on endoenerginen suhteessa hiileen ja vetyyn ja voi hajota spontaanisti, räjähdysmäisesti, kun paine on yli 100 kPa , ja jopa muutamaan baariin, missä tämä spontaani hajoaminen väistämättä tapahtuu . Tästä syystä se varastoidaan liuotettuna asetoniin tai dimetyyliformamidiin (DMF), jotka itse sisältyvät huokoiseen stabilointimateriaaliin.

käyttää

Asetyleenin sovellukset:

Korkea hiilipitoisuus antaa erittäin valaisevan liekin, jota käytetään esimerkiksi asetyleenilampuissa kaivostyöläisille tai speleologeille.
Asetyleenin korkea palamislämpö saavuttaa korkeat lämpötilat ( 3200 ° C puhtaassa hapessa), mikä tekee siitä ihanteellisen ehdokkaan hitsauksen polttoaineeksi. Yksi asetyleenin palamisen erikoispiirteistä on sen kaksivaiheinen palaminen: asetyleeni reagoi ensin hapen kanssa, jolloin saadaan hiilimonoksidia ja vetyä , sitten nämä tuotteet reagoivat toisessa vaiheessa hiilidioksidin ja veden muodostamiseksi. Hiilimonoksidi ja vety ovat pelkistäviä kaasuja, mikä tekee niistä suosittuja reagensseja teräshitsauksessa vähentämään rautaoksideja, jotka johtuvat raudan ja hapen reaktiosta korkeassa lämpötilassa, mikä mahdollistaa hitsin paremman homogenoitumisen ja siten paremman laadun. Hitsaus asetyleeni mahdollistaa kokoamisen eri metalleja ( teräkset , ruostumaton teräs, kupari seokset ), mutta myös tietyissä olosuhteissa alumiini seostetaan piitä .
Asetyleeniä käytetään myös polttoaineena analyyttisissä laitteissa. Itse asiassa atomiabsorptiospektrometriassa (AAS), joka liittyy erilaisiin hapettimiin (ilma, puhdas happi, typpioksidi), se sallii tyypillisesti maa-alkalimetallien ionisoinnin ja määrittää niiden pitoisuuden Beer-Lambert-lain ansiosta .
Asetyleeniä käytetään myös hapenleikkauspolttimissa. Propaani on kuitenkin edullinen, koska se on halvempaa. Mutta erittäin paksuissa leikkauksissa asetyleeni on välttämätöntä teräksen riittävän lämmittämiseksi ja liekinleikkauksen aloittamiseksi pienellä leveydellä.
Asetyleenin saattaminen reagoimaan suolahapon kanssa on yksi tapa tuottaa vinyylikloridia ( polyvinyylikloridimonomeeri ).

Fysikaalis-kemialliset ominaisuudet

Asetyleenin kemialliset ominaisuudet selitetään suurelta osin kolmoissidoksen läsnäololla, joka johtuu yhden s- sidoksen päällekkäisyydestä (joka johtuu kahden sp- orbitaalin fuusiosta ) ja kahdesta p- sidoksesta, joka johtuu kahden 2p- orbitaalin sulautumisesta . Tämä 0,124 nm pitkä sidos, jolle on tunnusomaista 811 kJ : n energia , on vähemmän vakaa kuin yksittäiset (614 kJ ) ja kaksoissidokset (347,3 kJ ) ja on siksi reaktiivisempi.

Asetyleenin reaktiot

Asetyleeni ja monoalkyyliasetyleenit ovat ainoat hiilivedyt, joilla on happoinen vety ja jotka voidaan vaihtaa metalliksi. ${\ mbox {HC}} \! \ equiv \! {\ mbox {CH}} + {\ mbox {Na}} \ quad {\ xrightarrow {N \! H_ {3}}} \ quad {\ mbox {HC }} \! \ equiv \! {\ mbox {CNa}} + {\ frac {1} {2}} {\ mbox {H}} _ {2}$
Jotkut asetylenidit kuten räjähtävät iskuissa. ${\ mbox {Ag}} ^ {+} {} ^ {-} {\ mbox {C}} \! \ equiv \! {\ mbox {C}} ^ {-} {\ mbox {Ag}} ^ { +}$
Asetyleeni reagoi syaanivetyhapon kanssa muodostaen akryylinitriilin , akryylinitriilibutadieenistyreenin (ABS) ja styreeni-akryylinitriilin (SAN) monomeerin . ${\ mbox {HC}} \! \ equiv \! {\ mbox {CH}} + {\ mbox {HCN}} \ quad {\ xrightarrow {}} \ quad {\ mbox {H}} _ {2} { \ mbox {C}} \! = \! {\ begin {matrix} \\ {\ mbox {C}} \\ {\ mbox {H}} \ end {matrix}} \! - \! {\ mbox { CN}}$
Asetyleeni antaa bentseeni , jonka polymerointi alle lämmön vaikutuksesta.
Jonka dimeroituminen läsnä ollessa katalyyttien, vinyyliasetyleeniä saadaan johon kloorivetyä lisätään , jotta saadaan kloropreeni, joka on polykloropreeni tai neopreeni monomeeriä .

Tuotanto ja synteesi

Asetyleeniä ei ole luonnossa (muita alkyynejä esiintyy satunnaisesti hiilivedyissä). Tärkeimmät teolliset menetelmät asetyleenin tuottamiseksi ovat:

Karbokemiallinen menetelmä

Raaka-aineina käytetään kalkkikiveä ja koksia tai hiiltä. Sulatetun reaktioväliaineen läpi kulkevalla sähkövirralla kuumennetussa korkean lämpötilan uunissa ( vähintään 1700 ° C ) tuotetaan kalsiumkarbidia reaktioiden mukaisesti: CaCO 3 → CaO + CO 2, CaO + 3 C + 108300 kaloria → SERTIn 2 + CO.

Karbidi reagoi käyttäjän kanssa tuottaen asetyleeniä, 1 kg karbidia yhdistettynä 562,5 g : aan vettä, jolloin vapautuu 350 l asetyleeniä: CaC 2 + 2 H 2 O → C 2 H 2 + Ca (OH) 2 + 31 000 kaloria.

Metaanin osittainen palaminen

Metaanin osittainen palaminen tuottaa myös asetyleeniä: 3 CH 4 + 3 O 2 → C 2 H 2 + CO + 5 H 2 O.

Alkaanien dehydraus

Raskaat maaöljyn ja maakaasun alkaanit krakataan kevyemmiksi molekyyleiksi, jotka dehydratoidaan korkeissa lämpötiloissa: C 2 H 6 → C 2 H 2 + 2 H 2.

Huomautuksia ja viitteitä

ASETYLEENI , kemiallisten aineiden turvallisuutta koskevan kansainvälisen ohjelman käyttöturvallisuustiedote (t) , kuultu 9. toukokuuta 2009
laskettu molekyylimassa välillä " Atomic painot Elements 2007 " on www.chem.qmul.ac.uk .
(en) David R. Lide , CRC Handbook of Chemistry and Physics, 89. painos , Boca Raton, CRC Press / Taylor ja Francis,2009, "Orgaanisten yhdisteiden fyysiset vakiot"
Merkintä "Asetyleeni" IFA: n (saksalainen työturvallisuudesta ja -terveydestä vastaavan elimen) kemikaalitietokantaan GESTIS ( saksaksi , englanniksi ), käytetty 14. huhtikuuta 2009 (vaaditaan JavaScriptia)
(en) Robert H. Perry ja Donald W. Green , Perry's Chemical Engineers 'Handbook , USA, McGraw-Hill,1997, 7 th ed. , 2400 Sivumäärä ( ISBN 0-07-049841-5 ) , s. 2-50
Clark, AM; Din, F., Kiinteiden, nestemäisten ja kaasumaisten faasien tasapainot matalassa lämpötilassa binaarijärjestelmissä asetyleeni - hiilidioksidi, asetyleeni - eteeni ja asetyleeni - etaani, trans. Faraday Soc., 1950, 46, 901.
Tsonopoulos, C.; Ambrose, D., alkuaineiden ja yhdisteiden höyrynestekriittiset ominaisuudet. 6. Tyydyttymättömät alifaattiset hiilivedyt, J. Chem. Eng. Data, 1996, 41, 645-656.
" Asetyleeni " , osoitteessa http://www.nist.gov (käytetty 14. huhtikuuta 2009 )
(in) Carl L. leuat, Handbook of termodynaamiset kaaviot , Voi. 1, 2 ja 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co,1996( ISBN 0-88415-857-8 , 978-0-88415-858-5 ja 978-0-88415-859-2 )
(in) David R. LiDE , CRC Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC Press,18. kesäkuuta 2002, 83 th ed. , 2664 Sivumäärä ( ISBN 0849304830 , online-esitys ) , s. 5-89
(in) David R. LiDE, Handbook of Chemistry and Physics , CRC,2008, 89 th ed. , 2736 Sivumäärä ( ISBN 978-1-4200-6679-1 ) , s. 10-205
" Asetyleeni " , osoitteessa www.reciprocalnet.org (käytetty 12. joulukuuta 2009 )
Indeksinumero 601-015-00-0 EY-asetuksen N: o 1272/2008 liitteen VI taulukossa 3.1 (16. joulukuuta 2008)
" Asetyleeni " CSST: n (Quebecin työturvallisuudesta ja -terveydestä vastaava organisaatio) kemikaalien tietokannassa Reptox .
" Asetyleeni " osoitteessa hazmap.nlm.nih.gov (käytetty 14. marraskuuta 2009 )
Nowak Ph. (1999) - "L ' acétylène ", " Le P'tit Usania n o 7 " , USAN (käytetty 5. tammikuuta 2021 ) ( ISSN 1292-5950 ) , USAN, Nancy, s. 1

Katso myös

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Ulkoiset linkit

INRS FT 212 toksikologinen arkki