Acetylen

ligning: $\ rho = 2.4091 / 0.27223 ^ {{(1+ (1-T / 308.32) ^ {{0.28477}})}}$
Væsketetthet i kmol · m -3 og temperatur i Kelvin, fra 192,40 til 308,32 K.
Beregnede verdier:
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

Selvantennelsestemperatur

305 ° C

Flammepunkt

Brennbar gass

Eksplosjonsgrenser i luft

2,3 - 100 % vol

Mettende damptrykk

ved 20 ° C : 4460 kPa

ligning: $P _ {{vs}} = exp (172.06 + {\ frac {-5318.5} {T}} + (- 27.223) \ times ln (T) + (5.4619E-2) \ times T ^ {{1}} )$
Trykk i pascal og temperatur i Kelvins, fra 192,4 til 308,32 K.
Beregnede verdier:
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

Trippel punkt

−80,8 ° C ved 1,2825 bar

Termokjemi

S 0 gass, 1 bar

200,93 J mol −1 K −1 ( 1 bar )

Δ f H 0 gass

226,73 kJ · mol -1

C s

44,04 J mol −1 K −1 ved 25 ° C

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

T (K)	T (° C)	C s $(\ tfrac {J} {kmol \ ganger K})$	C s $(\ tfrac {J} {kg \ ganger K})$
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 $(\ tfrac {J} {kmol \ ganger K})$	C s $(\ tfrac {J} {kg \ ganger K})$
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: $C _ {{P}} = (19.360) + (1.1519E-1) \ ganger T + (- 1.2374E-4) \ ganger T ^ {{2}} + (7.2370E-8) \ ganger T ^ { {3}} + (- 1.6590E-11) \ times T ^ {{4}}$
Varmekapasiteten til gassen i J • mol -1 • K -1 og temperatur i Kelvin, fra 200 til 1500 K.
Beregnede verdier:
44,491 J · mol -1 · K -1 ved 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C s $(\ tfrac {J} {kmol \ ganger K})$	C s $(\ tfrac {J} {kg \ ganger K})$
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	2242
676	402,85	59,574	2288
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 $(\ tfrac {J} {kmol \ ganger K})$	C s $(\ tfrac {J} {kg \ ganger K})$
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	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
1500	1 226,85	73,992	2.842

PCS

1301,1 kJ · mol -1 ( 25 ° C , gass)

Elektroniske egenskaper

1 re ioniseringsenergi

11.400 ± 0.002 eV (gass)

Krystallografi

Krystallklasse eller romgruppe

Pa 3

Mesh-parametere

a = 6.140 Å

b = 6,140 Å
c = 6,140 Å
α = 90,00 °
β = 90,00 °
γ = 90,00 °
Z = 1

Volum

231.48 Å 3

Forholdsregler

SGH

Fare H220, EUH006, H220 : Ekstremt brannfarlig gass
EUH006 : Eksplosjonsfare ved kontakt eller uten kontakt med luft

WHMIS

A, B1, F, A :
Kritisk kompresjonsgass kritisk temperatur = 36,3 ° C
B1 : Brannfarlig gass
nedre brennbarhetsgrense = 2,5%
F : Farlig reaktivt materiale
utsatt for voldsom nedbrytningsreaksjon

Opplysning ved 1,0% i henhold til klassifiseringskriterier
Kommentarer: Se også WHMIS-klassifisering av oppløst acetylen .

NFPA 704

4 0 3

Transportere

239

1001

Kemler-kode:
239 : brennbar gass, som spontant kan produsere en voldsom reaksjon
FN-nummer :
1001 : OPPLØST ACETYLEN
Klasse:
2.1
Klassifiseringskode:
4F : Gass oppløst under trykk, brannfarlig;
Merkelapp: 2.1 : Brennbare gasser (tilsvarer gruppene betegnet med store bokstaver F);

3374

Kemler-kode:
-
UN-nummer :
3374 : ACETYLEN UTEN LØSNINGSMIDDEL
Klasse:
2.1
Klassifiseringskode:
2F : Flytende gass, brannfarlig;
Merkelapp: 2.1 : Brennbare gasser (tilsvarer gruppene betegnet med store bokstaver F);

Økotoksikologi

LogP

0,37

Luktterskel

lav: 226 ppm
høy: 2584 ppm

Enheter av SI og STP med mindre annet er oppgitt.

Den acetylen (kalt etyn ved Nomenclature IUPAC ) er en kjemisk forbindelse hydrokarbon klasse av alkyner med empirisk formel C 2 H 2. Den ble oppdaget av Edmund Davy i England i 1836 . Det er den enkleste alkynen, bestående av to karbonatomer og to hydrogen . De to karbonatomer er forbundet med en trippelbinding som inneholder størstedelen av sin kjemiske energi.

Beskrivelse

Dens struktur er lineær:

Berthelot , i 1862 , var den første til å syntetisere acetylen, i et apparat kalt "Berthelot egg", ved å produsere en lysbue mellom to elektroder av grafitt badet i en atmosfære av hydrogen : 2 C + H 2 → C 2 H 2

Acetylen er en fargeløs gass , nesten luktfri når den er ren (men det tilskrives vanligvis en karakteristisk hvitløkslukt som kommer fra urenheter, spesielt fosfin når den er produsert av kalsiumkarbid ).

Acetylen er ekstremt brannfarlig ved normal temperatur og trykk . Det er endoenergetisk med hensyn til karbon og hydrogen, og kan spaltes spontant, eksplosivt når trykket er større enn 100 kPa , og opp til noen få barer der denne spontane nedbrytningen uunngåelig forekommer . Det er av denne grunn at den lagres oppløst i aceton eller dimetylformamid (DMF), selv inkludert i et porøst stabiliserende materiale.

bruk

Anvendelser av acetylen:

Det høye karboninnholdet gir en veldig lysende flamme som brukes for eksempel i acetylenlamper (calabomb) for gruvearbeidere eller speleologer.
Den høye forbrenningsvarmen til acetylen oppnår høye temperaturer ( 3200 ° C i rent oksygen), noe som gjør den til en ideell kandidat som drivstoff for sveising. En av egenskapene ved forbrenningen av acetylen er dens to-trinns forbrenning: acetylen reagerer først med oksygen for å gi karbonmonoksid og hydrogen , deretter reagerer disse produktene i et andre trinn for å danne karbondioksid og vann. Karbonmonoksid og hydrogen reduserer gasser, noe som gjør dem til populære reagenser i stålsveising for å redusere jernoksider som følge av reaksjonen mellom jern og oksygen ved høy temperatur, og muliggjør en bedre homogenisering av sveisen og dermed bedre kvalitet på sistnevnte. Sveising med acetylen tillater montering av forskjellige metaller ( stål , rustfritt stål, kobberlegeringer ), men også under visse forhold aluminiumlegering med silisium .
Acetylen brukes også som drivstoff i analytiske innretninger. Faktisk, i atomabsorpsjonsspektrometri (AAS), assosiert med forskjellige oksidasjonsmidler (luft, rent oksygen, lystgass), tillater det ionisering av typisk jordalkaliske elementer og å bestemme konsentrasjonen deres takket være Beer-Lambert-loven .
Acetylen brukes også i oksiskjærende fakler. Imidlertid foretrekkes propan fordi den er billigere. Men for veldig tykke kutt er acetylen viktig for å oppvarme stålet tilstrekkelig og iverksette flammekutting over en liten bredde.
Reaksjon av acetylen med saltsyre er en måte å produsere vinylklorid ( polyvinylkloridmonomer ).

Fysisk-kjemiske egenskaper

De kjemiske egenskapene til acetylen er i stor grad forklart av tilstedeværelsen i molekylet av en trippelbinding som følge av superposisjonen til en enkelt s- binding (som følge av fusjonen av to sp- orbitaler ) og to p- bindinger som resulterer av sammenslåingen av to 2p- orbitaler . Denne bindingen, 0,124 nm lang og preget av en energi på 811 kJ , er mindre stabil enn enkelt (614 kJ ) og dobbelt (347,3 kJ ) bindinger , og derfor mer reaktiv.

Reaksjonene av acetylen

Acetylen og monoalkylacetylener er de eneste hydrokarboner som har hydrogen med sur karakter og som kan byttes mot et metall. ${\ mbox {HC}} \! \ equiv \! {\ mbox {CH}} + {\ mbox {Na}} \ quad {\ xrightarrow {N \! H_ {3}}} \ quad {\ mbox {HC }} \! \ equiv \! {\ mbox {CNa}} + {\ frac {1} {2}} {\ mbox {H}} _ {2}$
Noen acetylenider som detonerende ved støt. ${\ mbox {Ag}} ^ {+} {} ^ {-} {\ mbox {C}} \! \ equiv \! {\ mbox {C}} ^ {-} {\ mbox {Ag}} ^ { +}$
Acetylen reagerer med hydrocyansyre for å danne akrylnitril , en monomer av akrylnitrilbutadienstyren (ABS) og styrenakrylnitril (SAN). ${\ mbox {HC}} \! \ equiv \! {\ mbox {CH}} + {\ mbox {HCN}} \ quad {\ xrightarrow {}} \ quad {\ mbox {H}} _ {2} { \ mbox {C}} \! = \! {\ begynn {matrise} \\ {\ mbox {C}} \\ {\ mbox {H}} \ slutt {matrise}} \! - \! {\ mbox { CN}}$
Acetylen gir benzen ved polymerisering under påvirkning av varme.
Ved dimerisering i nærvær av katalysatorer, er vinylacetylen oppnås til hvilken hydrogenklorid blir tilsatt for å oppnå kloropren, et polykloropren eller neopren monomer .

Produksjon og syntese

Acetylen eksisterer ikke naturlig (andre alkyner finnes av og til i hydrokarboner). De viktigste industrielle metodene for produksjon av acetylen er:

Karbokjemisk metode

Kalkstein og koks eller trekull brukes som råvarer . I en ovn med høy temperatur ( minimum 1700 ° C ) oppvarmet av en elektrisk strøm som går gjennom det smeltede reaksjonsmediet , produseres kalsiumkarbid i henhold til reaksjonene: CaCO 3 → CaO + CO 2, CaO + 3 C + 108.300 kalorier → CaC 2 + CO.

I brukeren reagerer karbidet med vann for å produsere acetylen, 1 kg karbid kombinert med 562,5 g vann for å frigjøre 350 l acetylen: CaC 2 + 2 H 2 O → C 2 H 2 + Ca (OH) 2 + 31 000 kalorier.

Del forbrenning av metan

Del forbrenning av metan produserer også acetylen: 3 CH, 4 + 3 O 2 → C 2 H 2 + CO + 5 H 2 O.

Dehydrogenering av alkaner

De tyngste alkanene i petroleum og naturgass blir sprukket i lettere molekyler som dehydrogeneres ved høye temperaturer: C- 2 H- 6 → C 2 H 2 + 2 H 2.

Merknader og referanser

ACETYLENE , sikkerhetsark (er) til det internasjonale programmet for sikkerhet for kjemiske stoffer , konsultert 9. mai 2009
beregnede molekylmasse fra " atomvekter av elementene 2007 " på www.chem.qmul.ac.uk .
(en) David R. Lide , CRC Handbook of Chemistry and Physics, 89th Edition , Boca Raton, CRC Press / Taylor and Francis,2009, "Fysiske konstanter av organiske forbindelser"
Oppføring "Acetylen" i den kjemiske databasen GESTIS fra IFA (tysk instans ansvarlig for arbeidsmiljø og helse) ( tysk , engelsk ), åpnet 14. april 2009 (JavaScript kreves)
(no) 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., likevekt mellom faste, flytende og gassfaser ved binære systemer med lav temperatur acetylen - karbondioksid, acetylen - etylen og acetylen - etan, Trans. Faraday Soc., 1950, 46, 901.
Tsonopoulos, C.; Ambrose, D., Vapor-Liquid Critical Properties of Elements and Compounds. 6. Umettede alifatiske hydrokarboner, J. Chem. Eng. Data, 1996, 41, 645-656.
" Acetylene " , på http://www.nist.gov (åpnet 14. april 2009 )
(i) Carl L. yaws, Handbook of Thermodynamic 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 )
(in) David R. Lide , CRC Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC Press,18. juni 2002, 83 th ed. , 2664 s. ( ISBN 0849304830 , online presentasjon ) , s. 5-89
(in) David R. Lide, håndbok for kjemi og fysikk , CRC,2008, 89 th ed. , 2736 s. ( ISBN 978-1-4200-6679-1 ) , s. 10-205
" Acetylene " , på www.reciprocalnet.org (åpnet 12. desember 2009 )
Indeksnummer 601-015-00-0 i tabell 3.1 i vedlegg VI til EF-forskrift nr. 1272/2008 (16. desember 2008)
" Acetylen " i kjemikaliedatabasen Reptox fra CSST (Quebec-organisasjonen med ansvar for arbeidsmiljø og helse), åpnet 24. april 2009
" Acetylen " på hazmap.nlm.nih.gov (åpnet 14. november 2009 )
Nowak Ph. (1999) - "L ' acétylène ", " Le P'tit Usania n o 7 " , om USAN (åpnet 5. januar 2021 ) ( ISSN 1292-5950 ) , USAN, Nancy, s. 1

Se også

Relaterte artikler

Eksterne linker

INRS FT 212 toksikologisk ark