Per ottenere l'acetilene dal metano, è necessario effettuare una reazione di deidrogenazione. Prima di procedere alla sua considerazione, analizziamo alcune caratteristiche dell'idrocarburo.
Caratteristiche dell'acetilene
Questa è una sostanza gassosa, che è il primo rappresentante della classe degli idrocarburi insaturi (alchini). È più leggero dell'aria e poco solubile in acqua. La formula molecolare C2H2, comune all'intera classe SpN2n-2. L'acetilene è considerato una sostanza chimica attiva e altamente esplosiva. Per evitare emergenze, viene conservato in contenitori d'acciaio sigillati con aggiunta di carbone.
Produzione da alcani
L'acetilene è stato ottenuto dalla decomposizione del metano. Questa reazione chimica viene eseguita utilizzando un catalizzatore e avviene ad una temperatura elevata. Il materiale di partenza è il primo rappresentante della classe delle paraffine. La deidrogenazione produce idrogeno oltre all'acetilene.
Rispondendo alla domanda su come ottenere l'acetilene dal metano, l'equazione di reazione può essere rappresentata come:
2CH4=C2H2+3H2
Metodo al carburo
È possibile ottenere acetilene da metano o asmateriale di partenza per assumere carburo di calcio. Il processo procede in condizioni normali. Quando il carburo di calcio interagisce con l'acqua, non si forma solo acetilene, ma anche idrossido di calcio (calce spenta). I segni di un processo chimico saranno l'evoluzione del gas (sibilo), così come un cambiamento di colore della soluzione quando si aggiunge la fenolftaleina a un colore lampone.
Quando si utilizza carburo tecnico contenente varie impurità come materiale di partenza, si osserva un odore sgradevole durante l'interazione. Si spiega con la presenza nei prodotti di reazione di sostanze gassose tossiche come fosfina, acido solfidrico.
Cracking di prodotti petroliferi
Attualmente è possibile ottenere acetilene non solo dal metano. Il principale metodo industriale per la produzione di questo rappresentante di alchini è il cracking (scissione) degli idrocarburi. Se l'acetilene è ottenuto dal metano, i costi energetici saranno minimi. Oltre alle materie prime economiche e accessibili, questa tecnologia attrae i produttori di materie prime idrocarburiche grazie alla semplicità delle apparecchiature tecnologiche utilizzate nel processo di deidrogenazione del metano.
Ci sono due opzioni per un tale processo chimico. Il primo metodo si basa sul passaggio del metano attraverso elettrodi riscaldati a 1600 gradi Celsius. La tecnologia prevede un forte raffreddamento del prodotto risultante. La seconda opzione per la deidrogenazione del metano per produrre acetilene prevede l'uso dell'energia generata durante la combustione parziale di questo alchino.
I cilindri contenenti acetilene non possono essere dotati di valvole in bronzo, poiché il bronzo contiene rame. L'interazione di questo metallo con l'acetilene è accompagnata dalla formazione di un sale esplosivo.
Conclusione
L'acetilene è attualmente utilizzato in varie aree industriali. È una materia prima preziosa per la sintesi di etanolo, plastica, gomme e acido acetico. Questo rappresentante della classe degli alchini è richiesto durante il taglio e la saldatura di metalli, come luce brillante nelle singole lampade.
A base di acetilene viene effettuata la sintesi di esplosivi usati come detonatori. Nella reazione di ossidazione di questo alchino nell'ossigeno atmosferico, si osserva una forte fiamma. Il metano non ha meno valore nell'industria chimica. Oltre al suo utilizzo come materiale di partenza per la produzione di acetilene, viene consumato in grandi quantità come idrocarburo naturale nell'industria dei combustibili. Quando brucia, viene rilasciata una notevole quantità di calore.
