Descrizione del gas
L'acetilene, con la formula molecolare C2H2, comunemente noto come carbone eolico e gas di carburo, è il membro più piccolo della serie dei composti alchinici e viene utilizzato principalmente per scopi industriali, in particolare nella saldatura dei metalli. L'acetilene è un gas incolore e altamente infiammabile a temperatura ambiente. L'acetilene puro è inodore, ma l'acetilene industriale ha un odore simile all'aglio a causa di impurità come l'idrogeno solforato e la fosfina.
Usi principali
L'acetilene può essere utilizzato per l'illuminazione, la saldatura e il taglio dei metalli (fiamme ossiacetileniche) ed è anche una materia prima di base per la produzione di acetaldeide, acido acetico, benzene, gomma sintetica, fibre sintetiche e così via.
La combustione dell'acetilene può generare temperature elevate e la temperatura della fiamma ossiacetilenica può raggiungere circa 3200 ℃, che viene utilizzata per tagliare e saldare i metalli. Fornire una quantità adeguata di aria può bruciare completamente ed emettere una luce bianca brillante. Può essere utilizzato come fonte di illuminazione in aree in cui la luce elettrica non è ampiamente utilizzata o non c'è elettricità. L'acetilene ha proprietà chimiche attive e può subire reazioni di addizione con molti reagenti. Prima degli anni '60, l'acetilene era la materia prima più importante per la sintesi organica e rimane una delle materie prime più importanti anche oggi. Se viene aggiunto acido cloridrico, acido cianidrico o acido acetico, può generare materie prime per la produzione di polimeri.
L'acetilene può subire diverse reazioni di polimerizzazione in condizioni diverse, producendo vinil acetilene o divinil acetilene. Al primo può essere aggiunto acido cloridrico per ottenere la materia prima 2-cloro-1,3-butadiene per la produzione di gomma cloroprenica. L'acetilene può subire una tripla polimerizzazione ciclica per formare benzene ad alte temperature di 400-500 ℃; Utilizzando il cianuro di nichel Ni (CN) 2 come catalizzatore, è possibile generare cicloesene a 50 ℃ e 1,2-2 MPa.
L'acetilene si decompone in carbonio e idrogeno ad alte temperature, da cui è possibile preparare il nerofumo di acetilene. In determinate condizioni, la polimerizzazione dell'acetilene genera idrocarburi aromatici come benzene, toluene, xilene, naftalene, antracene, stirene, indene, ecc. Attraverso reazioni di sostituzione e addizione è possibile generare una serie di prodotti di grande valore. Ad esempio, la dimerizzazione dell'acetilene genera vinil acetilene, che poi subisce una reazione di addizione con acido cloridrico per ottenere cloroprene; Idratazione diretta dell'acetilene per produrre acetaldeide; L'acetilene subisce una reazione di addizione con acido cloridrico per produrre cloruro di vinile; L'acetilene reagisce con l'acido acetico per produrre acetato di etilene; L'acetilene reagisce con l'acido cianidrico per produrre acrilonitrile; L'acetilene reagisce con l'ammoniaca per produrre metilpiridina e 2-metil-5-etilpiridina; L'acetilene reagisce con il toluene per produrre xileniletilene, che viene ulteriormente scisso da un catalizzatore per produrre tre isomeri di metilstirene: l'acetilene si condensa con una molecola di formaldeide in alcol propargilico e con due molecole di formaldeide in butinediolo; Acetilene e acetone subiscono una reazione di addizione per produrre metilpropanolo, che a sua volta reagisce per produrre isoprene; L'acetilene reagisce con il monossido di carbonio e altri composti (come acqua, alcoli, tioli) per produrre acido acrilico e suoi derivati.
