Gasbeschrijving
Acetyleen, met de moleculaire formule C2H2, algemeen bekend als windkool en carbidegas, is het kleinste lid van de alkynverbindingsreeks en wordt voornamelijk gebruikt voor industriële doeleinden, met name bij het lassen van metalen. Acetyleen is een kleurloos en zeer brandbaar gas bij kamertemperatuur. Zuiver acetyleen is geurloos, maar industrieel acetyleen heeft een knoflookachtige geur vanwege onzuiverheden zoals waterstofsulfide en fosfine.
Belangrijkste toepassingen
Acetyleen kan worden gebruikt voor het verlichten, lassen en snijden van metalen (oxyacetyleenvlammen). Het is ook een basisgrondstof voor de productie van acetaldehyde, azijnzuur, benzeen, synthetisch rubber, synthetische vezels, enzovoort.
Acetyleenverbranding kan hoge temperaturen genereren en de temperatuur van de oxyacetyleenvlam kan ongeveer 3200 ℃ bereiken, wat wordt gebruikt voor het snijden en lassen van metalen. Door een geschikte hoeveelheid lucht toe te voegen, kan het volledig verbranden en helder wit licht uitstralen. Het kan worden gebruikt als lichtbron in gebieden waar elektrische verlichting niet veel wordt gebruikt of waar geen elektriciteit is. Acetyleen heeft actieve chemische eigenschappen en kan additiereacties ondergaan met veel reagentia. Vóór de jaren 60 was acetyleen de belangrijkste grondstof voor organische synthese en is het vandaag de dag nog steeds een van de belangrijkste grondstoffen. Als het wordt toegevoegd met waterstofchloride, waterstofcyanide of azijnzuur, kan het allemaal grondstoffen genereren voor de productie van polymeren.
Acetyleen kan verschillende polymerisatiereacties ondergaan onder verschillende omstandigheden, waarbij vinylacetyleen of divinylacetyleen wordt geproduceerd. De eerste kan worden toegevoegd met waterstofchloride om de grondstof 2-chloor-1,3-butadieen te verkrijgen voor de productie van chloropreenrubber. Acetyleen kan cyclische drievoudige polymerisatie ondergaan om benzeen te vormen bij hoge temperaturen van 400-500 ℃; Met nikkelcyanide Ni (CN) 2 als katalysator kan cyclohexeen worden gegenereerd bij 50 ℃ en 1,2-2 MPa.
Acetyleen ontleedt bij hoge temperaturen in koolstof en waterstof, waaruit acetyleenroet kan worden bereid. Onder bepaalde omstandigheden genereert acetyleenpolymerisatie aromatische koolwaterstoffen zoals benzeen, tolueen, xyleen, naftaleen, antraceen, styreen, indeen, enz. Een reeks zeer waardevolle producten kan worden gegenereerd door substitutie- en additiereacties. Bijvoorbeeld, acetyleendimerisatie genereert vinylacetyleen, dat vervolgens een additiereactie ondergaat met waterstofchloride om chloropreen te verkrijgen; Directe hydratatie van acetyleen om acetaldehyde te produceren; Acetyleen ondergaat een additiereactie met waterstofchloride om vinylchloride te produceren; Acetyleen reageert met azijnzuur om ethyleenacetaat te produceren; Acetyleen reageert met waterstofcyanide om acrylonitril te produceren; Acetyleen reageert met ammoniak om methylpyridine en 2-methyl-5-ethylpyridine te produceren; Acetyleen reageert met tolueen om xylenylethyleen te produceren, dat verder wordt gekraakt door een katalysator om drie isomeren van methylstyreen te produceren: acetyleen condenseert met één molecuul formaldehyde tot propargylalcohol en met twee moleculen formaldehyde tot butyndiol; acetyleen en aceton ondergaan een additiereactie om methylpropanol te produceren, dat op zijn beurt reageert om isopreen te produceren; acetyleen reageert met koolmonoxide en andere verbindingen (zoals water, alcoholen, thiolen) om acrylzuur en zijn derivaten te produceren.
