Ацетиленди гидратациялау

Ацетилен-HC≡CH — түссіз газ, қайнау температурасы — 83,8 °С, тығыздығы 1,0896 г/л. Оны 1836 жылы ағылшын химигі Э. Дэви ашқан, 1862 жылы француз химигі Бертоле синтездеп алған.
Алкиндерде үш байланыс жанындағы көміртек атомы sp-гибридтенген күйде болады. Көміртектің екі гибридтенген орбитальдарының біреуі сутек атомының s-орбиталімен, келесісі екінші көміртек атомының sp- гибридтенген орбиталімен σ-байланыстар түзуге жұмсалады да, ацетилен молекуласындағы атомдардың бәрі 180°С бұрыш жасап, бір түзудің бойында орналасады. Ацетилен молекуласындағы екі көміртек атомының арасындағы үш байланыстың біреуі σ-, екеуі π- байланыстан тұрады.

ҚОЛДАНЫЛУЫ
Ацетилен используют для так называемой автогенной сварки и резки металлов. Для этого нужны два баллона с газами – с кислородом (он окрашен в голубой цвет) и с ацетиленом (белого цвета). Газы из баллонов поступают в специальную горелку. Еще в 1895 году было обнаружено, что при сгорании ацетилена в кислороде получается очень горячее пламя; максимальная его температура (3150° С) достигается при содержании ацетилена 45% по объему. В таком пламени очень быстро расплавляются даже толстые куски стали.
Ацетилен - реакционноспособное соединение, вступающее в многочисленные реакции. Химия ацетилена богата. Из него можно получить сотни разнообразных соединений. Недаром из общего объема производства ацетилена примерно 70% используют для промышленного органического синтеза, а 30% — для сварки и резки металлов

Ацетиленовые горелки давали в 15 раз больше света, чем обычные газовые фонари, которыми освещали улицы. Постепенно они были вытеснены электрическим освещением, но еще долго использовались в небольших фонарях на велосипедах, мотоциклах, в конных экипажах.

КАЛЬЦИЙ КАРБИДІ
Кальций карбиді- ақ немесе қара кристал болып табылады және қара және жасыл ұнтақ болып келеді.Сарымсақ иісті.
Техникалық кальций карбидін кеңінен тыңайтқыштар және цианидті қосылыстар ретінде және ацетиленнің өнеркәсіптік өнімдерін өндіру де қолданылады, сондай-ақ кальций цианамид негізінде пайдаланылады. Жаһандық өндірісте кальций карбидін ең көп тұтынатын және өндіретін ҚЫТАЙ ЕЛІ болып табылады,тұтынудың шамасы 90-95 % құрайды. ТМД елдерімен салыстырғанда Қытай ең жоғарғы нарықта тұрған ел болып табылады.

Кальций карбиді көзге тисе көз айналасы қызарып ,жасаурайды. Өкпеге зиян, қатты жөтелге алып келеді.Иісі өткір болғандықтан иіс сезу мүшелеріне және тыныс алу жолдарына әсерін тигізеді, және ары қарай асқазан ішек жолдарына зиянын тигізеді.
Сулы жерде өртенеді.

Қазіргі уақытты, кокс пен кальций оксиді бар электр пештерінде қоспаны қыздыру арқылы алады.(температура1900-1950 С)
СаО+3С = СаС2+СО -108 ккал/моль

«Қоқыс жәшігінен табылған жаңалық»
Қазіргі кезде кең қолданылатын кальций карбидін неміс химиигі Ф. Велер 1862 жылы кездейсоқ ашты. Ол қалай болды? Велер калцийді әктен көмір қатысында тотықсызданырып алмақшы болады. Нәтижесінде химик ешқандай металдық қасиеті жоқ қандай да бір күйген массаны алады. Өкінген Велер ол массаны қорадағы қоқысқа керексіз өнім ретінде лақтыра салады. Жаңбыр жауған кезде Велердің лаборанты өзі лақтырып тастаған тасты массадан газ бөлініп жатқанын байқады. Ол газ Велерді қызықтырды. ол газдың 1836 жылы Э. Деви ашқан ацетилен екенін көрсетті. Осылайша кальций карбиді нің СаС2 сумен әрекеттесіп, ацетилен бөлетін анықталып,ашылды:
СаО+3С→СаС2 + СО
СаС2+ 2Н2О→С2Н2↑ + Са(ОН)2

Ацетиленді гидратация реакциясы үшін (ауа
тартқыштың (тяга) астында) кальций карбидін гидролиздеу арқылы алады:
CaC2+2H2O Ca(OH)2 +C2H2 +Q
Кальций карбидін конус тәрізді колбаға – 1 салады (1- сурет),оның тығынына тамшылатып құйғыш –2 сумен және газ шығаратын екі түтікше қойылған. Оның біреуі –тазалағыш жүйемен, екіншісі сақтандырғыш қақпақпен қосылған. Ацетиленді күкірттің және фосфордың ұшқыш қосылыстарынан өте таза түрінде тазалау қажет. Тазалағыш жүйе біртіндеп қосылған төрт шыны ыдыстан тұрады. Алғашқы екі шыны ыдыстың 1-сіне күкірт қышқылындағықаныққан бихромат ерітіндісі, 2-ге азот қышқылының 50 – 60 %-тік ерітіндісі, 3-шіге 20%-тік сілті ерітіндісі құйылған. Активтелген көмір колонкасы – тазалаудың соңғы сатысы. Ацетиленді жинамастан бұрын оны шыны ыдыс арқылы судың астына жібереді. 30 минуттан соң ацетиленнің тазалығын 10%-дыAgNO3 ерітіндісіне батырылған қағазды күкірт және фосфор қосылыстарының бар-жоқтығынаанализделінеді. Егерде бұл заттар жоқ болса, онда ацетиленді ауа құрамына тексереді. Ацетилендіауа құрамына анализдеу ацетиленді ағын сумен жуу арқылы орындалады.2-сурет

2-сурет – Ацетиленнің тазалығын тексеру
Таза ацетиленді ас тұзының ерітіндісімен толтырылған газометрге жинайды

АППАРАТУРА ЖӘНЕ ТӘЖІРБИЕ ЖҮРГІЗУ ӘДІСТЕРІ.
Ацетиленді гидратациялауды жүргізуге қозғалту (сілкіндіру) үшін қондырғыға бекітілген ―утка – (1) реактор пайдаланылады (3-сурет). Жүйенің саңылаусыздығы тексеріледі. Тәжірибені жүргізу алдында ацетальдегидті сіңіру үшін шар тәрізді салқындатқыштар – (2) дистилденген сумен толтырылады (2-ші шардың ортасына дейін) және сыртқы суыту үшін салқындатқыштарды сумен қосады. Тәжірибе жүргізу үшін ―уткаға 15мл контактылы қышқыл және сынап оксидін (0,184г) салады. Сонан соң ―утканы 5 минуттай жүйедегі катализаторды араластырады (қозғалтқыш ток көзіне қосылады). Жүйені ауадан тазалау үшін газометрден (3) 1,0-1,5л ацетилен жібереді. Тек содан кейін ―уткаға‖ жылу қосылады. Тәжірибенің басынан аяғына дейін ―уткадағы температураны тұрақты 960С-ды ұстап тұрады. Бұл үшін ―утканың сыртқы қабаты арқылы бу шынысынан (4) ыстық бу үрленеді.

Тәжірибенің басында газометрдегі және өлшегіш бюреткадағы газдың нөлдік көлемінің есебі жүргізіледі. Сонан соң газометрдің және бюретканың шүмектері арқылы градуирленгенреометр бойынша ацетиленді жіберу жылдамдығы анықталынады (белгіленеді) және қозғалғыштың моторы токқа қосылады. ―Утканың‖ қарқынды (интенсивтіқозғалуымен ацетиленберілген жылдамдықпен жүйеге жіберіледі. Реакцияға қажетті ацетиленнің көлемі газометрбойынша 3-4л (әрбір тәжірибеде). Реакция өнімі – ацетальдегид суға сіңіріледі(жұтылады), алреакцияға түспеген ацетиленнің көлемі белгілі уақыт аралығында өлшегіш бюретка арқылыанықталады. Тәжірибені үздіксіз жүргізу үшін жүйе екі өлшегіш бюреткамен қосылады. Бірінші бюретка газбен толғанда, бюреткадағы газдың көлемі жазып алынады да, екінші бюретка жұмысқа қосылады. Бірінші бюретканы атмосферамен қосып, ацетиленді теңестіретін ―груша‖ көмегімен атмосфераға шығарады, ал бюретканы қаныққан ас тұзының ерітіндісімен толтырып қайтадан икелесі өлшеуге дайындайды. Екінші бюреткамен де дәл осындай операциялар қайталанады. Тәжірибенің барысында бюреткалар бірнеше рет ауыстырылып, әрбір ауыстырған сайын бюреткадағы жиналған ацетиленнің көлемі жазылып отырылады.

НАЗАРЛАРЫҢЫЗҒА РАХМЕТ !