Pour obtenir de l'acétylène à partir du méthane, il est nécessaire de réaliser une réaction de déshydrogénation. Avant de procéder à son examen, analysons quelques caractéristiques de l'hydrocarbure.
Caractéristiques de l'acétylène
Il s'agit d'une substance gazeuse, qui est le premier représentant de la classe des hydrocarbures insaturés (alcynes). Il est plus léger que l'air et peu soluble dans l'eau. La formule moléculaire C2H2, commune à toute la classe SpN2n-2. L'acétylène est considéré comme un produit chimique actif et hautement explosif. Afin d'éviter les urgences, il est stocké dans des conteneurs en acier scellés avec du charbon de bois ajouté.
Production à partir d'alcanes
L'acétylène est issu de la décomposition du méthane. Cette réaction chimique est réalisée à l'aide d'un catalyseur et se produit à une température élevée. La matière première est le premier représentant de la classe des paraffines. La déshydrogénation produit de l'hydrogène en plus de l'acétylène.
Répondant à la question de savoir comment obtenir de l'acétylène à partir du méthane, l'équation de la réaction peut être représentée comme:
2CH4=C2H2+3H2
Méthode carbure
Il est possible d'obtenir de l'acétylène à partir de méthane oumatériau de départ pour prendre du carbure de calcium. Le processus se déroule dans des conditions normales. Lorsque le carbure de calcium interagit avec l'eau, non seulement de l'acétylène se forme, mais également de l'hydroxyde de calcium (chaux éteinte). Les signes d'un processus chimique seront un dégagement de gaz (sifflement), ainsi qu'un changement de couleur de la solution lors de l'ajout de phénolphtaléine à une couleur framboise.
Lorsque du carbure technique contenant diverses impuretés est utilisé comme matériau de départ, une odeur désagréable est observée lors de l'interaction. Cela s'explique par la présence dans les produits de réaction de substances gazeuses toxiques telles que la phosphine, le sulfure d'hydrogène.
Craquage de produits pétroliers
À l'heure actuelle, il est possible d'obtenir de l'acétylène non seulement à partir de méthane. La principale méthode industrielle de production de ce représentant des alcynes est le craquage (clivage) des hydrocarbures. Si l'acétylène est obtenu à partir de méthane, les coûts énergétiques seront minimes. Outre des matières premières peu coûteuses et accessibles, cette technologie séduit les producteurs de matières premières hydrocarbonées par la simplicité des équipements technologiques utilisés dans le procédé de déshydrogénation du méthane.
Il existe deux options pour un tel processus chimique. La première méthode consiste à faire passer du méthane à travers des électrodes chauffées à 1600 degrés Celsius. La technologie implique un refroidissement brutal du produit résultant. La deuxième option de déshydrogénation du méthane pour produire de l'acétylène implique l'utilisation de l'énergie générée lors de la combustion partielle de cet alcyne.
Les bouteilles contenant de l'acétylène ne peuvent pas être équipées de soupapes en bronze, car le bronze contient du cuivre. L'interaction de ce métal avec l'acétylène s'accompagne de la formation d'un sel explosif.
Conclusion
L'acétylène est actuellement utilisé dans divers domaines industriels. C'est une matière première précieuse pour la synthèse de l'éthanol, des plastiques, des caoutchoucs et de l'acide acétique. Ce représentant de la classe des alcynes est recherché lors de la coupe et du soudage des métaux, en tant que lumière vive dans les lampes individuelles.
Sur la base d'acétylène, la synthèse d'explosifs utilisés comme détonateurs est réalisée. Dans la réaction d'oxydation de cet alcyne dans l'oxygène atmosphérique, on observe une forte flamme. Le méthane n'a pas moins de valeur dans l'industrie chimique. En plus de son utilisation comme matière première pour la production d'acétylène, il est consommé en grande quantité comme hydrocarbure naturel dans l'industrie des carburants. Lorsqu'il brûle, une quantité importante de chaleur est dégagée.
