Acetylen (C2H2)
Acetylen je bezbarvý plyn bez chuti se zápachem podobným česneku. Je hořlavý a může působit dusivě.
Jedná se o jeden z palivových plynů používaných při svařování kyslíkovými plyny, což je jakýkoli svařovací postup, při kterém se kombinuje palivový plyn s kyslíkem za vzniku plamene.
Teplo a teplota, které produkuje plamen acetylenu, závisí na množství kyslíku použitého k jeho hoření. Vzduch-acetylen vytváří plamen o teplotě přibližně 4000° F (2200° C). Tato teplota je dostatečná k pájení hliníkového pracovního skla, opravám radiátorů a pájení vodovodních armatur. Není dostatečně horký na svařování oceli.
Při spalování acetylenu čistým kyslíkem může teplota plamene dosahovat až 3166 °C (5730 °C). Teplota plamene a množství vzniklého tepla (měřeno v BTU nebo kilokaloriích) však závisí na poměru použitého kyslíku a acetylenu. Acetylen může vytvářet nauhličující, redukční, neutrální a oxidační plameny.
Specifikace acetylenu jsou uvedeny v brožuře G-1.1 Compressed Gas Association (CGA). Třída D (98,0 %) je považována za „komerční“ acetylen. Obvyklá jakost je přibližně 98,8 procenta acetylenu. Jedná se o standardní třídu acetylenu pro svařování. K dispozici je také čištěný acetylen (99,6 %).
Pozor: Nikdy nepoužívejte acetylen při tlaku v regulátoru vyšším než 15 psig. Tento topný plyn je citlivý na otřesy a při vyšších tlacích regulátoru může explodovat. Acetylen se z podobných bezpečnostních důvodů nedodává jako kapalina. Plyn je rozpuštěn v acetonu a dodáván v silnostěnných lahvích naplněných porézním hmotným plnicím materiálem.
Pro použití v atomových absorpčních spektrofotometrech je připraven přečištěný acetylen (stupeň 26).
Bezpečnost
Acetylen smíchaný se vzduchem nebo kyslíkem v uzavřeném prostoru při vznícení exploduje. Acetylen se explozivně rozkládá, pokud je v potrubí pod tlakem vyšším než 15 psig a je vystaven mechanickému nárazu nebo zdroji vznícení. Acetylen tvoří výbušné sloučeniny s mědí, stříbrem a rtutí. Používejte ocelové trubky a tvarovky a tlakoměry s ocelovými nebo nerezovými bourdonovými trubkami. Pokud se používají slitiny mědi, musí obsahovat méně než 65 % mědi. Acetylen má velmi široký rozsah hořlavosti ve vzduchu od 2,5 do 81 objemových procent. Také jiskry o velmi nízké energii, jako je statická elektřina, mohou způsobit vznícení a výbuch.
Acetylenovou láhev skladujte venku nebo v dobře větraných prostorách mimo horké povrchy nebo hořlavé materiály a zdroje vznícení, jako jsou plameny nebo jakékoli zařízení, které může vyvolat jiskru. Tlakové láhve musí být skladovány ve svislé poloze. Acetylenové lahve se nesmí upustit nebo s nimi manipulovat tak, aby došlo k poškození filtru. Používejte pouze lahve a zařízení speciálně určené pro acetylen. Nikdy se nepokoušejte dávat acetylen do jiných nádob, zařízení nebo potrubí pod tlakem vyšším než 15 psig. To lze provádět pouze v plnírnách s příslušnými rozdělovači, pojistkami proti vzplanutí a lahvemi s acetonovým rozpouštědlem. Ujistěte se, že veškerý hardware je z oceli nebo mosazi s obsahem mědi nižším než 65 %. Rovněž nesmí být přítomno stříbro nebo rtuť v místech, kde by s nimi mohl reagovat acetylen.
Opravte všechny případy úniku. Netěsnící lahve, které nelze zastavit, by měly být umístěny venku a vráceny k opravě.
Všechna elektrická zařízení musí být nevýbušná. Nářadí používané v blízkosti acetylenu musí být nejiskřivé (vyžaduje se mosaz nebo hliníkový bronz). Oblečení, které vyvíjí statický náboj, by nemělo být nošeno tam, kde se pracuje s acetylenem v objemu a může dojít k úniku.
Pracujte v dobře větraných prostorách. Acetylen není toxický, ale pokud vytěsní kyslík ve vzduchu na úroveň nižší než přibližně 19,5 %, může způsobit poškození mozku a dokonce smrt. Acetylen má však charakteristický zápach, který je v nízkých koncentracích snadno zjistitelný, takže je třeba upozornit na možné nebezpečí.
Vlastnosti palivového plynu | ||||||
Bezpečnost | Acetylen | Zemní plyn | Propan | Propylen | ||
Citlivost na otřesy | Nestabilní | Nestabilní | Stabilní | Stabilní | ||
Výbušné limity v kyslíku, % | 3.0-93 | 5,0-59 | 2,4-57 | 2,3-55 | ||
Mezní hodnoty výbušnosti ve vzduchu, % | 2,5-80 | 5-15 | 2,2-9,5 | 1.9-11 | ||
Maximální přípustný tlak regulátoru, psi (kPa) | 15 (103) |
Linka | Válec | Válec | ||
Rychlost hoření v kyslíku ft/sec (mm/sec) | 22.7 (6097) |
15.2 (4633) |
12.2 (3718) |
15.4 | ||
Sklon ke zpětnému rázu | Mírný | Významný | Mírný | Výrazný | Mírná | |
Toxičnost | Malá | Malá | Malá | Malá | Toxičnost | Malá |
Reakce s běžnými materiály | Vyhněte se slitinám s více než 67% Cu |
Málo omezení | Málo omezení | Málo omezení | ||
Měrná hmotnost kapaliny, (60/60° F) | – | – | 0.507 | 0.5220 | ||
Lb/gal kapaliny při 60° F(kg/m3 při 15,6° C) | – | – | 4,22 (506) |
5.0 (600) |
||
Ft3/lb plynu při 70° F (m3/kg při 21,1° C) | 14,7 (0,92) |
23.6 (1,4) |
8,6 (0,54) |
9,05 (0,57) |
||
Fyzikální vlastnosti | ||||||
Měrná hmotnost (vzduch = 1) @ 60° F (15.6° C) | 0.906 | 0.554 | 1.55 | 1.476 | ||
Tlak par při 70° F psig (20° C, kPa) | 635 (4378) |
– | 120 (757) |
133 (916) |
||
Rozsah varu °F (°C) 1 atm | -84 | -259 | -44 BP | -54 BP | ||
Teplota plamene v O2 °F (°C) | 5589 (3087) |
4600 (2538) |
4579 (2526) |
5193 (2867) |
||
Latentní výparné teplo při 25 °C, Btu/lb, (kJ/kg) | – | – | 184 (428) |
188 (437) |
||
Celkové topné číslo (po odpaření) Btu/lb (kJ/kg) | 21,500 (50,000) |
23,900 (56,000) |
21,800 (51,000) |
21,100 (49,000) |
||
Btu/ft3 (MJ/m3) | 2404 (90) |
1470 (55) |
900-1000 (34-37) |
2498 (93) |
2371 (88) |
|