Asetyleeni (C2H2)
Asetyleeni on väritön ja mauton kaasu, jolla on valkosipulin kaltainen haju. Se on syttyvää ja voi olla tukahduttavaa.
Se on yksi polttokaasuista, joita käytetään happikaasuhitsauksessa, joka on mikä tahansa hitsausmenetelmä, jossa yhdistetään polttokaasu ja happi liekin aikaansaamiseksi.
Asetyleeniliekin tuottama lämpö ja lämpötila riippuvat sen polttamiseen käytetyn hapen määrästä. Ilma-asetyleenin liekin lämpötila on noin 4000° F (2200° C). Tämä on riittävän kuuma juottamaan alumiinista työlasia, korjaamaan pattereita ja juottamaan LVI-kalusteita. Se ei ole tarpeeksi kuuma teräksen hitsaamiseen.
Kun asetyleeniä poltetaan puhtaassa hapessa, liekin lämpötila voi olla jopa 5730° F (3166° C). Liekin lämpötila ja tuotetun lämmön määrä (mitattuna BTU:na tai kilokaloreina) riippuvat kuitenkin käytetyn hapen ja asetyleenin suhteesta. Asetyleenillä voidaan saada aikaan hiiltävä, pelkistävä, neutraali ja hapettava liekki.
Asetyleenin tekniset tiedot löytyvät Compressed Gas Association (CGA) Pamphlet G-1.1:stä. Luokka D (98,0 prosenttia) katsotaan ”kaupalliseksi” asetyleeniksi. Tavallinen laatu on noin 98,8 prosenttia asetyleeniä. Tämä on tavanomainen asetyleenin hitsauslaatu. Puhdistettua asetyleeniä (99,6 prosenttia) on myös saatavilla.
Varoitus: Älä koskaan käytä asetyleeniä yli 15 psig:n säätöpaineella. Tämä polttokaasu on herkkä iskuille ja voi räjähtää korkeammissa säätöpaineissa. Asetyleeniä ei toimiteta nesteenä vastaavista turvallisuussyistä. Kaasu liuotetaan asetoniin ja toimitetaan raskasseinäisissä kaasupulloissa, jotka on täytetty huokoisella massapakkausmateriaalilla.
Puhdistettua asetyleeniä (luokka 26) valmistetaan käytettäväksi atomiabsorptiospektrofotometreissä.
Turvallisuus
Asetyleeni sekoittuneena ilman tai hapen kanssa suljetussa tilassa räjähtää syttyessään. Asetyleeni hajoaa räjähdysmäisesti, jos se on putkistossa yli 15 psig:n paineessa ja altistuu mekaanisille iskuille tai sytytyslähteelle. Asetyleeni muodostaa räjähtäviä yhdisteitä kuparin, hopean ja elohopean kanssa. Käytä teräsputkia ja -liittimiä sekä painemittareita, joissa on teräksestä tai ruostumattomasta teräksestä valmistetut bourdonputket. Kupariseokset, jos niitä käytetään, saavat sisältää alle 65 prosenttia kuparia. Asetyleenin syttyvyysalue ilmassa on hyvin laaja, 2,5 tilavuusprosentista 81 tilavuusprosenttiin. Myös hyvin pienenergiset kipinät, kuten staattinen sähkö, voivat aiheuttaa syttymisen ja räjähdyksen.
Säilytä asetyleenipullo ulkona tai hyvin ilmastoidussa tilassa kaukana kuumista pinnoista tai syttyvistä materiaaleista ja syttymislähteistä, kuten liekeistä tai laitteista, jotka voivat synnyttää kipinän. Kaasupullot on säilytettävä pystyasennossa. Asetyleenipulloja ei saa pudottaa tai käsitellä siten, että suodatin vahingoittuu. Käytä vain erityisesti asetyleenille tarkoitettuja kaasupulloja ja laitteita. Älä koskaan yritä laittaa asetyleeniä mihinkään muuhun säiliöön, laitteeseen tai putkistoon yli 15 psig:n paineella. Tämä voidaan tehdä vain täyttölaitoksissa, joissa on asianmukaiset jakotukit, leimahdussuojat ja asetoniliuottimella varustetut kaasupullot. Varmista, että kaikki laitteisto on terästä tai messinkiä, jonka kuparipitoisuus on alle 65 prosenttia. Myöskään hopeaa tai elohopeaa ei saa olla paikassa, jossa asetyleeni voi reagoida sen kanssa.
Korjaa kaikki vuototilanteet. Vuotavat kaasupullot, joita ei voida pysäyttää, on sijoitettava ulos ja palautettava korjattavaksi.
Kaikkien sähkölaitteiden on oltava räjähdyssuojattuja. Asetyleenin ympärillä käytettävien työkalujen on oltava kipinöimättömiä (vaaditaan messinkiä tai alumiinipronssia). Vaatekappaleita, jotka kehittävät staattisia varauksia, ei saa käyttää siellä, missä asetyleeniä käsitellään suuria määriä ja missä voi esiintyä vuotoja.
Työskennellään hyvin tuuletetuissa tiloissa. Asetyleeni ei ole myrkyllistä, mutta jos se syrjäyttää ilman hapen alle noin 19,5 prosentin tasolle, se voi aiheuttaa aivovaurion ja jopa kuoleman. Asetyleenillä on kuitenkin erottuva haju, joka havaitaan helposti pieninä pitoisuuksina, joten mahdollisesta vaarasta varoitetaan.
Polttokaasun ominaisuudet | |||||||
Turvallisuus | Asetyleeni | Maakaasu | Maakaasu | Propan | Propeeni | ||
Shokkiherkkyys | Epästabiili | Epästabiili | Vakaa | Vakaa | Vakaa | ||
Räjähdysrajat hapessa, % | 3.0-93 | 5.0-59 | 2.4-57 | 2.3-55 | |||
Räjähdysrajat ilmassa, % | 2.5-80 | 5-15 | 2.2-9.5 | 1.9-11 | |||
Maksimi sallittu säätöpaine, psi (kPa) | 15 (103) |
Linja | Sylinteri | Sylinteri | |||
Polttonopeus happina ft/sek (mm/sek) | 22.7 (6097) |
15.2 (4633) |
12.2 (3718) |
15.4 | |||
Taipumus takaiskuihin | Kevyt | Huomionarvoinen | Kevyt | Kevyt | |||
Myrkyllisyys | Vähäinen | Vähäinen | Vähäinen | Vähäinen | Vähäinen | ||
Reaktiot yleisten materiaalien kanssa | Vältettävä seoksia , joissa on yli 67% Cu |
Vähäisiä rajoituksia | Vähäisiä rajoituksia | Vähäisiä rajoituksia | Vähäisiä rajoituksia | Vähäisiä rajoituksia | |
Nesteen ominaistaajuus, (60/60° F) | – | – | 0.507 | 0.5220 | |||
Lb/gal neste 60° F:ssa(kg/m3 @ 15.6° C) | – | – | – | 4.22 (506) |
5.0 (600) |
||
Ft3/lb kaasua 70° F:ssa (m3/kg @ 21.1° C) | 14.7 (0.92) |
23.6 (1.4) |
8.6 (0.54) |
9.05 (0.57) |
|||
Fysikaaliset ominaisuudet | |||||||
Ominaispainovoima (ilma = 1) @ 60° F (15.6° C) | 0.906 | 0.554 | 1.55 | 1.476 | |||
Höyrynpaine 70° F psig (20° C, kPa) | 635 (4378) |
– | 120 (757) |
133 (916) |
|||
Kiehumisalue °F (°C) 1 atm | -84 | -259 | -44 BP | -54 BP | |||
Liekin lämpötila O2:ssa °F (°C) | 5589 (3087) |
4600 (2538) |
4579 (2526) |
5193 (2867) |
|||
Latentti höyrystymislämpö 25° C:ssa, Btu/lb, (kJ/kg) | – | – | 184 (428) |
188 (437) |
|||
Kokonaislämpöarvo (höyrystymisen jälkeen) 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) |
||