Acetyleen (C2H2)
Acetyleen is een kleurloos en smaakloos gas met een knoflookachtige geur. Het is brandbaar en kan verstikkend zijn.
Het is één van de brandstofgassen die in autogeen gaslassen worden gebruikt, wat om het even welke lassenprocedure is die een brandstofgas met zuurstof combineert om een vlam te produceren.
De hitte en de temperatuur die door een acetyleenvlam worden veroorzaakt hangen van de hoeveelheid zuurstof af die wordt gebruikt om het te branden. Lucht-acetyleen produceert een vlamtemperatuur van ongeveer 4000° F (2200° C). Dit is heet genoeg om het glas van het aluminiumwerk te solderen, radiatoren te herstellen en loodgietersinrichtingen te solderen. Het is niet heet genoeg om staal te lassen.
Wanneer acetyleen in zuivere zuurstof wordt verbrand, kan de vlamtemperatuur oplopen tot 5730° F (3166° C). De vlamtemperatuur en de hoeveelheid gegenereerde warmte (gemeten in BTU’s of kilogram-calorieën) zijn echter afhankelijk van de verhouding tussen zuurstof en acetyleen die wordt gebruikt. Acetyleen kan carburerende, reducerende, neutrale en oxiderende vlammen produceren.
De specificaties voor acetyleen zijn te vinden in het Compressed Gas Association (CGA) Pamphlet G-1.1. Grade D (98,0 procent) wordt beschouwd als “commercieel” acetyleen. De gebruikelijke kwaliteit is ongeveer 98,8 procent acetyleen. Dit is de standaard acetyleen laskwaliteit. Gezuiverd acetyleen (99,6 procent) is ook verkrijgbaar.
Voorzichtig: Gebruik acetyleen nooit bij een regeldruk hoger dan 15 psig. Dit brandstofgas is gevoelig voor schokken en kan exploderen bij een hogere druk van de regelaar. Acetyleen wordt om soortgelijke veiligheidsredenen niet als vloeistof geleverd. Het gas wordt opgelost in aceton en geleverd in zwaarwandige cilinders gevuld met poreus massaverpakkingsmateriaal.
Gezuiverd acetyleen (graad 26) wordt bereid voor gebruik in atoomabsorptiespectrofotometers.
Veiligheid
Acetyleen gemengd met lucht of zuurstof in een besloten ruimte zal exploderen bij ontsteking. Acetyleen ontleedt explosief bij een druk van meer dan 15 psig en blootstelling aan mechanische schokken of een ontstekingsbron. Acetyleen vormt explosieve verbindingen met koper, zilver en kwik. Gebruik stalen pijpen en fittingen en drukmeters met stalen of roestvrijstalen bourdonbuizen. Indien koperlegeringen worden gebruikt, moeten deze minder dan 65% koper bevatten. Acetyleen heeft een zeer breed ontvlambaarheidsbereik in lucht van 2,5 volumeprocent tot 81 volumeprocent. Ook vonken met een zeer lage energie zoals statische elektriciteit kunnen ontsteking en explosie veroorzaken.
Bewaar acetyleencilinders buiten of in goed geventileerde ruimten, uit de buurt van hete oppervlakken of brandbare materialen en ontstekingsbronnen zoals vlammen of andere apparatuur die een vonk kan veroorzaken. Cilinders moeten rechtop worden opgeslagen. Acetyleencilinders mogen niet vallen of zodanig worden gehanteerd dat het filter wordt beschadigd. Gebruik alleen cilinders en apparatuur die speciaal bestemd zijn voor acetyleen. Probeer nooit acetyleen in een andere houder, apparatuur of pijpleiding te doen bij een druk van meer dan 15 psig. Dit kan alleen worden gedaan in vulinstallaties met de juiste verdeelstukken, vlampluggen en cilinders met acetonoplosmiddel. Zorg ervoor dat alle hardware van staal of messing is met een kopergehalte van minder dan 65%. Ook mag er geen zilver of kwik aanwezig zijn waar acetyleen mee kan reageren.
Verhelp eventuele leksituaties. Lekkende cilinders die niet kunnen worden gestopt, moeten buiten worden geplaatst en voor reparatie worden teruggestuurd.
Alle elektrische apparatuur moet explosieveilig zijn. Gereedschap dat in de buurt van acetyleen wordt gebruikt, moet vonkvrij zijn (messing of aluminiumbrons is vereist). Kledingstukken die statische ladingen ontwikkelen, mogen niet worden gedragen op plaatsen waar veel met acetyleen wordt gewerkt en waar lekkage kan optreden.
Werk in goed geventileerde ruimten. Acetyleen is niet giftig, maar als het zuurstof in de lucht verdringt tot niveaus lager dan ongeveer 19,5 procent, kan het hersenbeschadiging en zelfs de dood veroorzaken. Acetyleen heeft echter een kenmerkende geur die in lage concentraties gemakkelijk wordt waargenomen, zodat wordt gewaarschuwd voor het mogelijke gevaar.
eigenschappen van brandstoffen | |||||
veiligheid | Acetyleen | Natuurlijk gas | Propaan | Propyleen | |
Schokgevoeligheid | Onstabiel | Onstabiel | Stabiel | Stabiel | |
Explosiegrenzen in zuurstof, % | 3.0-93 | 5.0-59 | 2.4-57 | 2.3-55 | |
Explosiegrenzen in lucht, % | 2.5-80 | 5-15 | 2.2-9.5 | 1.9-11 | |
Maximaal toelaatbare druk in de regelaar, psi (kPa) | 15 (103) |
Lijn | Cilinder | ||
Verbrandingssnelheid in zuurstof ft/sec (mm/sec) | 22.7 (6097) |
15.2 (4633) |
12.2 (3718) |
15.4 | |
Neiging tot terugslaan | Licht | Aanzienlijk | Licht | Licht | |
Toxiciteit | Laag | Laag | Laag | Laag | |
Werking met gebruikelijke materialen | Vermijd legeringen met meer dan 67% Cu |
Weinig beperkingen | Weinig beperkingen | Weinig beperkingen | |
Specifieke zwaartekracht van vloeistof, (60/60° F) | – | – | 0.507 | 0.5220 | |
Lb/gal vloeistof bij 60° F(kg/m3 @ 15.6° C) | – | – | 4.22 (506) |
5.0 (600) |
|
Ft3/lb gas bij 70° F (m3/kg @ 21,1° C) | 14,7 (0,92) |
23.6 (1.4) |
8.6 (0.54) |
9.05 (0.57) |
|
Fysische eigenschappen | |||||
Specifieke zwaartekracht (lucht = 1) @ 60° F (15.6° C) | 0.906 | 0.554 | 1.55 | 1.476 | |
Dampdruk bij 70° F psig (20° C, kPa) | 635 (4378) |
– | 120 (757) |
133 (916) |
|
kooktraject °F (°C) 1 atm | -84 | -259 | -44 BP | -54 BP | |
Vlamtemperatuur in O2 °F (°C) | 5589 (3087) |
4600 (2538) |
4579 (2526) |
5193 (2867) |
|
Latente verdampingswarmte bij 25° C, Btu/lb, (kJ/kg) | – | – | 184 (428) |
188 (437) |
|
Totale verbrandingswaarde (na verdamping) 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) |