Властивості ацетилену: формула, температура горіння, щільність

Ацетилен відноситься до одних з найбільш поширених газів для зварювання. Він володіє відносно невисокою вартістю, якщо порівнювати з аргоновой зварюванням та іншими сучасними методами. Головною відмінністю газу є висока температура горіння. З його допомогою можна зварювати набагато більш товсті вироби, ніж з іншими газами. Технічні характеристики ацетилену для зварювання вважаються одними з кращих, але небезпека його застосування ускладнює процес роботи.


Балони з ацетиленом для зварювання

Щільність ацетилену нижче, ніж у повітря і сам він легше. Газ не має кольору, але у нього сильний різкий запах, що допомагає швидко виявляти витоку, якщо вони з’явилися. Головним негативним властивістю є здатність до самозаймання. Загоряється ацетилен при температурі при 335 градусах Цельсія. Дуже часто трапляються вибухи газу. Через високу вибухонебезпечності існує цілий ряд вимог техніки безпеки. Енергія від вибуху буде більшою, ніж при використанні нітрогліцерину або тротилу, що викличе великі руйнування.

Галузь застосування

Горіння ацетилену при зварюванні забезпечує не тільки потрібну температуру горіння, а й досить високий рівень захисту зварювальної ванни від негативних факторів. У порівняння з природними газами, воднем і іншими різновидами витратних матеріалів для зварювання, ацетилен дає кращий захист. Його застосовують як у побутовій, так і в промисловій галузі. Комунальні служби, що займаються зварюванням труб, ремонтом металоконструкцій в будинках і іншими процедурами з’єднання металу, використовують ацетилен для найскладніших робіт. Ремонтні майстерні і відділи складання металоконструкцій також широко застосовують даний газ. Застосування ацетилену можливо практично у всіх місцях, де можна використовувати газову і напівавтоматичне зварювання.

переваги

Популярність ацетилен заслужив завдяки ряду наступних переваг:

  • Застосування газу, в порівняння з іншими різновидами, є вигідним з економічної точки зору;
  • Є можливість отримувати сировину не тільки закуповуючи його в балонах і заправляючи їх, а й добувати за допомогою відповідних генераторів, шляхом додавання води на карбід кальцію;
  • Горіння ацетилену має найбільшу температуру серед захисних газів.

При цьому є ряд недоліків ускладнюють його використання у багатьох випадках:

  • Під час роботи з цим газом виходить висока загазованість приміщення, так що потрібно сильне провітрювання;
  • Багато умов забезпечення безпеки для нормального зберігання;
  • Високий рівень вибухонебезпечності;
  • Через високу температуру можуть виникати такі види дефектів як перегрів або перевитрата, особливо, при роботі з тонкими металами.

Формула ацетилену

Газ є ненасичених вуглеводнем, який володіє потрійним зв’язком атомів вуглецю. Формула ацетилену – С2Н2. При цьому структурна формула ацетилену виглядає наступним чином Н-С = С-Н, так як зв’язок йде між атомами вуглецю.

Хімічні та фізичні властивості

У нормальних умовах газ є безбарвним. Він легший за повітря. У технічному ацетилені є добавки, які надають йому різкий запах, але в чистому вигляді він нічим не пахне. Найкраще газ розчиняється в ацетоні, але в воді він мало розчинний. Температура кипіння досягає -83,6 градусів Цельсія.

Газ вимагає дуже обережного поводження. Балон може вибухнути від звичайного удару при падінні або при нагріванні близько 500 градусів Цельсія. Спалахнути струмінь може навіть від статичної електрики від пальця людської руки. Молярна маса ацетилену становить 26 г / моль. Температура горіння ацетилену в ядрі полум’я може становити понад 2600 градусів Цельсія.

Хімічні властивості ацетилену показують, в які реакції може вступати субстанція з іншими речовинами. У присутності каталізаторів, зокрема солей ртуті, газ утворює оцтовий альдегід. Завдяки наявності потрійний зв’язку, молекули речовини мають великий запас енергії. Це забезпечує їй високу теплоту згоряння, яка становить 14 000 ккал / м3. Якщо при згорянні додати струмінь кисню, то температура полум’я досягне більше 3100 градусів Цельсія. Газ може полімеризуватися в таку речовину як бензол та інші органічні сполуки, наприклад, вінілацетилен або поліацетилен. Полімеризація в бензол відбувається при температурі в 500 градусів Цельсія і при наявності графіту. Якщо в якості каталізатора використовуватися трікарбоніл нікелю, то дана реакція може пройти при температурі в 65 градусів Цілься. Ацетилен має дуже сильними кислотними властивостями. Атоми водню можуть легко отщепа як протонів. В ефірному розчині металмагнійброміда даний газ витісняє метан. У поєднанні з солями одновалентних міді і срібла ацетилен утворює вибуховий нерозчинний осад.

склад

Горіння ацетилену і інші його практичні властивості багато в чому залежать від складу. Навіть невеликі відхилення від норми можуть призвести до того, що газ змінить свої характеристики. Тому, виділяють кілька основних сортів, що відрізняються один від одного за своїм складом.

Склад ацетилену газоподібного технічного:

  • Основний газ – 98,5%;
  • Повітря – 1,4%;
  • Фосфорний водень – 0,08%;
  • Сірководень – 0,05%.

Розчинена речовина першого сорту марки Б має володіти наступним складом:

  • Основний газ – 99,1%;
  • Повітря – 0,8%;
  • Фосфорний водень – 0,02%;
  • Сірководень – 0,005%.

Розчинена речовина другого сорту марки Б має володіти наступним складом:

  • Основний газ – 98,8%;
  • Повітря – 1%;
  • Фосфорний водень – 0,05%;
  • Сірководень – 0,05%.

Розчинена речовина марки А має володіти наступним складом:

  • Основний газ – 99,5%;
  • Повітря – 0,5%;
  • Фосфорний водень – 0,005%;
  • Сірководень – 0,002%.

Технологія і режими зварювання

Перед початком зварювання потрібно підібрати балон з ацетиленом і зрозуміти саму його конструкцію.


Конструкція балона з ацетиленом

Потім підбирається пальник необхідного розміру від 0 до 5. Товщина цього інструменту визначає витрата газу, а також ширину утвореного шва. Щоб перевірити готовність виробу до роботи, її потрібно продути ацетиленом до тих пір, щоб відчути його запах.

Підпал газу здійснюється ще до додавання кисню. Після загоряння можна додати потроху струмінь кисню, поки не утвориться стійке полум’я. Вихідний тиск основного газу має бути до 4 атмосфер, а додаткового – до 2 атмосфер. Потім підбирається потужність полум’я згідно товщині зварюваного металу.

Заздалегідь очищені заготовки попередньо прогріваються полум’ям пальника до потрібної температури. Після цього додається зварювальний дріт, яка разом з основним металом утворює зварювальну ванну. Процес зварювання може проводитися як правим, так і лівим способом. Після закінчення процедури горіння ацетилену допоможе поступового охолодження шва з підігрівом.

висновок

Розбираючись, для чого потрібен ацетилен в зварювальної галузі, в першу чергу потрібно думати про безпеку. Відмінні практичні якості і низька вартість газу не дозволяють відмовитися від нього повністю через вибухонебезпечності. Будь-який фахівець може оцінити всі переваги роботи з ним, але складності зберігання ускладнюють його застосування в домашніх умовах.