кая стоимость ацетилена и его
взрывоопасность давно выдвигают проблему создания более дешёвого, менее
дефицитного и безопасного в обращении заменителя ацетилена. До сих
пор работы в этом направлении не дали существенных
результатов.
Рассмотрим основные свойства
ацетилена, обусловливающие его исключительное значение для газосварочной
техники. Ацетилен С2Н2, или Н—СаС—Н, по составу
представляет собой непредельный углеводород, первый член ряда
СпН2п—2 с наименьшим возможным содержанием
водорода. Как видно из структурной формулы состава ацетилена, два
углеродных атома его молекулы связаны тройной связью, объясняющей многие
особенности ацетилена. По физическим свойствам ацетилен при нормальном
давлении и температуре представляет собой бесцветный газ. Химически
чистый газообразный ацетилен обладает слабым эфирным запахом.
Технический ацетилен, применяемый для сварки, за счёт примесей имеет
неприятный резкий чесночный запах, предупреждающий сварщика об опасном
появлении ацетилена в окружающей атмосфере. 1 м3
ацетилена при 0° и 760 мм рт. ст. весит 1,179
кг. Ацетилен хорошо растворяется во многих жидкостях: в воде
1,15 объёма, а в органической жидкости — ацетоне СНз СО
СН3 — 23 объёма при 15° и 760 мм рт.
ст.
Ацетилен является
эндотермическим химическим соединением, т. е. его образование из элементов
углерода и водорода происходит с поглощением значительного количества
энергии, а распадается он на элементы экзотермически с выделением того же
количества энергии в форме тепла. Энергия, затрачиваемая на образование
ацетилена или освобождающаяся при его распадении на элементы, составляет
54 ккал на 1 г-мол (26 г). Этого количества
тепла достаточно для повышения температуры продуктов распада примерно
на 3000°. Распад ацетилена происходит по уравнению
С2Н2 = 2С +
Н2.
Продуктами распада ацетилена
являются тонко раздроблённый твёрдый углерод (сажа) и газообразный
водород. Если распад происходит в замкнутом пространстве, то давление
скачкообразно увеличивается в 11 раз вследствие повышения температуры, и
процесс распада имеет характер взрыва. Таким образом, молекула
ацетилена неустойчива и склонна к распаду, легко принимающему характер
взрыва. Ацетилен должен быть признан взрывчатым веществом, взрыв
может происходить, в отличие от большинства других горючих газов, не
только в смеси с кислородом, но и при полном отсутствии кислорода или
воздуха, что увеличивает опасность ацетилена в эксплоатации. Ацетилен
не всегда разлагается со взрывом, разложение может иттн медленно, часто
сопровождаясь образованием тяжёлых молекул более сложного состава
(полимеризация), дающих смолообразные продукты, жидкие при
нормальных условиях. Быстрому распаду ацетилена, переходящему во
взрыв, способствуют многие обстоятельства, в особенности повышение
давления и температуры ацетилена. Поэтому
промышленное