Acetylen C2H2
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Farbloses Gas |
Molmasse
26,037 g/mol
AGW keine Angaben
*)
Dichte 1,1772
g/l (Gas, 0° C, 1013 hPa)
(Acetylen : Luft = 0,91)
Sublimationspunkt
-84,7 °C
Wasserlöslichkeit
Konz. bei 20 °C 1,185
g/l
Explosionsgrenzen
2,3 -100 Vol.-% (Luft)
Zündpunkt
+305 °C |
Piktogramme
GHS 02
GHS 04
Gefahr |
Gefahrenklassen
+ Kategorie
Entzündbare Gase 1
Gase unter Druck, verdicht.
Gas |
HP-Sätze
(siehe Hinweis)
H 220,
280, EUH006
P 210,
280.3, 377,
381, 410+403
Entsorgung
besondere Hinweise |
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Dt. Bezeichnung
Synonyme (deutsch) |
Engl. Bezeichnung
Synonyme (engl.) |
| CAS
74-86-2 |
Acetylen
Ethin |
Acetylene
Ethyne |
| Bemerkung
für Schulen: Acetylenflaschen sind für den Chemieunterricht an
Schulen nicht empfehlenswert. Zur Demonstration der Eigenschaften kann
das Gas aus Calciumcarbid hergestellt werden. |
Eigenschaften
Reines Acetylen ist fast
ohne Geruch und wirkt schwach narkotisierend. Es wird in Flaschen mit rotbrauner
Schulter gehandelt. Acetylen ist in Wasser nur wenig löslich, dafür
löst es sich gut in Aceton, Ethanol, Benzol und Chloroform.
Acetylenflasche mit
Druckminderer
Acetylen wird in Flaschen
mit rotbrauner Schulter gehandelt.
(Foto mit freundlicher
Genehmigung der Gebr. Gloor AG)
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Das technisch aus Calciumcarbid
gewonnene Gas riecht unangenehm, da es durch Schwefelwasserstoff,
Ammoniak, Phosphorwasserstoff und organische Schwefel-
und Phosphorverbindungen verunreinigt ist. Es verbrennt an der Luft mit
stark rußender und leuchtender Flamme, die eine Temperatur von 1900
°C besitzt.
Reaktion von Carbid
mit Wasser
Reaktion von Carbid und Wasser
Film
erhältlich auf >DVD
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Mit reinem Sauerstoff
wird die Flamme sogar über 3000 °C heiß. Acetylen-Luft-Gemische
sind hochexplosiv. Unter Druck kann reines Acetylen detonieren. Es darf
nicht mit Kupfer- oder Silberrohren in Berührung kommen, da sich dabei
hochexplosives und sehr berührungsempfindliches Kupfer- oder Silberacetylid
bildet. Die Bildung von Acetyliden findet auch beim Einleiten von Acetylen
in wässrige Lösungen von Silber- oder Kupfer(I)-Salzen statt.
Diese Reaktion dient gleichzeitig auch zum Nachweis von Acetylen. Aufgrund
der vorliegenden Dreifachbindung und des ungesättigten Charakters
von Acetylen zeigt es eine Vielzahl an Additionsreaktionen.
1. Beispiel
Es lassen sich Halogene
addieren, wobei über zwei Schritte Halogenalkane entstehen:
1. Schritt: Ethin
+ Chlor -----> Dichlorethen
2. Schritt: Dichlorethen
+ Chlor -----> Tetrachlorethan
Tetrachlorethan ist giftig,
daher wird mit Calciumhydroxid Chlorwasserstoff
abgespalten und man erhält Trichlorethen (=Trichlorethylen), welches
als Lösungsmittel für Fette, Öle, Harze und Lacke verwendet
wird.
2. Beispiel
Mit Hilfe eines Katalysators
(Quecksilber(II)-sulfat in Schwefelsäure) ist es möglich, Wasser
an das Ethinmolekül anzulagern. Dabei entsteht in einem Zwischenschritt
unstabiler Vinylalkohol, der zu Ethanal (Acetaldehyd) weiterreagiert:
1. Schritt: C2H2
+ H2O -----> H2C=CH-OH (Vinylalkohol)
2. Schritt: H2C=CH-OH
-----> H3C-COH (Ethanal)
So lassen sich durch
Additionsreaktionen eine Vielzahl organischer Verbindungen aus Ethin synthetisieren.
Dazu gehören zum Beispiel Acrylsäure, Acrylnitril, Vinylchlorid,
Vinylether, u.a.. |
Herstellung
Im Labor kann man Acetylen
durch Mischen von Calciumcarbid mit Wasser herstellen:
Calciumcarbid +
Wasser -----> Acetylen + Calciumhydroxid
CaC2 +
2H2O ----->
C2H2 +
Ca(OH)2
1 kg Calciumcarbid ergeben
372 Liter Acetylen. In der Technik lässt sich Methan im Lichtbogen
oberhalb von 1400 °C pyrolusieren, wobei sich die Atome zu Acetylen
umlagern. Dies ist momentan das wichtigste
Verfahren zur Herstellung:
Methan ----->
Acetylen + Wasserstoff
2CH4
-----> C2H2
+ 3H2
Im Handel sind vereinzelt
noch Acetylenentwickler für den Schweißerbedarf erhältlich.
Niederdruckentwickler erzeugen 0,2bar Druck, Mitteldruckentwickler bis
zu 1,5 bar. Bei älteren Geräten besteht bei unsachgemäßer
Bedienung Explosionsgefahr. Bei modernen Entwicklersystemen ist ein hoher
Sicherheitsstandard gewährleistet. |
Verwendung
Beim Schweißen
wird Acetylen als Brenngas verwendet. Acetylen ist in gelben Gasflaschen
im Handel. Diese sind mit einer porösen Masse wie Bimsstein oder Kieselgur
gefüllt und enthalten Aceton, das die explosive Selbstzersetzung unter
hohem Druck verhindert. Acetylen ist neben Ethylen
eines der wichtigsten Ausgangsprodukte für die Herstellung organischer
Verbindungen (siehe Eigenschaften). In der Medizin wurde es früher
gelegentlich als Narkosemittel eingesetzt.
Schweißen mit
Acetylen
Bild
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Beim Autogenschweißen
wird in einem Schweißbrenner ein Brenngas mit Sauerstoff so gemischt,
dass eine Flamme entsteht, die das Eisen zum Schmelzen bringt, aber nicht
oxidiert.
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Film
erhältlich auf >DVD
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