شاید افراد آکادمی ندانند که گاز استیلن چیست و آن را با نام اتین و در دسته‌ی آلکین‌ها بشناسند. فرمول گاز استیلن C₂H₂ است. این هیدروکربن ساده‌ترین عضو خانواده آلکین‌هاست. گازی بی‌رنگ است که در کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. گاز استیلن خالص بدون بو است، اما گاز استیلن تجاری به دلیل داشتن ناخالصی بو دارد. آلکین‌ها، هیدروکربن‌های اشباع‌نشده و دارای پیوند سه‌گانه هستند. این پیوند سه‌گانه باعث خطی شدن مولکول می‌شود و انرژی بالایی دارد.
تاریخچه گاز استیلن
گاز استیلن در سال ۱۸۳۶ توسط ادموند دیوی کشف شد. او در تلاش برای جدا کردن پتاسیم فلزی، به ماده‌ای گازی برخورد کرد که به راحتی مشتعل می‌شد. در سال ۱۸۶۰، شیمیدان فرانسوی مارسلین بارتلت، موفق به شناسایی و مطالعه دقیق‌تری روی این گاز شد.
از سال 1950، استیلن را از احتراق ناقص متان یا به عنوان محصول جانبی تقطیر هیدروکربن به دست می‌آوردند. تقریباً 400 هزار تن استیلن با این روش در سال 1983 تولید شد. اما از آنجایی که وجود استیلن همراه با اتیلن نامطلوب بوده، ویژگی انفجاری دارد و سبب دفع کاتالیزور زیگلر ناتا می‌شود، دانشمندان فکر دیگری کردند.
اوایل قرن بیستم، تولید صنعتی این گاز آغاز شد. واکنش کاربید کلسیم با آب به عنوان یک روش کارآمد برای تولید معرفی گردید. این روش به سرعت در صنعت پذیرفته شد.
مشخصات فیزیکی و شیمیایی گاز استیلن
گاز استیلن ترکیبی بی‌رنگ، بسیار مشتعل و دارای فرمول شیمیایی C₂H₂ است که به دلیل ساختار مولکولی خاص خود، خواص فیزیکی و شیمیایی منحصربه‌فردی دارد. مشخصات این گاز در جدول زیر ارائه شده است.
| ویژگی | توضیحات |
| فرمول شیمیایی | C₂H₂ |
| وزن مولکولی | ۲۶.۰۴ گرم بر مول |
| حالت فیزیکی | گاز |
| رنگ | بی‌رنگ |
| بو | بی‌بو در حالت خالص، بوی سیر به دلیل ناخالصی‌ها |
| چگالی (در ۰ درجه سانتی‌گراد و ۱ اتمسفر) | ۱.۱۷ کیلوگرم بر متر مکعب |
| حلالیت در آب | کمی محلول |
| قابلیت اشتعال | بسیار آتشگیر |
| دمای خود اشتعالی | ۳۰۵ درجه سانتی‌گراد |
| نقطه جوش | – ۸۴ درجه سانتی‌گراد |
| نقطه ذوب | – ۸۰.۸ درجه سانتی‌گراد |
| حدود انفجاری در هوا | ۲.۵٪ – ۱۰۰٪ |
| گرمای احتراق | ۱۳۰۰ کیلوژول بر مول |
| نوع پیوند | پیوند سه‌گانه بین اتم‌های کربن |
مشخصات فیزیکی
در فشار معمولی جو استیلن نمی تواند به صورت مایع باشد و نقطه ذوب ندارد. نقطه ذوب 80- درجه سلسیوس در فشار 1.27 اتمسفر است.
روش تولید گاز استیلن
گاز استیلن از واکنش‌های شیمیایی خاص تولید می‌شود. یکی از متداول‌ترین روش‌ها برای تولید این گاز، استفاده از دستگاه تولید گاز استیلن است.
- افزودن کلسیم کاربید به آب: کلسیم کاربید در یک راکتور حاوی آب اضافه می‌شود.
- واکنش شیمیایی: واکنش بین CaC₂ و H₂O در دستگاه تولید گاز انجام شده و گاز استیلن (C₂H₂) و هیدروکسید کلسیم (Ca(OH)₂) تولید می‌شود. معادله واکنش عبارت است از:
CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂
- جمع‌آوری و خالص‌سازی: گاز استیلن تولیدشده از محلول جدا و از طریق فیلترها عبور داده می‌شود تا ناخالصی‌ها حذف شوند.
- خشک کردن گاز: استیلن از طریق موادی مانند کلسیم کلرید (CaCl₂) عبور داده می‌شود تا رطوبت آن کاهش یابد.
- ذخیره‌سازی و بسته‌بندی: گاز استیلن به دلیل ناپایداری بالا در سیلندرهای مخصوص حاوی مواد متخلخل و حلال‌هایی مانند استون ذخیره می‌شود تا از انفجار جلوگیری شود.
ویژگی‌های روش تولید گاز استیلن
- دستگاه تولید گاز استیلن می‌تواند این گاز را تحت شرایط کنترل‌شده برای مصارف صنعتی تولید کند.
- این روش تولید، اقتصادی و کارآمد بوده و به طور گسترده در صنعت کاربرد دارد.
ذخیره گاز استیلن
ذخیره گاز استیلن به دلیل ناپایداری آن نیازمند دقت بالاست. این گاز معمولاً در کپسول‌های ویژه‌ای ذخیره می‌شود که حاوی استون هستند. استون به عنوان حلّال عمل کرده و گاز استیلن را در خود حل می‌کند. این روش مانع از انفجار یا نشت گاز در فشارهای بالا می‌شود.
مصارف و کاربرد گاز استیلن
تقریبا 80 درصد استیلن تولید شده در آمریکا برای سنتز ترکیبات شیمیایی و 20 درصد برای تولید اکسی استیلن استفاده می‌شود.
1.کاربرد استیلن در جوشکاری و برش فلزات
تقریباً 20% از گاز استیلن تولید شده در جوشکاری استفاده می شود. زیرا حرارت شعله ی آن بالاست. استلین سومین شعله پر حرارت پس از دیسیانواستیلن و سیانوژن است و برای جوشکاری آهن و فولاد استفاده می شود. جوشکاری اکسی اتیلن در مناطقی که دسترسی به برق مشکل است مورد استفاده قرار می گیرد. در حین جوشکاری فشار این گاز باید با رگولاتور تنظیم شود تا از انفجار استیلن و تجزیه ان به هیدروژن و کربن جلوگیری شود. از مهم‌ترین کاربرد جوشکاری اکسی استیلن به دلیل دمای بالا و توانایی تولید شعله بسیار داغ، می‌توان به برش فلزات اشاره کرد.
2.کاربرد استیلن در ایجاد روشنایی قابل حمل
کلسیم کربید برای تولید استیلن استفاده شده در روشنایی قابل حمل استفاده می شود. این روشنایی برای معدن چیان و غواصان مورد استفاده قرار می گرفته است البته امروزه با به بازار آمدن لامپ های کم مصرف ال ای دی این کاربرد منسوخ شده است
3.کاربرد استیلن در صنعت پلاستیک و مشتقات آکریلیک اسید
از سال 1965 تا 2007 به دلیل قیمت و ملاحظات زیست محیطی استفاده از استیلن به عنوان خوراک تولید تا میزان 70% افت کرده است. اما این مصرف در چین هنوز هم وجود دارد و در تولید پلاستیک و مشتقات آکریلیک اسید کاربرد دارد. تولید فیلم های پلی استیلن از خوراک استیلن توسط کاتالیزگر زیگلر ناتا انجام می شود.
4. تولید مواد شیمیایی
گاز استیلن در صنعت شیمیایی کاربرد فراوانی دارد. این گاز به عنوان ماده اولیه در تولید انواع مختلفی از ترکیبات شیمیایی استفاده می‌شود. یکی از مهم‌ترین کاربردهای آن در تولید وینیل کلرید است که برای ساخت PVC (پلی وینیل کلراید) مورد استفاده قرار می‌گیرد.
همچنین، استیلن به عنوان پیش‌ماده در تولید آکریلونیتریل که در تولید پلاستیک‌های مقاوم و الیاف مصنوعی کاربرد دارد، استفاده می‌شود. به علاوه، این گاز در فرآیندهای تولید مواد شیمیایی دیگر مانند آسپیرین و برخی سموم کشاورزی نیز مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد.
5. صنایع شیشه و سرامیک
گاز استیلن در صنایع شیشه و سرامیک نیز کاربردهای زیادی دارد. در صنعت شیشه‌سازی، از این گاز به عنوان سوخت برای کوره‌های تولید شیشه استفاده می‌شود. شعله حاصل از احتراق استیلن و اکسیژن به دلیل دمای بسیار بالا، قادر است شیشه را ذوب کند و آن را به اشکال دلخواه تبدیل نماید. در صنایع سرامیک نیز گاز استیلن برای ساخت اجزای مختلف از جمله کاشی‌ها و ظروف سرامیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به دلیل توان بالای این گاز در تولید حرارت، این کاربردها در فرآیندهای حرارتی نیازمند دقت و کنترل ویژه‌ای هستند.
واکنش استیلن با گازهای دیگر
گاز استیلن با برخی گازها واکنش داده و ترکیبات جدیدی ایجاد می‌کند. یکی از مهم‌ترین واکنش‌های آن، احتراق است. واکنش استیلن با اکسیژن در شرایط کنترل‌شده، شعله‌ای بسیار داغ تولید می‌کند که بیشتر از 3300 درجه سانتی‌گراد حرارت دارد. این واکنش، انرژی زیادی آزاد کرده و محصولات آن شامل دی‌اکسید کربن و بخار آب است.
استون در کپسول استیلن چه نقشی دارد
استون در کپسول گاز استیلن نقشی حیاتی ایفا می‌کند. گاز استیلن به دلیل ناپایداری بالایی که دارد، نمی‌تواند به صورت خالص در فشار بالا ذخیره شود. به همین دلیل، برای جلوگیری از انفجار یا نشت گاز، آن را در محیطی ایمن نگهداری می‌کنند. در کپسول گاز استیلن، استون به عنوان یک حلّال عمل می‌کند و گاز استیلن در آن حل می‌شود. این کار باعث می‌شود که گاز استیلن به صورت پایدار و ایمن ذخیره گردد.
استون در کپسول گاز استیلن، علاوه بر ایجاد پایداری، کمک می‌کند تا در هنگام استفاده، گاز به طور یکنواخت و بدون مشکل از کپسول خارج شود. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که استون به عنوان یک جزء ضروری در کپسول گاز استیلن شناخته شده و از آن در شرایط صنعتی به‌طور گسترده‌ای بهره‌برداری شود.
ایمنی گاز استیلن
به طور کلی گاز استیلن سمی نیست اما اگر توسط کلسیم کاربید تولید شود مقادیری مواد سمی مانند فسفر و آرسین در ان وجود خواهند داشت. از طرفی گاز استیلن آتشگیر است و باید نکات ایمنی از این جهات در مورد آن رعایت شود.
خطرات گاز استیلن
در جوشکاری با گاز استیلن وجود کدام فلز خطرناک است؟ وجود فلزات مانند مس می‌تواند باعث تولید گازهای سمی و خطرناک شود. خود گاز استیلن هم در صورت استفاده نادرست می‌تواند خطرات زیادی به همراه داشته باشد. یکی از مهم‌ترین خطرات، انفجار در صورت نشت گاز در محیط‌های بسته است؛ بنابراین، رعایت ایمنی و استفاده از تجهیزات مناسب در فرآیندهای جوشکاری بسیار اهمیت دارد.
نکات ایمنی برای استفاده از گاز استیلن
برای استفاده ایمن از گاز استیلن، رعایت نکات ایمنی ضروری است:
- همیشه از کپسول‌های استاندارد و بدون آسیب برای ذخیره گاز استیلن استفاده کنید.
- از انباشته شدن گاز استیلن در فضای بسته خودداری کنید.
- هنگام استفاده از گاز استیلن، از تجهیزات ایمنی مانند عینک و دستکش مناسب استفاده کنید.
- کپسول‌های گاز استیلن را دور از منابع حرارت و شعله قرار دهید.
- از ترکیب گاز استیلن با گازهای غیرمجاز خودداری کنید تا خطر انفجار کاهش یابد.
خرید گاز استیلن
اگر به دنبال خرید گاز استیلن با کیفیت بالا هستید، شرکت هوا مایع زاگرس، از تأمین‌کنندگان معتبر در این زمینه محسوب می‌شود. از مزایای خرید گاز استیلن از این مجموعه می‌توان به این نکته‌ها اشاره کرد:
- خلوص بالا: گاز استیلن با خلوص 99.95% عرضه می‌شود.
- حمل و نقل ایمن: این شرکت دارای زیرساخت‌های مناسب برای حمل و نقل ایمن گاز است.
- پشتیبانی فنی: تیم پشتیبانی فنی زاگرس، ۲۴ ساعته در دسترس بوده و متناسب. با بودجه و نیاز به شما کمک می‌کند.بهترین گاز را خریداری کنید.
برای اطلاع از قیمت گاز استیلن، می توانید با کارشناسان فروش ما تماس حاصل فرمایید . دقت داشته باشید که قیمت گاز استیلن تحت تأثیر عواملی مانند حجم خرید و شرایط بازار قرار دارد. بنابراین، مقایسه قیمت‌ها قبل از خرید اهمیت دارد.
منابع :
۳ دیدگاه برای “گاز استیلن چیست ؟”
سلام همه گاز های تجاری استیلن ناخالصی ندارد و خیلی هم خوبه
سلام همه گاز های تجاری استیلن ناخالصی ندارد و خیلی هم خوبند
سلام من یک کپسول استیلن و هوا دارم چطوری باید بفروشمش و یک پمپ باد
۰۹۱۹۵۰۰۴۳۵۵