Para obtener acetileno a partir del metano es necesario llevar a cabo una reacción de deshidrogenación. Antes de proceder a su consideración, analicemos algunas características del hidrocarburo.
Característica del acetileno
Esta es una sustancia gaseosa, que es el primer representante de la clase de hidrocarburos insaturados (alquinos). Es más ligero que el aire y poco soluble en agua. La fórmula molecular C2H2, común a toda la clase SpN2n-2. El acetileno se considera un químico activo y altamente explosivo. Para evitar emergencias, se almacena en recipientes de acero sellados con carbón vegetal añadido.
Producción a partir de alcanos
El acetileno se obtuvo de la descomposición del metano. Esta reacción química se lleva a cabo usando un catalizador y ocurre a una temperatura elevada. El material de partida es el primer representante de la clase de parafinas. La deshidrogenación produce hidrógeno además de acetileno.
Respondiendo a la pregunta de cómo obtener acetileno del metano, la ecuación de reacción se puede representar como:
2CH4=C2H2+3H2
Método de carburo
Es posible obtener acetileno a partir del metano o comomaterial de partida para tomar carburo de calcio. El proceso procede en condiciones normales. Cuando el carburo de calcio interactúa con el agua, no solo se forma acetileno, sino también hidróxido de calcio (cal apagada). Los signos de un proceso químico serán la evolución de gas (silbido), así como un cambio en el color de la solución al agregar fenolftaleína a un color frambuesa.
Cuando se utiliza carburo técnico que contiene varias impurezas como material de partida, se observa un olor desagradable durante la interacción. Se explica por la presencia en los productos de reacción de sustancias gaseosas tóxicas como fosfina, sulfuro de hidrógeno.
Craqueo de productos derivados del petróleo
En la actualidad, es posible obtener acetileno no solo del metano. El principal método industrial para la producción de este representante de los alquinos es el craqueo (división) de hidrocarburos. Si el acetileno se obtiene del metano, los costos de energía serán mínimos. Además de las materias primas económicas y accesibles, esta tecnología atrae a los productores de materias primas de hidrocarburos por la simplicidad del equipo tecnológico utilizado en el proceso de deshidrogenación del metano.
Hay dos opciones para dicho proceso químico. El primer método se basa en pasar metano a través de electrodos calentados a 1600 grados centígrados. La tecnología implica un enfriamiento brusco del producto resultante. La segunda opción para la deshidrogenación del metano para producir acetileno implica el aprovechamiento de la energía que se genera durante la combustión parcial de este alquino.
Los cilindros que contienen acetileno no pueden equiparse con válvulas de bronce, ya que el bronce contiene cobre. La interacción de este metal con el acetileno va acompañada de la formación de una sal explosiva.
Conclusión
El acetileno se utiliza actualmente en diversas áreas industriales. Es una materia prima valiosa para la síntesis de etanol, plásticos, cauchos y ácido acético. Este representante de la clase de alquinos tiene demanda al cortar y soldar metales, como una luz brillante en lámparas individuales.
A base de acetileno se realiza la síntesis de explosivos utilizados como detonadores. En la reacción de oxidación de este alquino en oxígeno atmosférico, se observa una llama fuerte. El metano no tiene menos valor en la industria química. Además de su uso como materia prima para la producción de acetileno, se consume en grandes cantidades como hidrocarburo natural en la industria de los combustibles. Cuando se quema, se libera una cantidad significativa de calor.
