Axetilen C2H2 có độc không và những lưu ý khi sử dụng axetilen 

Chu Văn An

Acetylene C2H2 là hợp chất hóa học được sử dụng rộng rãi trong đời sống cũng như sản xuất công nghiệp. Vậy axetylen là gì? Hợp chất này có những đặc tính cụ thể nào, được điều chế như thế nào, được sử dụng như thế nào và nó có độc hại không? Bài viết dưới đây Trường Chu Văn An sẽ giải đáp mọi thắc mắc của bạn về hợp chất này.

1. Axetylen C2H2 là gì?

Acetylene là một hợp chất hóa học thuộc dãy tương đồng Alkadiene với công thức hóa học C2H2. Nó là một hydrocacbon và là ankan đơn giản nhất.

Trên thực tế, nó không tồn tại ở dạng nguyên chất mà tồn tại ở dạng dung dịch.

Công thức cấu tạo của axetylen: H – C ≡ C – H (viết tắt HC ≡ CH).

Cấu trúc phân tử của axetylen

Một số tên gọi khác: Acetylene, Ethyne (tên hệ thống IUPAC).

2. Tìm hiểu lịch sử phát hiện ra axetylen

• Acetylene lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1836. Khi Edmund Davy đang thử nghiệm cacbua kali, một trong những phản ứng hóa học của ông đã tạo ra một loại khí dễ cháy, đó là axetylen ngày nay.
• Năm 1859, Marcel Morren đã thành công trong việc tạo ra axetylen bằng cách sử dụng các điện cực cacbon để tạo ra hồ quang điện trong môi trường hydro. Hồ quang điện làm xói mòn các nguyên tử carbon khỏi các điện cực và liên kết chúng với các nguyên tử hydro, tạo thành các phân tử axetylen. Ông gọi nó là quá trình hydro hóa carbon.
• Năm 1860, axetylen được nhà hóa học người Pháp Marcellin Berthelot giới thiệu lại. Ông đặt tên cho nó là “axetylen”. Khí axetylen thương mại có thể có mùi hôi do tạp chất trong đó, phổ biến nhất là hydro sunfua và phosphine.

3. Tính chất đặc trưng của axetylen C2H2

3.1 Tính chất vật lý của Axetylen

• Acetylene là chất khí không màu, không mùi, dễ cháy và khó tan trong nước.
• Mật độ của axetylen với không khí là D= ​​26/29 và nhẹ hơn không khí.

3.2 Tính chất hóa học của Axetylen

• Phản ứng đốt cháy (phản ứng với oxy)

Cũng giống như các hydrocacbon khác như metan, ethylene, v.v., axetylen đốt cháy trong oxy để tạo ra carbon dioxide và hơi nước.

2 C2H2 + 5 O2 (t°) → 4 CO2 + 2 H2O

• Phản ứng cộng axetylen

Axetylen tham gia phản ứng cộng với các halogen, hydro halogenua (HCl, HBr,…), AgNO3 trong môi trường amoniac…

Phản ứng cộng halogen:

HC≡CH + Br–Br → Br–CH=CH–Br

Br–CH=CH–Br + Br–Br → Br2CH–CHBr2

Phản ứng cộng với hydro halogen:

HC≡CH + HBr → CH2=CHBr

Phản ứng cộng với bạc nitrat trong môi trường NH3

HC≡CH + AgNO3 + NH3 + H2O → Ag–C≡C–Ag ↓ vàng + NH4NO3

• Phản ứng trùng hợp

Các phân tử C2H2 có thể kết hợp với nhau trong phản ứng trùng hợp và tạo thành polyme.

nHC≡CH (t°, xt, p) → (–HC=CH–)n

• Phản ứng hydrat hóa

Axetylen tham gia phản ứng hydrat hóa được xúc tác bởi axit sunfuric để tạo thành sản phẩm cuối cùng là axit axetic theo sơ đồ sau:

HC≡CH + H2O(H2SO4) → H–CH=CH–H → CH3COOH

• Phản ứng cộng

HC≡CH + Br2 → Br-CH=CH—Br (dibrometylen)

HC≡CH + 2 Br2 → Br2CH-CHBr2 (tetrabromethane)

4. Phương pháp điều chế axetylen là gì?

4.1 Điều chế axetylen trong phòng thí nghiệm

Cho vài miếng canxi cacbua nhỏ vào ống nghiệm đã chứa sẵn 1ml nước, sau đó đậy nhanh bằng nút có ống dẫn khí và đầu càng nhọn. Đốt cháy khí thoát ra ở đầu ống nhọn.

Phương trình phản ứng:

CaC2 + H2O → C2H2 + Ca(OH)2

Phương pháp này sinh ra lượng nhiệt lớn, canxi cacbua chứa nhiều tạp chất (H2S, NH3, PH3,…) nên axetylen sinh ra không tinh khiết lắm.

Quy trình điều chế axetylen C2H2 trong phòng thí nghiệm

4.2 Sản xuất axetylen công nghiệp

Phương pháp phổ biến nhất để điều chế axetylen ngày nay là nhiệt phân metan ở nhiệt độ 15000 °C (phản ứng thu nhiệt mạnh). Vì điểm sôi của axetylen là -75°C nên nó có thể dễ dàng tách ra khỏi hỗn hợp với hydro.

Phương trình nhiệt phân metan (CH4)

2 CH4 → C2H2 + 3 H2

Cho cacbon phản ứng với khí hiđro khi có hồ quang điện:

2 C + H2 (hồ quang điện) → C2H2

Điều chế axetylen từ Ag2C:

2 HCl + Ag2C → 2 AgCl + C2H2

Cho canxi cacbua phản ứng với axit sunfuric:

CaC2 + H2SO4 → C2H2 + CaSO4

5. Ứng dụng của axetylen trong đời sống và sản xuất công nghiệp

Một số ứng dụng của axetylen

>>>XEM THÊM: : Halogen là gì? Tính chất quan trọng và ứng dụng của halogen

Tùy theo phương pháp sử dụng mà chúng ta sử dụng axetylen có độ tinh khiết khác nhau:

• Khí axetylen C2H2 có độ tinh khiết 98% dùng để hàn và cắt.
• Khí axetylen 2,5 có độ tinh khiết 99,5%.
• Khí axetylen 2.6, 2.8 có độ tinh khiết 99,6%, 99,8%: Chủ yếu được sử dụng trong các phòng thí nghiệm, nghiên cứu, bệnh viện, trung tâm phân tích, viện nghiên cứu.

Dùng làm nguyên liệu sản xuất monome để chế tạo nhiều loại polyme khác như sợi tổng hợp, cao su, muội than,…

Dùng làm nhiên liệu cho đèn khò oxy-axetylen (khi phản ứng với oxy) để hàn, cắt kim loại.

Sản xuất axit axetic, rượu etylic….

Đèn khí oxy-axetylen

6. Axetylen có độc không và khi sử dụng axetylen C2H2 để đảm bảo an toàn cần lưu ý những gì?

• Nếu tiếp xúc với khí axetylen dưới 2,5% trong thời gian chưa đầy 1 giờ, con người sẽ được an toàn.
• Nếu nồng độ axetylen vượt quá mức cho phép: Nạn nhân sẽ có cảm giác buồn nôn, đau ngực, khó thở, nhức đầu, loạng choạng, da nhợt nhạt, đau phổi, hôn mê. Tiếp xúc với da sẽ gây phát ban.
• Vì axetylen là chất dễ bay hơi và dễ cháy nên cần bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh xa nguồn nhiệt và các hóa chất khác. Ngoài ra, khu vực bảo quản cần được rào chắn cẩn thận và có biển báo cẩn thận.

7. Một số bài tập áp dụng về Acetylene

Bài 1: Cần bao nhiêu ml dung dịch nước brom 0,1M để tác dụng hoàn toàn:

a) 0,224 lít etylen (ở STP).

b) 0,224 lít axetylen (tại STP).

Giải pháp

a) Phương trình hóa học:

CH2=CH2 + Br2 → CH2Br–CH2Br

Ta có: nBr2 = nC2H4 = 0,224/22,4 = 0,01 (mol)

⇒ Thể tích dung dịch Brom là:

Vdd Br2 = 0,01/0,1 = 0,1 (lít) = 100 ml

b) Phương trình hóa học

HC≡CH + 2Br2 → Br2–CH–CH–Br2

Ta có: nBr2 = 2nC2H4 = 2 x (0,224/22,4) = 0,02 (mol)

⇒ Thể tích dung dịch Brom là:

Vdd Br2 = 0,02/0,1 = 0,2 (lít) = 200 ml

Bài 2: Biết rằng 0,1 lít khí etylen (điều kiện tiêu chuẩn) có thể làm mất màu 50 ml dung dịch brom. Vậy nếu dùng 0,1 lít khí axetylen (ở điều kiện tiêu chuẩn) thì có bao nhiêu ml dung dịch nước brom trên bị đổi màu?

Giải pháp:

Phương trình hóa học

CH2=CH2 + Br2 → CH2Br–CH2Br

HC≡CH + 2Br2 → Br2–CH–CH–Br2

Từ phương trình hóa học, ta thấy lượng axetylen làm mất màu dung dịch brom nhiều gấp đôi so với ethylene => 0,1 lít khí C2H2 có thể làm mất màu tối đa 100 ml dung dịch Br2.

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 11,2 lít hỗn hợp khí gồm C2H2 và C2H4 thu được 12,6 gam nước và khí CO2. Tính phần trăm thể tích của từng khí trong hỗn hợp trên (nhiệt độ tiêu chuẩn).

Giải pháp:

Gọi số mol của C2H4 và C2H2 lần lượt là x và y mol.

ngas = v/22,4 = 11,2/22,4 = 0,5 (mol)

→ x + y = 0,5 (1)

PTHH:

C2H4 + 3O2 → 2CO2 + H2O

x 2x nốt ruồi

2C2H5 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O

ôi trời

nnước = m/M = 12,6/18 = 0,7 mol

Theo phương trình: nwater = 2x + y = 0,7 (2)

Từ (1) và (2) có x = 0,2 mol và y = 0,3 mol

Vì các chất khí ở cùng điều kiện nên tỉ số thể tích cũng là tỉ số mol

→ %V(C2H4) = nC2H4/nhh. 100% = 0,2/ 0,5 . 100% = 40%

%V(C2H2) = 100% -40% = 60%

8. Mua axetylen ở đâu uy tín, chất lượng tại Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh?

Trên thị trường hiện nay, hóa chất axetylen C2H2 được bán khá phổ biến. Tuy nhiên, không phải nơi nào cũng bán axetylen đảm bảo chất lượng và giá cả. Vậy mua axetylen ở đâu để đảm bảo chất lượng và giá cả? Đây không phải là một câu hỏi khó, cũng không phải là một câu hỏi dễ vì nếu bạn biết đến công ty Vietchem thì đây không phải là một câu hỏi khó. Bởi lẽ, Vietchem là địa chỉ cung cấp axetylen cho thị trường toàn quốc, với lượng khách hàng đông đảo, từ các tập đoàn, doanh nghiệp lớn đến các cá nhân nhỏ lẻ.

Khi đến với Vietchem bạn không chỉ nhận được sản phẩm tốt, giá cả cạnh tranh mà các dịch vụ từ tư vấn đến giao hàng cũng rất chuyên nghiệp.

Vì vậy nếu bạn đang thắc mắc mua hóa chất axetylen ở đâu hãy liên hệ ngay với chúng tôi theo số HOTLINE 0826 010 010 để nhận được báo giá và hỗ trợ TỐT NHẤT từ các chuyên gia tư vấn của chúng tôi.