Оглавление Видео опыты по химии Видео опыты по физике На главную страницу

Химия и Химики № 6-7 2010

Журнал Химиков-Энтузиастов




Эксперименты с ацетиленом. Acetylene Experiments


В.Н. Витер


Ацетилен (вступление) ч.1
Acetylene (Introduction)


Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter


Ацетилен C2H2 - простейший углеводород с тройной связью в молекуле. Чистый ацетилен - бесцветный газ, почти без запаха, плохо растворим в воде, но хорошо в ацетоне (особенно - при охлаждении). Ацетилен химически активен и вступает в разнообразные химические реакции. При горении на воздухе и, особенно, в кислороде ацетилен дает горячее пламя, поэтому он широко используется для сварочных работ. На воздухе ацетилен горит ярким желтым коптящим пламенем. Пламя смеси ацетилен-кислород имеет голубой цвет и температуру до 3300°С. Некоторые вещества дают более горячее пламя (например, дициан - 4525 °C, ацетилендинитрил - 4990 °C), но они менее доступны и более опасны в обращении. Смеси ацетилена с воздухом и кислородом способны сильно взрываться в широком интервале концентраций.

Молекула ацетилена    Молекула ацетилена
Молекула ацетилена



Сжатый и особенно жидкий ацетилен взрывоопасен даже в отсутствие окислителей, в частности жидкий ацетилен может взорваться от сотрясения, поэтому ацетилен нельзя просто закачивать баллоны аналогично многим другим газам. Чтобы избежать взрыва баллоны для ацетилена заполняют пористой насадкой (кизельгур или активированный уголь), пропитанной ацетоном. При заполнении баллона ацетилен растворяется в ацетоне, такой раствор относительно безопасен в обращении. Однако на практике часто предпочитают не хранить ацетилен, а получать его непосредственно перед использованием. Для этого служит реакция карбида кальция с водой. Технический карбид кальция содержит примеси фосфидов и силицидов, поэтому полученный таким способом ацетилен имеет характерный "карбидный" запах, который обусловлен примесями фосфина и силана [1].

CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2


В промышленности ацетилен получают пиролизом метана. При этом одновременно образуется и другой ценный продукт - сажа.

Приступая к экспериментам с ацетиленом, следует иметь в виду, что взрывы ацетилена гораздо опаснее, чем взрывы природного газа или пропан-бутановой смеси.

_________________________________________
1Технический ацетилен также содержит примеси аммиака, сероводорода, арсина.




Ацетиленокислородная сварка
Ацетиленокислородная сварка
Ацетиленокислородная сварка


Пламя дициана
Пламя дициана


Баллоны с ацетиленом
Баллоны с ацетиленом


Получение и горение ацетилена ч.2
Preparation and Combustion of Acetylene




В колбу на 300 мл налейте примерно 100 мл воды и бросьте туда кусочек карбида кальция размером с половинку грецкого ореха. Закройте колбу пробкой с газоотводной трубкой. Начнется бурная реакция. Подождите примерно полминуты, пока ацетилен вытеснит воздух, и подожгите газ. Из газоотводной трубки ударит язык яркого желтого пламени, образуется много копоти. В нашем случае длина пламени превысила 30 см.

Будьте осторожны: если к моменту поджигания ацетилен не полностью вытеснит воздух из колбы, возможен сильный взрыв. Эксперимент выполняют в защитной маске или очках. Вместо колбы безопаснее использовать пластиковую бутылку, хотя это и менее эстетично. Опыт лучше делать на свежем воздухе, иначе по всему помещению будут летать хлопья сажи.

Чтобы погасить пламя накройте газоотводную трубку пробиркой.



Эксперимент № 1
Получение и горение ацетилена. Preparation and Combustion of Acetylene
Получение и горение ацетилена
Preparation and Combustion of Acetylene
Получение и горение ацетилена
Получение и горение ацетилена
Получение и горение ацетилена
Получение и горение ацетилена
Получение и горение ацетилена
Получение и горение ацетилена
Получение и горение ацетилена
Получение и горение ацетилена
Получение и горение ацетилена

Эксперимент № 2
Получение и горение ацетилена
Получение и горение ацетилена
Получение и горение ацетилена
Получение и горение ацетилена
Получение и горение ацетилена
Получение и горение ацетилена
Получение и горение ацетилена
Получение и горение ацетилена


Взрыв шарика с ацетиленом ч.3
Acetylene Balloon Explosion




Возьмите 5-6 кусочков карбида кальция размером с половинку небольшого ореха. Более крупные куски измельчают с помощью молотка и наковальни (не забудьте завернуть карбид в плотную ткань, берегите глаза от осколков!). По прочности карбид кальция не уступает бетону.

Налейте в пластиковую полтора- или двухлитровую бутылку 200-300 мл воды и бросьте туда кусочки карбида. Начнется бурная реакция. Быстро закройте бутылку пробкой с газоотводной трубкой, к которой привязан воздушный шарик. Шарик начнет постепенно заполняться ацетиленом. Когда шарик надуется газом, снизу под ним кладут газету, которую поджигают.

Произойдет яркая вспышка, образуется белый огненный шар, который по мере остывания станет оранжевым, и, наконец, красноватым. Пламя уйдет вверх, через огонь проступит черная сажа, горячие частицы остынут, сформировав черное облако копоти. Отдельные стадии вспышки можно наблюдать при замедленном повторе видео. В случае пропан-бутановой смеси удавалось рассмотреть момент, когда газ уже вышел из лопнувшего шарика, но еще не успел загореться. Для ацетилена подобное не наблюдается, поскольку воспламенение ацетилена происходит быстрее.

Перед экспериментом шарик следует несколько раз надуть и сдуть, чтобы он стал эластичнее, не забудьте проверить соединение шарика с трубкой на герметичность.

Можно также надеть шарик непосредственно на горлышко бутылки и уплотнить соединение нитками, но это неудобно и требует значительного времени. Реакция карбида кальция с водой протекает быстро, поэтому потери ацетилена будут весьма существенны. Кроме того, есть вероятность в спешке порвать шарик.

Эксперимент можно проводить исключительно на свежем воздухе. Дело не только в опасности взрыва ацетилена в закрытом помещении, но и в том, что при сгорании ацетилен дает много копоти.


Карбид кальция. Calcium Carbide
Карбид кальция. Calcium Carbide
Карбид кальция. Calcium Carbide



Взрыв шарика с ацетиленом. Acetylene Balloon Explosion
Взрыв шарика с ацетиленом - эксперимент 1
Acetylene Balloon Explosion
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом

Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом - эксперимент 2
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом



Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом - эксперимент 3
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом
Взрыв шарика с ацетиленом


[Эксперименты с ацетиленом] Взрыв воздушного шарика с ацетиленом [Эксперименты с ацетиленом, метаном, пропаном и бутаном]

<Эксперименты с фосфором ч.1> <Эксперименты с фосфором ч.2> <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 1> <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 2> <Эксперименты с водородом 1> <Эксперименты с водородом 2> <Эксперименты с водородом 3> <Литература. В чем опасность хлористого азота? ч.1> <Получение хлористого азота ч.2> <Перекись ацетона (№3 2011)> <Черный порох (№4 2011)> <Кумулятивный эффект (№5 2011)> <Нитроглицерин (№6 2011)> <Огонь от капли воды (№1 2012)> <Огонь на ладони (№1 2012)>
<Эксперименты с пропан-бутановой смесью, ацетиленом, метаном> [Отправить сообщение об ошибке]