Axetilen là gì? Đặc điểm và ứng dụng của Axetilen C2H2

Axetilen là một loại chất hóa học được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, tuy nhiên axetilen là gì thì không phải ai cũng hiểu rõ. Cùng Primer tìm hiểu về khái niệm, tính chất cũng như những ứng dụng của chất axetilen trong cuộc sống trong bài viết hôm nay các bạn nhé!

Axetilen là gì?

Axetilen (acetylene) có tên gọi hệ thống là ethyne, là một hợp chất hóa học hidrocacbon và là một akin đơn giản nhất có công thức hóa học là C2H2. Đây là hợp chất rất phổ biến trong cuộc sống, được sử dụng như một loại nhiên liệu dùng để tổng hợp và điều chế các chất khác.

• Công thức phân tử của axetilen là: C2H2 có phân tử khối là 26.
• Cấu tạo phân tử : H-C ≡ C-H hay còn có thể viết gọn lại là HC ≡ CH.
• Trong công thức cấu tạo của hợp chất này, giữa 2 nguyên tử cacbon sẽ có 3 liên kết gọi là liên kết 3. Trong 3 liên kết giữa cacbon sẽ tồn tại 2 liên kết kém bền và dễ bị đứt trong các phản ứng hóa học hữu cơ. Đây được xem là yếu tố chính quyết định tới tính chất hóa học đặc trưng của C2H2.

Đặc điểm tính chất của axetilen là gì?

C2H2 là một hợp chất hidrocacbon có đầy đủ tính chất vật lý và hóa học. Cùng xem chi tiết từng tính chất của axetilen là gì nhé!

Tính chất vật lý của axetilen(C2H2) là gì?

C2H2 tồn tại ở dạng khí không màu, không mùi và có trọng lượng nhẹ hơn không khí. Axetilen dễ bắt cháy và ít tan trong nước, tỷ trọng đối với không khí là d=26/29. Tuy nhiên nếu bạn là người đã tiếp xúc, làm việc với loại khí này trong thực tế rồi thì sẽ thấy C2H2 có mùi là do các đơn vị cung cấp không đảm bảo được độ tinh khiết của khí mà để lẫn tạp chất gây ra mùi.

Khí axetilen có tính chất hóa học như nào?

Như đã giới thiệu ở trên, C2H2 có đặc trưng liên kết 3 và dễ đứt gãy 2 liên kết khi tham gia phản ứng, chính vì vậy mà tính chất hóa học của axetilen cũng thể hiện rõ đặc trưng này.

C2H2 tác dụng với oxi tạo phản ứng cháy trong không khí

Tương tự tính chất của khí metan, khi đốt axetilen sẽ cháy hoàn toàn và tạo ra khí CO2 (cacbon dioxit) và hơi nước, phản ứng xảy ra tỏa nhiều nhiệt. Phương trình hóa học như sau:

2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2 H2O

Sau phản ứng, số mol CO2 thu được sẽ lớn hơn số mol của H2O.

Khí axetilen làm mất màu dung dịch brom (Br2)

Trong liên kết 3 thì có 3 liên kết kém bền, vì thế mà C2H2 dễ dàng tham gia vào phản ứng cộng làm mất màu dung dịch Br2 (brom). Phản ứng được diễn ra với cách thực hiện như sau:

Dẫn khí axetilen qua dung dịch brom có màu cam. Quan sát hiện tượng diễn ra sẽ thấy dung dịch brom bị mất màu từ từ. Hiện tượng này xảy ra là do C2H2 đã phản ứng cộng với dung dịch brom. Phương trình hóa học xảy ra phản ứng như sau:

HCCH + Br2 → Br-CH=CH-Br (dibromm etilen)

HCCH + 2Br2 → Br2CH-CHBr2 (tetrabrometan)

Ngoài ra, tại điều kiện thích hợp, C2H2 còn có thể tham gia phản ứng cộng cùng với nhiều chất khác như Cl2, H2…. theo phương trình sau:

HCCH + H2 → CH2=CH2

HC ≡ CH + Cl2 → CH3 -CH3

Bởi vậy có thể nói axetilen là chất đóng vai trò tích cực trong việc được dùng làm nhiên liệu để điều chế ra các hợp chất khác.

2 ứng dụng chính của axetilen là gì?

Trong đời sống, axetilen được ứng dụng rộng rãi. Phổ biến nhất phải kể tới 2 ứng dụng chính sau đây:

Sử dụng axetilen làm nguyên liệu sản xuất

Trong các ngành công nghiệp sản xuất tại Việt Nam hiện nay, axetilen được sử dụng làm nguyên liệu để điều chế ra nhiều loại hóa chất quan trọng như poly-vinyl clorua dùng trong sản xuất nhựa PVC, cao su và axit axetic, etylic.

Bên cạnh đó khí C2H2 còn được dùng làm nguyên liệu sản xuất các monome để từ đó chế tạo ra các polime khác làm lên sợi tổng hợp, muội than…. và còn được ứng dụng làm nguyên liệu sản xuất nhiều loại hóa chất khác trong phòng thí nghiệm.

Sử dụng axetilen trong công nghệ hàn xì

Đây là ứng dụng quan trọng nhất của axetilen, làm nhiên liệu trong đèn xì để hàn cắt kim loại. Khi khí C2H2 cháy trong oxy sẽ tạo ra ngọn lửa có nhiệt độ cao lên tới 3000 độ C. Chúng ta có thể quan sát thấy bằng mắt thường những tia lửa bắn ra từ quá trình hàn này trong cuộc sống. Tuy nhiên thì hầu như không ai biết tia lửa đỏ đó lại chứa khí axetilen. Ứng dụng này sẽ giúp cho việc lắp ráp trong xây dựng và việc uốn cắt kim loại được dễ dàng và thuận tiện hơn.

Khí axetilen có độc không?

Thực tế, C2H2 là chất khí không gây độc hại đối với sức khỏe con người nếu không vượt quá ngưỡng cho phép. Theo kết quả của một số nghiên cứu chỉ ra rằng: Con người nếu tiếp xúc với khí axetilen có nồng độ dưới 2.5% trong khoảng thời gian dưới 60 phút sẽ an toàn và bình thường. Tuy nhiên nếu nồng độ khí axetilen vượt quá 2.5% và thời gian tiếp xúc nhiều hơn 60 phút sẽ gây ảnh hưởng tới sức khỏe. Cụ thể những ảnh hưởng có thể xảy ra như:

• Hít phải khí C2H2 trong thời gian dài sẽ gây cảm giác buồn nôn, đau tức ngực, khó thở, choáng váng đầu óc dần tới đi lại loạng choạng, hoa mắt, da mặt tái xanh, nặng sẽ dẫn tới viêm phổi và hôn mê.
• Nếu tiếp xúc với khí C2H2 qua da sẽ gây nổi phát ban trên da.

Mặt khác nếu trong quá trình sử dụng khí axetilen làm nguyên liệu sản xuất điều chế các chất khác, người thực hiện không nắm bắt đúng quy trình và kiến thức chuyên môn thì sẽ gây ra hậu quả nguy hiểm. Bởi lẽ đây là loại khí rất dễ gây ra cháy nổ, bắt cháy nhanh, khi cháy nổ sẽ gây nguy hiểm cho tính mạng.

Điều chế chất khí axetilen

C2H2 là một chất khí được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống, vì thế việc điều chế hợp chất này rất được chú trọng. Cùng xem cách điều chế trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp như thế nào nhé!

Điều chế C2H2 - axetilen trong phòng thí nghiệm

Axetilen được điều chế trong phòng thí nghiệm bằng cách cho canxi cacbua (đất đèn) phản ứng với nước trong điều kiện nhiệt độ cao. Phương trình hóa học như sau:

CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2 (điều kiện nhiệt độ)

Nhược điểm của việc điều chế bằng phương pháp này là sẽ tạo ra một lượng nhiệt lớn, gây ra nhiều tạp chất. Chính vì thế mà C2H2 thu được không đảm bảo độ tinh khiết.

Điều chế C2H2 quy mô lớn trong công nghiệp

Với quy mô sản xuất chất axetilen lớn trong công nghiệp, phương pháp được áp dụng là nhiệt phân metan ở nhiệt độ 15000 độ C. Nhiệt độ sôi của C2H2 là -75 độ C nên dễ dàng tách liên kết với hidro ra. Phương trình nhiệt phân sẽ diễn ra như sau:

2CH4 → C2H2 + 3H2

Ngoài ra thì C2H2 còn được sản xuất theo một số cách khác như:

Điều chế C2H2 bằng cách cho cacbon tác dụng với khí H2 với điều kiện có hồ quang điện

2C+ H2 (có hồ quang điện) →C2H2

Điều chế axetilen từ Ag2C phản ứng với axit HCl

2HCl + Ag2C → 2AgCl + C2H2

Cho canxi cacbua tác dụng với axit sunfuric để điều chế C2H2

CaC2 + H2SO4 → C2H2 + CaSO4

Lưu ý trong cách bảo quản khí axetilen

Để đảm bảo được độ tinh khiết không nhiễm tạp chất của khí C2H2, khi bảo quản cần hạn chế các hư hại do tác động vật lý. Khí nên bảo quản ở khu vực riêng, được tách biệt với các hóa chất khác, tránh xa các nguồn gây cháy, ánh nắng mặt trời…. Khu vực bảo quản phải khô ráo, thoáng mát và thông thoáng, cần che chắn và có bảng hiệu cảnh báo rõ ràng để đảm bảo không gây ra cháy nổ do sơ ý hay bất cẩn.

Mong rằng qua bài viết trên đây của chúng tôi, các bạn sẽ có thêm những kiến thức về chất khí C2H2 để trả lời cho câu hỏi “axetilen là gì”. Bên cạnh đó nếu các bạn có nhu cầu mua bộ lọc nước đầu nguồn, đừng quên liên hệ với Primer theo số hotline 1900 98 98 35 để được tư vấn và hỗ trợ đặt hàng nhanh nhất nhé!