Acetilen je kemijsko alkin, to je ogljikovodik imenovan etin, s kemijsko molekulsko formulo C
2H
2 in racionalno formulo HC=CH. Čisti etin je plin brez barve in brez vonja, medtem ko ima tehnični etin, ki je pridobljen iz kalcijevega karbida, (CaC
2) neprijeten vonj po primeseh v acetilenu, kot so fosfin (PH
3), arzin (AsH
3), vodikov sulfid (H
2S), ipd.
Oba ogljikova atoma v acetilenu sta sp hibridizirana in se med seboj vežeta s trojno vezjo. Zaradi trojne vezi je acetilen (etin) precej reaktiven. Ena vez je močna
s vez, drugi dve pa sta šibkejši
p vezi .
Acetilen (etin) je izjemno energetsko bogat reaktant, kar pomeni, da se pri reakcijah sprošča veliko energije, nekatere spojine (acetilidi – spojine, ki imajo vodika v acetilenu zamenjana s kovino) in zmesi z zrakom pa so zelo eksplozivne.
Acetilen se pridobiva iz metana v električnem obloku pri visokih temperaturah ali pa iz kalcijevega karbida. Najbolj enostavno je pridobivanje acetilena iz kalcijevega karbida (CaC
2). Acetilen pridobijo iz kalcijevega karbida tako, da ga zmešajo z vodo.
Kalcijev karbid nastane z reakcijo med kalcijevim oksidom in koksom v elektro pečeh pri temperaturi 2000°C.
Ker kalcijev oksid dobijo z žganjem apnenca iz kamnolomov (CaCO
3), ki vsebuje še razne primesi, se poleg kalcijevega karbida nahajajo v produktu še primesi drugih spojin kot so sulfidi (CaS – kalcijev sulfid), arzenidi (Ca
3As
2 -kalcijev arzenid), fosfidi (Ca
3P
2- kalcijev fosfid) in druge spojine, ki tvorijo pri pridobivanju acetilena nezaželene strupene pline vodikov sulfid (H
2S), arzin (AsH
3), fosfin (PH
3) in druge.
Naprave morajo biti eksplozijsko varne, da ne more priti do eksplozije zmesi acetilena in zraka.
Čiščenje acetilena
Pline, ki nastanejo po reakciji, vodijo skozi raztopino žveplove (VI) kisline (H
2SO
4) in nato skozi raztopino natrijevega hidroksida (NaOH), da odstranijo iz plina vse primesi, ga posušijo in shranijo v jeklenke. Pline sušijo tako, da jih vodijo skozi raztopino koncentrirane žveplove (VI) kisline, ki veže vodo, ali pa skozi neko trdno snov, ki veže vodo, kot npr. kalcijev klorid (CaCl
2), ki veže vodo v kalcijev klorid dihidrat (CaCl
2x2H
2O).
Ta kasneje ob segrevanju spet odda vodo in se lahko ponovno uporabi.
Acetilen se veliko uporablja za varjenje in pri kemijski sintezi. Varjenje je tehnološki postopek, pri katerem dva ali več kovinskih kosov segrejemo nad temperaturo tališča, jih spojimo in nato spoj (zvar) ohladimo. Kovinske dele je treba segreti nad tališče, pri čemer se lahko uporablja električno gretje (električno varjenje), ali pa segrevanje ob zgorevanju acetilena in za posebej visoke temperature tudi vodik.
:slika 9:
Za varjenje se uporablja acetilen iz jeklenk, v katerih je raztopljen pod tlakom 15 barov v mešanici acetona in poroznih materialov, kot npr. kremenice ali gline.
:slika 10:
:slika 11:
V kolikor se kot oksidant uporablja zrak, ki je vsebuje le 21 % kisika, 78% dušika in druge pline, se doseže nižje temperature, ker je kisik bolj razredčen, obenem pa drugi plini iz zraka hladijo sistem.
Acetilen ima veliko uporabnost v kemijski sintezi. Shema kaže, da je acetilen izhodna snov za praktično celo kemijsko sintezo.
:slika 12:
:slika 13:
:slika 14:
:slika 15:
:slika 16:
:slika 17:
Nekateri načrtovalci prihodnosti načrtujejo, da bodo potem, ko bo zmanjkalo nafte za proizvodnjo kemijskih spojin, začeli v večji meri uporabljati premog, katerega znane zaloge so vsaj za 500 let, in kalcit, katerega zaloge so neskončne.
Iz premoga (ogljika) in kalcijevega oksida (tega bi dobili z žganjem kalcita, kot gorivo pa uporabili premog) bi dobili kalcijev karbid, iz tega pa acetilen in nato vse potrebne spojine.
:slika 18: