Gazdasági Mérnök, 1906. január-december (30. évfolyam, 1-52. szám)

1906-01-07 / 1. szám

1. szám. GAZDASÁGI MÉRNÖK 3 Ha a gyárosok olyan tiszta kalciumkarbidot gyártanának, mint a­milyen cukorszénből meg márványból égetett kalciumoxidból keletkezhetik, az acetilén tisztítása kevesebb gondot okozna. De, ha a kalciumkarbid előállítására ezeket a nyers­anyagokat használnak, fölötte drága. Hiszen annak is, hogy az acetilént fejlesztő karbidok közül épen a kalciumkarbidot használjuk, az az oka, hogy ezt lehet legolcsóbb nyersanyagokból gyár­tani. Ezek: a mészkőből készített égetett mész meg a fa- vagy ásványi szén. A mészkövet s az ásványi szeneket úgy kell megválasztani, hogy a kalciumkarbidot minél kevesebb olyan mellék­­termék szennyezze, a­melyekből víz hatására szintén gáznemű vegyületek keletkezhetnek. Ha az acetilén képződésekor a hőmérséklet magas, a termékek között szénoxid is található. Továbbá a nyers acetilénben van még hidrogén, methán, nitrogén és oxigén is. Mindezeket a tisztátalanságokat a nyers aceti­lénből tökéletesen eltávolítani, nehéz feladat. Tisztításra használhatunk oxidáló testeket, melyek e gáznemű tisztátalanságokat nem illő vegyle­rekké oxidálják. E célra hipochlóros, vagy hi­­pobrómos sókat alkalmaztak. Nem tekintve, hogy ezek az acetilénre is hatnak és mennyiségét csökkentik, azért is alkalmatlanok, mert chlor­­acetiléndurranógáz, vagy chlornitrogén keletkezése miatt robbanást okoznak. Célszerűbb, de nem kielégítő az acetilént chlórmészból, kalciumoxid­­ból meg kalciumchloridból készített keveréken hajtani át. Ezt a tisztító keveréket paratilénnek nevezik. A hipochlóros vegyületeknél jobb 5—20 százalékos chromsavoldattal mosni meg az ace­tilént, de ez sem kifogástalan, mert foszfor- és kéntartalmú vegyületeket hagy hátra az acetilénben. Az acetilént tisztíthatjuk fémsó-oldatokkal is s különösen jó a sósavas kuprochlorid-oldat, mely 1 rész kuprochloridból, 10 rész 25 százalékos sósavból és 10 rész sósavból és 10 rész vízből készül. E tisztító szernek neve frankolin. A fran­kólin a foszfor-, a kén-, a nitrogén-, sőt legtöbb­ször még a szilíciumtartalmú termékeket is visszatartja. Természetes, hogy e tisztító szerek az acetilént a hidrogéntől, a methántól és a nitrogéntől nem mentik meg. Ezek után nem lehet meglepő az a nyilatko­zatom, hogy ha tiszta acetilénre van szükségünk, szívesebben fordulunk az ethilénbromidhoz, vagy akár a monobromethilénhez, mert ezekkel dol­gozva csak egy tisztátalanságot, t. i. a monobro­­methilén gőzét kell eltávolítanunk. Az acetilén szobahőmérsékleten és egy levegő­­közi nyomás alatt gáznemű test. Színtelen. A tiszta acetilén szaga sajátszerű, nem kellemetlen. A tisztátalannak szaga attól függ, hogy melyik tisztátalanság benne a túlnyomó. Ha monobro­­metilénből készült és tisztítása rosszul sikerült, a monobromethilén szaga érzik rajta , ha kalcium­­karbidból állították elő, bódító, hagymaszagú. Fémsóoldatokkal, vagy oxidáló testekkel tisztított acetilén elég kellemes, éteres szagú. Némelyek­­et a szagot ethilaldehidnek tulajdonítják. A chlór­­mésszel tisztított acetilén szaga az atkilénchlo­­ridból előállított gáz szagához hasonlít. A köz­­zettekből kiderül, hogy a szagot milyen nehéz gázok jellemzésére használni. Az acetilén sűrűsége, viszonyítva a levegőhöz, 0-905, 4°C, a vízhez 0­001194. Az elektromosságot rosszul vezeti. Különböző folyadékokban különböző mértékben oldódik, legjobban oldódik acetonban. Claude G. és Hess A. állapította meg 1897-ben hogy 1 liter aceton 12 légköri nyomás alatt körülbelül 300 liter acetilént nyel el. Az elnyelés térfogatnövekedéssel kapcsolatos, még­pedig min­den egy légköri nyomásra a térfogatnövekedés mintegy 4%, úgy, hogy 1 liter aceton, 12 légköri nyomás alatt telítve acetilénnel, 15 litert tölt be. Ebben az állapotban az acetilén sűrűsége számítás, szerint 0-7, ugyanazon hőmérsékleten a folyós acetilén sűrűsége pedig 0-4 , tehát a folyós acet­­­én térfogata csökken, ha acetonnal elegyedik, miből következik, ha a nyomás­t elegendőnek nö­veljük, az acetonban oldott acetilén térfogategy­ségében több acetilént lehet fölhalmozni, mint a­mennyi a folyós acetilénben van. Ha az aceton hőmérséklete növekedik, az acetilén oldhatósága csökken, még­pedig felére száll, ha a hőmérséklet 15 ° C-ról 50o C-ra emelkedik. Ennélfogva, ha valamely zárt edényben az acetonos oldat hő­mérsékletét 30o C­-sal emeljük, a nyomás meg­kétszereződik ; ha pedig a folyós acetilén hőmér­sékletét 18° C.-sal növeljük, a nyomás 24 légköri nyomásról 70-re emelkedik. Az acetonban oldott acetilén ezen sajátságában találják meg annak okát, hogy robbanékonysága kisebb, mint a folyós acetiléné. Az acetilén nyomással és hűtéssel könnyen folyósítható. Kritikus hőmérséklete 37­05 fok C.; a kritikus n­omás 68 légköri nyomás. A folyós acetilén színtelen, könnyen mozog, nagyon fény­táró. Fagy­pontja — 81-40 fok C. A folyós ecetilén jól oldja a praffint és a zsírokat. Ha a folyós acetilént acetonnal elegyítjük, a hőmérséklet csökken és az elegy térfogata is csökken. Ha az acetilént folyós levegővel lehűtjük, vagy ha a folyós acetilént levegőn elpárologtatjuk, megszilárdul. A szilárd acetilén sűrűbb, mint a folyós acetilén megszilárdul, térfogata csökken. Olvadáspontja —81 fok C. Az olvadás és a forráspont között levő csekély különbségből ért­hetjük meg, hogy a szilárd acetilén közönséges hőmérsékleten megolvadás nélkül párolog el továbbá, hogy a szilárd acetilént meggyújthatjuk s gyertyaként égethetjük el. Az acetilén halogén-elemekkel nemcsak közve­­tetlenül egyesül, hanem helyettesítési terméket is létesít; a víz elemeivel aldehyddé egyesül. Alacsony hőmérsékleten 20 légköri nyomás alatt 6 molekula vízzel kristályos vegyületté egyesül, mely közönséges légnyomás alatt fel­bomlik. Rendkívül nevezetes dolog az acetilén maga­tartása oxidáló testekkel szemben. 1. Az oxigén sem tisztán, sem más gázokkal elegyítve, közönséges hőmérsékleten nem hat az acetilénre. 2. Ha az acetilén vizes oldatát meglúgosítjuk és levegőt hajtunk rajta át, nagyon csekély ecetsav, keletkezik belőle. 3. Az ózon vizes oldatában hangyasavvá oxidálja. 4. Ha az acetilént oxigénnel vagy levegővel elegyítve hevítjük, az acetilén mennyisége szerint csendesen végbemenő égést vagy robbanást ta­paszta­lunk. Meglepők azok a különbségek, a­melyek az acetilén meg az oxigén elegyének magatartásá­ban mutatkoznak, így pl. ha egy térfogat aceti­lénből és három térfogat oxigénből készült elegyet U alakú csőbe bocsátunk mely 450—550°C.-ra van fölhevítve, az acetilén elég, de nem mindig robbanással, ellenben ha ugyanez a gázelegy nagyobb átmérőjű edénybe áramlik, 515°C.-on rohanással megy végbe az átalakulás. 5. Ha az acetilén oxidációja nem teljes, több­féle égés-, illetőleg bomlástermék keletkezik, így szén, szénoxid, hidrogén, víz és szénhidrogének mutathatók ki. Ha az acetilént levegővel elegyítjük és az acetilén 7­74 térfogatszázaléknál kevesebb, a szén széndioxiddá, a hidrogén vízzé ég el ; ha az ace­tilén mennyisége 17­37 térfogatszázalékig emel­kedik, az égéstermékek között lesz széndioxid, szénoxid, víz, hidrogén; ha az acetiléntartalom még több, szén válik ki s az acetilén részben változatlan marad. Ha az acetilént egyenlő térfogatú oxigénnel elegyítve gyújtjuk meg, a reakciótermékek : szén­oxid meg hidrogén. 6. Az acetilén szénkiválással oxidálódik, ha izzó fémoxidon hajtjuk keresztül; akkor is szén­kiválással oxidálódik, ha szénoxiddal, illetőleg széndioxiddal készült elegyét izzó csövön hajtjuk át, vagy nyomás alatt égetjük el. Az acetilén gyuláshőmérséklete 480°C., az ethiléné 580°C., az etháné 6160 C. Az acetilént szeretik gyönge savnak minősíteni. Ez csak azzal a föltevéssel fogadható el, ha föl­tesszük, hogy a szén mint szerfelett gyönge affim­­nitású halogénelem viselkedik. Savtermészetére abból következtetnek, hogy a molekulájában levő hidrogénatomok fémekkel helyettesíthetők. Ezek a helyettesítési termékek, épen mint az acetilén fémsókkal addiciós termékeket alkotnak. Létesíthet mono- és diszubstitúciós termékeket, mely utób­biak a karbidok, de ha az acetilén révén jöttek létre, acetilideknek nevezik őket. Az alkálifémek karbidja, épen úgy, mint más karbid is, keletkezik, ha a fém alacsonyabb vagy magasabb hőmérsékleten hat acetilénre. Például a nátriumfém 50—70 fok C.-on hidrogént fejleszt és monokarbidot keletkeztet. Az acetilén fémhatásai között legközönségesebben ismeretes az, amelyet az ammoniás kuprooldattal szemben tanúsít. Ez szolgál az acetilén fölisme­résére is. A csapadék tisztán előállítva 60 fok C.-on megszárítható, anélkül, hogy fölrobbanó. Levegőn állva, már 60 fok C. alatt is fölrobban. Hiszik, hogy levegőn, oxidáció következtében a kuproacetilénnél veszedelmesebb rézdiacetilén keletkezik s ez okozza a robbanást. A kuproace­­tilén nemcsak hevítve, hanem szárazon ütve is, hevesen robban. Száraz acetilén a rézre nem, vagy csak nagyon lassan hat; ha azonban az acetilén nedves, ammónia vagy más gáz szennyezi, miként Grittner kimutatta, szintén keletkezik robbanó kuproace­­tilén. Nemcsak tiszta réz, hanem sok réztartalmú ötvözet is, pl. sárgaréz, tombák létesíthetnek robbanó kuproacetilént. Alpacca- és britániafém, ámbár abban épen annyi réz van, mint a sárga­rézben (66*4°/,,), ebben pedig még több (91 *7°/C), robbanó kuproacetilént nem létesítenek. Jó mindig emlékezni rá, hogy vörösréz vagy némely réztartalmú ötvözet is oka lehet a robbbanó kuproacetilén képződésének. Acetilénnel dolgozva, tehát kerülni kell a vörösrézzel vagy sárgarézzel fölszerelt geométereket, különben megtörténhetik, hogy erős esetleg veszedelmes robbanás fogja emlékezetünkbe idézni, hogy kuproacetilént nem­csak ammóniás kuprosó, hanem réz, vagy réz­tartalmú ötvözet is létesíthet. Ammoniás ezüstnitrát-oldattal fehér, vagy sárgás-fehér csapadékot idéz elő a szerint, a­mint kemény vagy híg az ezüstoldat. ”Ez a csapadék, megszárítva, 200 fok C.-on robban fel. Kettős vegyületeket az ezüstacetilén is létesít, ha az acetilén ammonis ezüstchloridra, vagy káliumjo­­didban oldott ezüstjodidra hat. Ezek is robba­nékonyak. Az acetilén magas hőmérsékletet csak akkor bír el, ha nagyobbb tömegű más gázzal, pl. hidrogénnel van elegyítve. Tiszta állapotban, zárt edényben, már vörös izzáson polimerizálódik. Benzon, stirol, naftalin, rotén mint izociklusos vegyületek keletkeznek belőle. Nagyon magas hőmérsékleten és nagyobb nyo­más alatt felbomlik szénre és hidrogénre. Az acetilén akkor is felbomlik alkotó elemeire, ha rajta elektromos szikrát ültetünk át, de kelet­keznek polimertermékek is, melyek még tanul­mányozásra várnak. * * Mihelyt a műszaki vállalkozás állást foglalt a mellett, hogy az acetilént világításra fogja érté­kesíteni, fölmerült az a gondolat is, hogy az acetilént, mely elég könnyen sűríthető, a szén­dioxid módjára, nagy nyomást kiálló vaspalac­kokban bocsássák forgalomba. Az acetilén olcsó­sága, nagy világítóereje reményt nyújtott, hogy a polgárosultság nagy középpontjaitól távolabb is tündéri fénynyel lehet megvilágítani a köz- és magánépületeket, a tereket, mulató­kerteket, mert majd tetszés szerinti mennyiségben lehet szállítani a föld olyan zugába is, hová az elektromos áram nem vezethető el, vagy a­hol elektromos áramot fejleszteni csak rendkívüli áldozatokkal lehetne. Az öröm nem tartott sokáig. A folyósított aceti­lén olyan új és borzasztó sajátsággal mutatkozott

Next