¿Qué es el Acetileno?
El acetileno es un hidrocarburo de 2 carbonos.
Tiene la estructura más simple de los alquinos (hidrocarburos con triples enlaces carbono-carbono), con la fórmula molecular C2H2 y el nombre sistemático IUPAC “eteno”. A temperatura ambiente, es un gas incoloro e inodoro con una densidad de 0,908, ligeramente más ligero que el aire (densidad de gas 1).
No es una sustancia natural y se obtiene por descomposición térmica de hidrocarburos como el gas natural y la nafta. Es un gas combustible muy utilizado en la industria por su elevada temperatura de llama y su bajo consumo de oxígeno.
Usos del Acetileno
El acetileno se utiliza como gas inflamable en procesos de soldadura y fusión de metales. Esto se debe a que la alta temperatura de la llama permite realizar el trabajo con eficacia y el bajo consumo de oxígeno reduce el número de recipientes de oxígeno utilizados. En concreto, se utiliza para la soldadura a presión de barras de refuerzo, la pulverización térmica y la soldadura fuerte, el corte de chapas de acero y el temple de materiales de acero.
La temperatura de la llama del acetileno totalmente comburente puede alcanzar los 3.300°C. Se trata de una temperatura muy elevada en comparación con otros gases combustibles. (Referencia: gas metano/2.780°C, gas propano/2.800°C, gas propileno/2.900°C, gas etileno/3.000°C).
También es fácil de manipular debido a su baja temperatura de ignición de 305°C. Además, sólo consume una cuarta parte del oxígeno del gas propano, lo que lo convierte en el más pequeño de los gases de fusión. La alta reactividad del acetileno también permite sintetizar a partir de él muchos compuestos orgánicos, como el etileno, el acetaldehído y el benceno.
Las aplicaciones del acetileno de mayor pureza son las siguientes:
- Materia prima de carbono para semiconductores
- Materia prima para la producción de películas de carbono duro
- Materia prima para la síntesis de nuevos materiales como nanotubos de carbono y nanocoils de carbono
- Espectroscopia de absorción atómica
- Principios del acetileno
- Esta sección explica los principios del acetileno en cuanto a sus propiedades, métodos de síntesis y reacciones químicas.
Propiedades del Acetileno
El acetileno está representado por la fórmula química C2H2, tiene un triple enlace en la molécula y la molécula es lineal. A temperatura ambiente, es soluble en agua en una proporción de 1:1 en volumen, pero es más soluble en disolventes orgánicos como el tetrahidrofurano.
Aunque el acetileno es útil como gas inflamable, es extremadamente fácil de encender y arde explosivamente en ausencia de oxígeno, por lo que hay que tener cuidado al manipularlo. Si el gas acetileno estancado se enciende, se cree que puede provocar una explosión.
Métodos de Producción de Acetileno
Los dos métodos principales de producción de gas acetileno son:
Método del carburo: se aplica agua al carburo (carburo de calcio)
Método de pirólisis: por descomposición térmica de hidrocarburos.
Las aplicaciones a pequeña escala se sintetizan por el método del carburo, mientras que la pirólisis se limita a los métodos de producción industrial a gran escala. No obstante, el método del carburo también puede utilizarse en la producción industrial.
Reacciones Químicas del Acetileno
Ejemplos de Reacciones del Acetileno
Reacciones de Adición
El triple enlace del acetileno es una molécula susceptible a las reacciones de adición. La adición de hidrógeno produce etileno y etano en secuencia. Las moléculas de tipo H-X, como los haluros de hidrógeno, también pueden sufrir fácilmente reacciones de adición.
Polimerización por Adición
El acetileno puede sufrir polimerización por adición. La polimerización de dos moléculas de acetileno produce monovinilacetileno. El monovinilacetileno es una materia prima para el butadieno y el cloropreno y se utiliza para fabricar caucho sintético. El benceno también se sintetiza a partir de tres moléculas de acetileno. El poliacetileno, polimerizado mediante polimerización avanzada, se utiliza como material conductor.
Tipos de Acetileno
El acetileno es un gas inflamable que puede arder explosivamente en ausencia de oxígeno. Por este motivo, suele introducirse en bombonas de gas como acetileno disuelto, que se presuriza y disuelve en un disolvente (por ejemplo, acetona o DMF) mediante enfriamiento por compresión.
En general, el acetileno disuelto tiene un ligero olor derivado de las impurezas. Esto se debe a la fosfina y al sulfuro de hidrógeno derivados de las impurezas (por ejemplo, fosfuro de calcio y azufre) de la materia prima carburo de calcio. Los productos de este grado de pureza se utilizan principalmente para la soldadura de metales y el procesamiento por fusión.
Otros productos de gran pureza son la materia prima de carbono para semiconductores y la materia prima para la producción de películas de carbono duro. Existen dos tipos de gas acetileno de gran pureza: el gas acetileno disuelto y el gas acetileno comprimido. Como ya se ha mencionado, el gas acetileno comprimido es peligroso y debe manipularse con cuidado.