گاز استیلن (Ammonia Gas)
گاز استیلن (Acetylene) با فرمول شیمیایی C₂H₂، یکی از مهمترین و پرکاربردترین گازهای صنعتی در جهان بهشمار میرود. این گاز بیرنگ، با بوی خاص و نافذ، از خانوادهی آلکینهاست و بهدلیل پیوند سهگانه بین اتمهای کربن، از نظر شیمیایی بسیار فعال و از نظر فیزیکی ناپایدار است. استیلن بهویژه در صنعت جوشکاری و برش فلزات جایگاه ویژهای دارد، چرا که در ترکیب با اکسیژن شعلهای با دمای حدود ۳۳۰۰ درجه سانتیگراد تولید میکند که برای ذوب و اتصال انواع فلزات بسیار مناسب است. با این حال، بهعلت ناپایداری ذاتی، حساسیت به ضربه، فشار و گرما، حمل و نگهداری استیلن نیازمند رعایت دقیق استانداردهای ایمنی است.
MSDS
مشاهده گواهی
تاریخچه گاز استیلن
گاز استیلن (C₂H₂) یکی از مهمترین ترکیبات شیمیایی در صنعت است که نخستینبار در سال ۱۸۳۶ توسط شیمیدان انگلیسی، ادواردو دِوی کشف شد. در طی آزمایشهایی که دِوی با کربیدها انجام میداد، او مادهای تولید کرد که در تماس با هوا آتش میگرفت. با این حال، کشف او آنچنان که باید مورد توجه قرار نگرفت و تا سال ۱۸۶۲، زمانی که شیمیدان فرانسوی مارسلن برتلو موفق شد استیلن را بهصورت خالص تولید کند و ساختار شیمیایی آن را شناسایی کند، این گاز بهطور گسترده شناخته نشد.
مارسلن برتلو همچنین نشان داد که استیلن بهراحتی از واکنش کلسیم کاربید با آب تولید میشود، روشی که همچنان یکی از رایجترین روشهای تولید صنعتی استیلن بهشمار میرود. این کشف تحولی در صنعت شیمیایی و گازهای صنعتی به شمار میآید و امکان تولید این گاز را بهصورت گسترده و مقرونبهصرفه فراهم آورد.
در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، گاز استیلن جایگاه ویژهای در صنایع مختلف پیدا کرد. در ابتدا، این گاز بهطور عمده در چراغهای استیلنی برای روشنایی معادن و مسیرهای قطار استفاده میشد. اما با پیشرفت فناوری و نیاز روزافزون به فرآیندهای دقیق و مؤثر در صنعت، کاربرد استیلن به یکی از ارکان اصلی جوشکاری و برش فلزات تبدیل شد. استیلن به دلیل ویژگیهای خاصی مانند دمای شعله بالا و توانایی تولید حرارت بسیار زیاد، به یکی از مهمترین گازها در جوشکاری و برش فلزات تبدیل شد.
خواص فیزیکی و شیمیایی گاز استیلن
گاز استیلن با فرمول شیمیایی C₂H₂، جرم مولی ۲۶.۰۴ گرم بر مول، و ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاص خود، یکی از مهمترین گازها در صنایع مختلف از جمله جوشکاری و برش فلزات است. این گاز به راحتی در دماهای پایین به مایع تبدیل میشود و به دلیل بوی سیر مانند، قابل شناسایی است. همچنین، به دلیل قابلیت اشتعال بالای آن، باید در استفاده از استیلن دقت زیادی به خرج داد.
از انواع خواص فیزیکی و شیمیایی این گاز در جدول زیر ذکر شده است :
|
نام علمی |
Acetylene |
|---|---|
|
فرمول شیمیایی |
C۲H۲ |
|
جرم اتمی |
۲۶.۰۴ g/mol |
|
رنگ |
بی رنگ |
|
بو |
سیر مانند |
|
نقطه ذوب |
۸۰.۸°C- |
|
نقطه جوش |
۸۴°C- |
|
چگالی |
(kg m−۳) ۱.۰۹۷ |
|
حالت فیزیکی |
گاز |
|
طبقه بندی عنصر |
نا فلز |
|
CAS number |
۷۴-۸۶-۲ |
|
Hazard Class |
۲.۱ |
موارد ایمنی و خطرات گاز استیلن
نکات ایمنی و مخاطرات گاز استیلن و پیشگیری از خطرات احتمالی
|
طبقه بندی ماده |
گاز قابل اشتعال-گازهای تحت فشار |
|---|---|
|
نماد خطر |
|
|
کلاس خطر(لوزی خطر) |
|
|
علائم |
پیشگیری |
کمک های اولیه |
|
|---|---|---|---|
|
استنشاق |
در غلظت های بالا سبب بیهوشی و در مقادیر بسیار بالا خفه کننده است. |
استفاده از ماسک |
انتقال به هوای تازه، انجام تنفس مصنوعی یا اکسیژن در صورت ایست تنفسی و مراجعه به پزشک در صورت شدت علائم. |
|
پوست |
این گاز محرک نیست.تماس پوستی با فرم مایع این گاز حاوی مقدار کمی استیلن است که این گاز سریعا در هوا ازاد می شود و فقط استن باقی می ماند.استن نیز محرک خفیف پوست است. |
استفاده از لباس های ضدحریق در محل هایی که امکان ازاد شدن گازهای قابل اشتعال است الزامی می باشد. |
شستشوی پوست با صابون و آب، خارج کردن لباسهای آلوده با احتیاط و مراجعه به پزشک در صورت نیاز |
|
چشم ها |
این گاز محرک نیست.تماس با فرم مایع این گاز حاوی مقدار کمی استیلن است که این گاز سریعا در هوا ازاد می شود و فقط استن باقی می ماند.استن نیز محرک معتدل چشم است. |
تماس با گاز سریعاً منبسط شونده سبب سوختگی یا یخ زدگی می شود.از عینک ایمنی استفاده شود. |
شستوشوی فوری چشمها با آب به مدت ۱۵ دقیقه و مراجعه به پزشک در صورت تحریک زیاد |
نکات ایمنی در حمل و نگهداری گاز استیلن
این گاز بهدلیل خواص شیمیایی خاص خود، از جمله قابلیت تجزیه انفجاری در فشار بالا و آتشگیری سریع در حضور هوا یا اکسیژن، نیازمند رعایت دقیق استانداردهای ایمنی در حمل و نگهداری گاز استیلن در سیلندرهای تحت فشار است. برخلاف بسیاری از گازهای صنعتی، استیلن نمیتواند بهصورت فشردهی خالص ذخیره شود؛ زیرا در فشار بالای ۲ بار (۲۰۰ کیلوپاسکال) ناپایدار شده و ممکن است بهصورت خودبهخودی منفجر شود. درنتیجه موارد مورد نیاز هنگام حمل و نقل:
- حمل سیلندرها باید با درپوش محافظ شیر انجام شود.
- از تکانهای شدید، برخورد با سطوح سخت یا افتادن سیلندرها در حین حمل باید جلوگیری شود.
- حمل مشترک سیلندرهای استیلن و اکسیژن یا گازهای اکسیدکننده در یک فضا ممنوع است، مگر با رعایت جداسازی فیزیکی مناسب.
فرآیند تولید گاز استیلن
گاز استیلن میتواند از دو روش اصلی تولید شود
انواع گاز استیلن
| H2S (ppm) | PH3 (ppm) | N2 (ppm) | % خلوص | گرید خلوص |
|---|---|---|---|---|
| ۵ ppm > | ۵ ppm > | ۴۰۰۰ ppm > | ۹۹.۶% | گرید ۲.۶ |
| ۲ ppm > | ۵ ppm > | ۲۵۰۰ ppm > | ۹۹.۸% | گرید ۲.۸ |
کاربرد گاز استیلن در صنایع مختلف چیست؟
گاز استیلن در صنایع مختلف کاربردهای متعددی دارد. در صنعت جوشکاری و برشکاری، این گاز به دلیل حرارت بالای شعله خود بهعنوان یکی از پرکاربردترین سوختها برای جوشکاری فلزات و برش دقیق آنها استفاده میشود. در صنعت شیمیایی، استیلن بهعنوان ماده اولیه برای تولید ترکیبات آلی مختلف مانند پلیمرها، پلاستیکها و حلالها کاربرد دارد. همچنین در صنعت تولید مواد دارویی و عطرسازی، استیلن نقش مهمی در سنتز مواد فعال دارویی و عطرها ایفا میکند. در صنعت روشنایی و تولید شعله، گاز استیلن به دلیل توانایی ایجاد شعلهای با نور زیاد و پایدار، در چراغهای قدیمی و برخی کاربردهای روشنایی خاص استفاده میشود. علاوه بر این، در برخی کاربردهای آزمایشگاهی برای واکنشهای شیمیایی و تستهای خاص نیز از استیلن استفاده میشود. همچنین، گاز استیلن در صنایع فلزی برای عملیات حرارتی و سختکاری فلزات نیز کاربرد دارد.
فرآیند تولید گاز استیلن با خلوص بالا برای کاربردهای خاص صنعتی، نیازمند دقت و کنترل شدید پارامترهای تولید و پالایش است تا گازی با حداقل ناخالصیها و مشخصات دقیق به دست آید. معمولاً برای این منظور، از روش سنتز شیمیایی کلسیم کاربید و آب استفاده میشود که پس از تولید اولیه، گاز استیلن وارد مراحل تصفیه و خالصسازی میگردد.
در ابتدا، واکنش کلسیم کاربید با آب بهصورت کنترلشده انجام میشود تا استیلن اولیه تولید شود. این گاز خام حاوی ناخالصیهایی مانند بخار آب، هیدروکربنهای سنگین، سولفیدها و گازهای جانبی است که باید حذف شوند. به همین دلیل، استیلن تولید شده معمولاً از طریق سیستمهای جذب و جداسازی پیشرفته عبور میکند؛ مثلاً استفاده از جذبکنندههای شیمیایی و فیزیکی مانند کولینگ، فیلترهای کربن فعال، و خشککنندهها برای حذف رطوبت و ناخالصیها.
علاوه بر این، فرآیند تقطیر و جداسازی مرحلهای برای تفکیک ناخالصیهای گازی از جمله کربندیاکسید و نیتروژن به کار میرود. این مراحل باعث میشود که گاز استیلن با خلوص بسیار بالا (معمولاً بالاتر از ۹۹.۵%) برای کاربردهای حساس و خاص صنعتی مانند سنتز مواد شیمیایی پیشرفته، کالیبراسیون تجهیزات دقیق، و فرایندهای آزمایشگاهی تولید شود.
در نهایت، کنترلهای کیفیت دقیق و مداوم شامل آنالیزهای گازی با دستگاههای پیشرفته (مانند کروماتوگرافی گازی) بهمنظور تضمین خلوص و استاندارد بودن محصول انجام میشود تا گاز استیلن به طور مطمئن و ایمن در صنایع تخصصی استفاده شود.
در کاربردهای آزمایشگاهی، بهویژه در آنالیزهای دقیق، تحقیقات علمی، کالیبراسیون تجهیزات و سنتز نانومواد، استفاده از گازهای با خلوص بالا یک ضرورت فنی محسوب میشود. گاز استیلن با خلوص ۹۹٫۶٪ یا بالاتر، که معمولاً بهعنوان گرید آزمایشگاهی (Laboratory Grade) شناخته میشود، برای تضمین دقت، پایداری و تکرارپذیری نتایج، اهمیت ویژهای دارد.
در فرآیندهایی مانند کالیبراسیون دستگاههای طیفسنج جذب اتمی (AAS)، سنتز نانولولههای کربنی با روش CVD، یا واکنشهای حساس شیمیایی، وجود ناخالصیهایی مانند رطوبت که میتواند باعث تداخل در واکنشها و کاهش بازده شود و اکسیژن که باعث ناپایداری شعله و تاثیر منفی بر کیفیت واکنشها میشود، و همچنین هیدروکربنهای سنگین یا کربن دیاکسید میتواند نتایج را دچار خطا کند یا موجب افت بازده واکنش شود. ازاینرو، خرید گاز استیلن با خلوص تضمینشده باید از تأمینکنندگان معتبر انجام شود.
انتخاب گاز سوختی مناسب در فرآیندهای برش فلزات، نهتنها بر کیفیت و سرعت عملیات، بلکه بهطور مستقیم بر هزینههای عملیاتی و اقتصادی نیز تأثیر میگذارد. گاز استیلن بهدلیل دمای شعله بسیار بالا (~۳۳۰۰ درجه سانتیگراد) یکی از انتخابهای متداول در برش فلزات است، اما از نظر هزینه و مصرف، تفاوتهایی با گازهای دیگر مانند پروپان، متان و گاز طبیعی دارد.
از نظر راندمان حرارتی، استیلن بیشترین دمای شعله را در ترکیب با اکسیژن تولید میکند و همین موضوع باعث میشود در برش فلزات ضخیم یا با سختی بالا عملکرد بهتری داشته باشد. این ویژگی میتواند زمان عملیات را کاهش داده و کیفیت برش را افزایش دهد؛ اما هزینه تولید، ذخیرهسازی و حملونقل آن معمولاً بالاتر از سایر گازهاست.
در مقابل، گازهایی مانند پروپان و گاز طبیعی هزینه کمتری دارند و برای برش فلزات نازک یا مصارف عمومیتر بهصرفهتر هستند. هرچند دمای شعله آنها کمتر است (حدود ۲۸۰۰–۲۹۰۰ درجه سانتیگراد)، ولی در کاربردهایی که کیفیت نهایی برش یا دقت بالا مورد نظر نیست، گزینههای اقتصادیتری محسوب میشوند.
از نظر سرعت پیشروی برش، استیلن معمولاً سرعت بالاتری نسبت به پروپان و متان دارد، بهویژه در فلزات ضخیم. این موضوع باعث صرفهجویی در زمان کاری و کاهش مصرف اکسیژن میشود. اما در مصارف صنعتی سبک یا کارگاههایی با بودجه محدود، ممکن است هزینه بالای استیلن توجیه اقتصادی نداشته باشد.
در جدول زیر، یک مقایسه خلاصه بین استیلن و چند گاز جایگزین از نظر شاخصهای اقتصادی آورده شده است:
|
پارامتر |
استیلن (C₂H₂) |
پروپان (C₃H₈) |
گاز طبیعی (CH₄) |
|---|---|---|---|
|
دمای شعله (°C) |
حدود ۳۳۰۰ |
حدود ۲۸۰۰ |
حدود ۲۹۰۰ |
|
هزینه گاز (نسبی) |
بالا |
متوسط |
پایین |
|
سرعت برش فلز ضخیم |
بسیار بالا |
متوسط |
پایین |
|
کیفیت لبه برش |
عالی |
خوب |
متوسط |
|
صرفهجویی در زمان |
بالا |
متوسط |
پایین |
|
مصرف اکسیژن |
متوسط تا بالا |
بالا |
بالا |
|
ایمنی و نگهداری |
نیاز به کنترل دقیق |
نگهداری آسانتر |
نگهداری آسان |
استانداردهای گاز استیلن
سیلندرهای گاز استیلن به علت اشتعال پذیری از رنگ قرمز استفاده میشود.
ISO 14175 | استاندارد بینالمللی گازهای جوشکاری
این استاندارد خواص فیزیکی، شیمیایی و حد مجاز ناخالصیهای گازهای جوشکاری از جمله استیلن را تعریف کرده و تضمین کیفیت و ایمنی مصرف را فراهم میکند.
ASTM D2382 | استاندارد آمریکایی مشخصات گاز استیلن
این سند فنی، معیارهای دقیق خلوص، ترکیب شیمیایی و محدودیتهای ناخالصی گاز استیلن را برای کاربردهای صنعتی و آزمایشگاهی ارائه میدهد.
OSHA 1910.253 | دستورالعملهای ایمنی سازمان ایمنی و بهداشت حرفهای آمریکا
این مقررات جزئیات ایمنی مربوط به حمل، ذخیرهسازی و استفاده از گازهای قابل اشتعال مانند استیلن را با هدف پیشگیری از حوادث و حفاظت نیروی کار تعیین میکند.
INSO 8237 | استاندارد ملی ایران برای گاز استیلن
این استاندارد مشخصات فنی، کیفیت، خلوص و الزامات ایمنی گاز استیلن را برای استفاده در صنایع مختلف تعیین میکند و تضمین میکند که گاز تولیدی و توزیع شده مطابق با معیارهای ملی و بینالمللی باشد.
انواع سیلندر گاز استیلن
برای جا به جایی و ذخیره کردن گاز استیلن برای مصارف کم از سیلندرها استفاده میشود. که این سیلندر ها ویژگی های به خصوصی دارند و طبق استاندارد ۷۰۲ باید رنگ شوند.
|
نوع گاز |
رنگ سیلندر (INSO 712) |
جنس شیر (ISO 11114) |
جنس سیلندر (ISO 11114) |
|---|---|---|---|
|
گرید صنعتی |
مارون |
توانایی تشکیل استیلیدهای انفجاری با فلزات خاص، از جمله مس و آلیاژهای مس. استفاده از مس و آلیاژ مس با کمتر از ۶۵٪. این امر در مورد مخلوطهای بیش از ۱٪ .C2H2 نیز صدق میکند. |
فولادهای آلیاژی قرار گرفته تحت عملیات آبدهی و برگشت دهیQTS |
|
گرید طبی |
قابل کاربرد نیست |
||
|
گرید آزمایشگاهی |
مارون |
|
جنس سیلندر |
ظرفیت سیلندر(لیتر) |
ارتفاع سیلندر(سانتی متر) |
قطر سیلندر(سانتی متر) |
وزن سیلندر(کیلوگرم) |
ضخامت سیلندر(میلی متر) |
|---|---|---|---|---|---|
|
فولادی |
۶ ۱۲ ۱۵ |
۵۵ ۱۳۰ ۱۴۲ |
۱۴ ۲۱ ۲۴ |
۸.۷ ۵۰ ۴۸.۹ |
۳.۶ ۳.۶ ۵.۷ |
قیمت گاز استیلن
قیمت گاز استیلن بر اساس خلوص و حجم کپسول متفاوت خواهد بود. جهت ثبت سفارش و آگاهی از قیمت گاز استیلن از طریق شماره های موجود در سایت شرکت گاز اردستان با ما تماس بگیرید.
|
قیمت گاز استیلن |
میزان خلوص گاز استیلن |
|---|---|
|
تماس بگیرید |
۹۹.۶% |
|
تماس بگیرید |
۹۹.۸% |
استعلام قیمت گاز استیلن
قیمت لحظهای گاز استیلن را استعلام کنید و بهترین پیشنهاد خرید را دریافت نمایید!
سوالات متداول گاز استیلن
این گاز بیرنگ است اما بوی خاص و نافذی شبیه به بوی سیر دارد. از نظر شیمیایی بسیار فعال است و در ترکیب با اکسیژن شعلهای بسیار داغ تولید میکند.
استیلن در ترکیب با اکسیژن، شعلهای با دمای حدود ۳۳۰۰ درجه سانتیگراد تولید میکند که بالاترین دما در میان گازهای سوختی است. این حرارت بالا امکان ذوب سریع، برش دقیق و اتصال قوی انواع فلزات (بهویژه فلزات ضخیم) را فراهم میکند.
استیلن بهصورت ذاتی ناپایدار است و اگر فشار آن از ۲ بار (۲۰۰ کیلوپاسکال) بیشتر شود، ممکن است بهصورت خودبهخود منفجر شود. به همین دلیل در سیلندرها، آن را درون یک حلال (مانند استون) و مواد متخلخل حل میکنند تا ایمن بماند.
سیلندرها حتماً باید دارای درپوش محافظ شیر باشند.
از وارد شدن هرگونه ضربه شدید یا افتادن سیلندر جلوگیری شود.
حمل همزمان سیلندرهای استیلن در کنار سیلندرهای اکسیژن (بدون جداسازی فیزیکی) ممنوع است.
خیر. تماس استیلن با مس یا آلیاژهای حاوی بیش از ۶۵٪ مس، میتواند منجر به تشکیل ترکیبات انفجاری (استیلید) شود. بنابراین باید از اتصالات فولادی یا آلیاژهای مناسب استفاده کرد.
طبق استاندارد، رنگ سیلندرهای صنعتی استیلن معمولاً مارون (قرمز تیره/قهوهای) است.
استیلن: دمای شعله بالاتر (۳۳۰۰ درجه)، سرعت برش بیشتر (بهویژه در فلزات ضخیم)، کیفیت لبه برش عالی، اما قیمت بالاتر.
پروپان: دمای کمتر (۲۸۰۰ درجه)، ارزانتر، مناسب برای فلزات نازک یا کارهایی که حساسیت کمتری دارند.
نتیجه: اگر سرعت و کیفیت اولویت است، استیلن؛ و اگر هزینه اولویت است، پروپان انتخاب میشود.
بله، بسیار زیاد. ناخالصیهایی مثل رطوبت، CO2 یا فسفین باعث کاهش دمای شعله، پاشش مذاب، تخلخل در جوش و شکنندگی اتصال میشوند. استفاده از استیلن با خلوص بالا، شعلهای پایدار و جوشی باکیفیت ایجاد میکند.
استیلن با خلوص ۹۹.۶٪ (گرید ۲.۶) یا ۹۹.۸٪ (گرید ۲.۸) برای کارهای حساس آزمایشگاهی نظیر کالیبراسیون دستگاهها (مانند AAS)، سنتز نانومواد و تولید دارو استفاده میشود تا نتایج آزمایش دچار خطا نشود.
این گاز در غلظتهای بالا میتواند باعث بیهوشی یا خفگی شود. فرد را سریعاً به هوای تازه منتقل کنید و در صورت ایست تنفسی، تنفس مصنوعی انجام داده و با اورژانس تماس بگیرید.
گاز استیلن بهتنهایی محرک پوست نیست، اما انبساط سریع گاز فشرده میتواند باعث یخزدگی یا سوختگی سرد شود. همچنین مایع درون سیلندر (حاوی استون) ممکن است محرک خفیف پوست باشد. شستشو با آب و صابون توصیه میشود.
پادکست صوتی تولید شده با هوش مصنوعی