Почему может происходить распад ацетилена при его промышленном освоении в 30-х годах ХХ века, вызывающий случаи взрыва

Распад ацетилена (C2H2) при его промышленном освоении в 30-х годах ХХ века вызывал случаи взрыва сжатого ацетилена (С2H2(Г)) по нескольким причинам.

Первоначально, следует отметить, что ацетилен – это газ, который может образовывать взрывоопасные смеси с воздухом, если его концентрация находится в определенном пределе. В промышленных условиях, ацетилен обычно хранится и транспортируется в сжатом состоянии в металлических цилиндрах или баллонах. Этот газ относится к группе легковоспламеняющихся веществ.

Одной из основных причин случаев взрыва при использовании сжатого ацетилена заключается в его нестабильной природе. Ацетилен имеет высокую теплоемкость разложения, что означает, что даже небольшое повышение температуры или соприкосновение с горячей поверхностью может вызвать его разложение на углерод и водород. Этот процесс может сопровождаться высвобождением значительного количества тепла и газообразных продуктов разложения.

Другой причиной взрыва является наличие катализаторов в цилиндрах, которые могут способствовать активации разложения ацетилена даже при относительно низких температурах. Раньше применялись металлические вставки из аммиака или фосфора, которые служили катализатором и помогали инициировать реакцию разложения.

Ацетилен взрывоопасен в сжатом газообразном состоянии и требует специальных мер предосторожности при его хранении, использовании и транспортировке. Применение безопасных систем хранения и обращения с ацетиленом стало одним из приоритетов промышленной безопасности.

Однако, этан (C2H6) не обладает такой же стабильной нестабильной природой, как ацетилен, и его разложение не происходит в таких значительных объемах при повышенных температурах и давлениях. Поэтому вероятность взрыва этана таким же образом, как и ацетилена, крайне мала.

Чтобы подтвердить выводы, мы можем рассчитать количество энергии, выделенной при разложении ацетилена. Реакция разложения ацетилена выглядит следующим образом:

\[2C2H2(Г) → C2H4(Г) + 2C(Т) + \Delta H\]

Где \(\Delta H\) представляет собой изменение теплоты реакции. Расчет этой величины включает измерение связей между атомами и подсчет энергии, затраченной на образование и разрыв связей.

Таким образом, через испытания и расчеты можно подтвердить, что ацетилен разлагается с выделением большого количества энергии, что делает его горючим и взрывоопасным в сжатом состоянии. Этан, с другой стороны, обладает более стабильной структурой и не разлагается с такой же интенсивностью, поэтому вероятность его взрыва сжатым газом значительно меньше.

Это детальное объяснение распада ацетилена при его промышленном освоении и сравнение его с этаном. Если у вас возникли еще вопросы или нужны дополнительные расчеты, не стесняйтесь задавать их!