ACETILENE

ACETILENE (I, p. 294)

L'impiego dell'acetilene nella sintesi di prodotti chimici si è molto esteso negli ultimi anni creando così il problema della produzione industriale su vasta scala di tale materia prima.

I sistemi in uso sono due: l'azione dell'acqua sul carburo di calcio e la pirogenazione all'arco elettrico di idrocarburi liquidi o gassosi. Il primo processo è ben noto da lungo tempo, ma per effettuare su larga scala una produzione intensiva di acetilene, si sono dovuti risolvere numerosi problemi pratici allo scopo di realizzare apparecchi che dessero garanzie di sicurezza e fornissero acetilene non inquinato da prodotti di polimerizzazione.

I piccoli apparecchi per la produzione di acetilene possono essere di tre tipi: a caduta d'acqua, nei quali l'acqua cade in quantità limitata su forti quantità di carburo, a contatto, nei quali l'acqua viene a contatto del carburo dal basso verso l'alto ed a caduta di carburo, nei quali piccole quantità di carburo vengono fatte cadere in notevoli masse di acqua. Quasi sempre i generatori per forti produzioni di acetilene sono del tipo a caduta di carburo (v. figura).

Il carburo è caricato nella tramoggia A a mezzo della portella B, la quale è collegata meccanicamente con la valvola C, cosicché quando B si apre, C lascia passare l'acetilene nella tramoggia in modo che si evita qualsiasi entrata di aria. L'alimentazione del carburo nel generatore è effettuata per mezzo del tamburo ruotante di caricamento D. Il carburo, cadendo attraverso il pozzo verticale E, sbocca nell'acqua ed a mezzo delle asticelle lentamente rotanti G viene smosso sulla griglia inclinata F verso la periferia e trasportato così verso le pareti del generatore. Sulla griglia F la reazione si compie per l'80-85%, poi il carburo cade sulla griglia F′ con inclinazione contraria, viene esaurito completamente e la melma di calce esce dal generatore attraverso la valvola K.

Il secondo processo per la produzione di acetilene viene realizzato conducendo idrocarburi liquidi o gassosi alla temperatura dell'arco e raffreddandoli rapidamente. Il miscuglio gassoso ottenuto dall'arco contiene circa 40% di acetilene, 40% di idrogeno, 5-10% di idrocarburi etilenici, un po' di metano e di azoto. L'acetilene è isolato per dissoluzione con acqua sotto pressione in contro corrente. Come sottoprodotti si ottengono gas con potere calorifico di 5000 cal. e nerofumo.

Durante la seconda Guerra mondiale negli stabilimenti di Hüls in Germania veniva prodotta acetilene per piroscissione di metano o di altri idrocarburi gassosi all'arco elettrico in apparecchi capaci di fornire ciascuno 15 tonn. al giorno di acetilene. Il gas grezzo ottenuto era al 50 per cento di acetilene e la resa complessiva risultava del 45 per cento circa. Come sottoprodotti di tale lavorazione si possono ottenere inoltre dal 5 al 6 per cento di nerofumo e dal 2 al 10 per cento di etilene.

I consumi di energia necessarî alla produzione di acetilene per mezzo dei processi di piroscissione risulterebbero pressoché equivalenti a quelli che si hanno nel processo al carburo (da 9,5 a 11 chilowattore per ogni chilogrammo di acetilene).

L'acetilene produce principalmente i tipi di reazioni che veranno qui di seguito indicate, trascurando le meno significative:

1) Reazioni di polimerizzazione con formazione di prodotti a catena aperta come quella che porta alla formazione del vinilacetilene, del divinilaeetilene, ecc.

2) Reazioni di addizione al triplo legame, con formazione di eteri vinilici come per es.:

3) Reazioni di addizione al triplo legame con formazione di etilidenderivati, come per es.:

4) Reazioni dette di carbossilazione, nelle quali si impiegano come catalizzatori metallo carbonili e con le quali si possono preparare varî prodotti, per es.:

5) Reazioni di addizione senza sparizione del triplo legame, per es.:

6) Reazioni di polimerizzazione con formazione di composti ad anello chiuso (per es.: benzolo, cicloottatetraene, ecc.):

Nella tav. I sono indicati i principali prodotti che derivano dall'acetilene.

Per l'impiego dell'acetilene come carburante vedi benzina, in questa Appendice.