استیلن یا اتین کوچک ترین عضو آلکین های هیدروکربنی با فرمول C2H2 می باشد. این عضو خانواده آلکین ها، به دلیل داشتن پیوند سه گانه کربن در ساختار خود، جزو مواد شیمیایی اشباع نشده است. استیلن در صنعت اهمیت و جایگاه ویژه ای دارد و روش گوناگونی جهت تولید استیلن ابداع شده است.
تاریخچه گاز استیلن
در سال 1836 ادموند داوی استیلن را به عنوان ترکیب کربندار جدیدی از هیدروژن شناسایی کرد. استیلن بار دیگر در سال 1860 توسط شیمیدان فرانسوی مارسلین برتولت که نام استیلن را بر آن گذاشت، کشف شد. برتولت این گاز را با گذراندن بخارات ترکیبات آلی از درون لوله های داغ و گداخته و جمعکردن خروجی به دست آورد.
ایمنی و طبقه بندی
استیلن گازی بسیار آتشگیرو محلول است. معمولاً از استون یا DMF به عنوان حلال این گاز در سیلندرهای مخصوص استیلن استفاده میشود. این گاز میتواند با هوا مخلوطی انفجاری ایجاد کند. استیلن میتواند در حضور اکسیدکننده ها به شدت واکنش دهد. از حضور استیلن در شرایط دمای بالا، فشار زیاد و تماس با شعله، جرقه و سطوح داغ جلوگیری شود. استیلن میتواند در ترکیب با هوا در حضور اکسیدکننده ها و هالوژن ها و ترکیبات هالوژنی واکنش دهد. سیلندر حاوی این گاز را در فشار P≥1bar تخلیه نکنید. همچنین برای جلوگیری از آلودگی مسیر فرایند توسط حلال، در صورتی که فشار سیلندر کمتر از 5.4bar است، از آن استفاده نکنید. توصیه می شود برای جلوگیری از برگشت جریان به داخل سیلندر از Flash back استفاده شود.
سازگاری
در فشارهای بالاتر از1bar به طور خود به خود و سریع تجزیه میشود. در حضور مس، نقره و جیوه استیلیدهای انفجاری تشکیل می دهد. از حضور استیلن در برابر آلیاژهایی که بیش از 65% مس دارند، اجتناب شود. از آلیاژهایی که حاوی بیشتر از 45% نقره هستند، در حضور استیلن استفاده نشود. از تماس آن با اکسیدکننده ها و ترکیب با اکسیژن جلوگیری شود. استن موجود در سیلندر استیلن با الاستومرها ناسازگار است.
نحوه ذخیره گاز استیلن در سیلندر استیلنی
سیلندرهای استیلن با سایر سیلندرهای گازهای فشرده متفاوت هستند زیرا حاوی مواد پرکننده متخلخل و حلالی هستند که استیلن در آن ها حل شده است.اگر قرار باشد استیلن به عنوان گاز فشرده در سیلندرها ذخیر شود ( همانند گازهای دیگر) بسیار ناپایدار بوده و می تواند به صورت انفجاری تجزیه شود. به همین دلیل آن را در یک حلال حل می کنند، که اجازه می دهد مقادیر بیشتری از گاز در فشار پایین تر به روشی ایمن ذخیره شود.
ماده متخلخل و حلال در سیلندر استیلن
تمام سیلندرهای استیلن حاوی یک ماده لانه زنبوری متخلخل یکپارچه هستند. آن ها همچنین حاوی یک حلال (استون) هستند که توسط توده متخلخل جذب می شود. استیلن در استون حل می شود و استیلن را در شرایط پایدار نگه می دارد. عملکرد توده متخلخل این است که استون را به طور یکنواخت در سرتاسر سیلندر توزیع می کند و از وجود حفره های داخلی بزرگ جلوگیری می کند، در نتیجه احتمال تجزیه را کاهش می دهد و در صورت وقوع تجزیه را کنترل می کند. توده متخلخل حاوی هزاران منافذ کوچک است که با تقسیم استیلن به واحد های کوچک به عنوان تثبیت کننده عمل می کنند. اگر تجزیه اتفاق بیفتد، استیلن در برخی واحد ها به آرامی تجزیه می شود اما دیواره سلول ها گرما را جذب می کند تا مرحله ای که تجزیه دیگر ادامه پیدا نکند. اگر شعله ای ایجاد شود منافذ کوچک به عنوان مهار کننده عمل می کنند. این روش ذخیره سازی همچنین به سیلندر اجازه می دهد تا استیلن بیشتری را در فشار کمتری نگه دارد. از این جهت شارژ کپسول استیلن حتما باید توسط مراکز معتبر و توسط نیروی متخصص انجام شود تا از بروز حادثه های مربوط به انفجارپیشگیری شود. فرافن گاز تهران یکی از تامین کنندگان معتبر گاز استیلن صنعتی و آزمایشگاهی می باشد.
منابع
استیلن به صورت تجاری از واکنش بین کلسیم کاربید و آب تولید میشود و همچنین به عنوان یک محصول ثانویه در تولید اتیلن است.
چرا استیلن کاربردهای صنعتی زیادی دارد؟
استیلن منحصر به یک صنعت نیست. در تولید مواد شیمیایی، پلاستیک های پلی اتیلن و روشنایی استفاده می شود. کاربردهای آن با فلز – از جمله جوشکاری، برش و عملیات حرارتی – آن را برای صنعت ساخت بسیار مناسب می کند. این گاز بی رنگ همچنین برای شعله زدن، حرارت دادن نقطه ای، سخت شدن، بافت، تمیز کردن و پاشش حرارتی بسیاری از مواد ایده آل است.
چگونه یک گاز می تواند اینقدر همه کاره باشد؟ استیلن به لطف خواص منحصر به فرد خود بخشی جدایی ناپذیر از بسیاری از فرآیندهای حیاتی را تشکیل می دهد.
این گاز عمدتا در سنتز شیمیایی استفاده می شود. و دومین کاربرد اصلی استیلن جوشکاری و برشکاری است.
تولید مواد شیمیایی
استیلن بیشتر در سنتز شیمیایی استفاده می شود. از آن برای ساخت ترکیبات معدنی مختلف استفاده می شود. این گاز کاربردهای مختلفی مانند سنتز برخی ویتامین ها مانند ویتامین A و E دارد. استیلن همچنین برای ساخت اجزای عطر، حلال و غیره استفاده می شود. همچنین در تولید اسید استیک، 1،4- بوتاندیول (BDO)، بسیاری استفاده می شود. اما باید توجه داشت که در هنگام تولید این مواد شیمیایی و ویتامین‌ها، میزان خلوص استیلن باید کاملا رعایت شود.
کاربردها
- از استیلن به عنوان ماده اولیه برای تولید پلاستیک های هادی الکتریسیته مانند پلی استیلن استفاده می شود.
- استیلن به همراه هوای صنعتی خالص یا نیتروس اکساید به عنوان سوخت در شعله اسپکتروسکوپی جذب اتمی به کار میرود.
- برای جوشکاری و برشکاری فلزاتی مانند استیل از استیلن به همراه اکسیژن استفاده میشود. اگر مایل هستید در مورد جوشکاری استیلن بیشتر بدانید مقاله جوشکاری اکسی استیلن چیست را مطالعه کنید.
- استیلن به عنوان منبع کربن در ساخت تولیدات مولکولی مانند نانولوله های کربنی کاربرد دارد.
- استیلن برای رشد گیاهان به کار میرود و سبب بهبود تشکیل گل های نو می شود.
- از استیلن به عنوان جزئی از گاز کالیبراسیون در صنایع شیمیایی، نفت و گاز استفاده میکنند.
- استیلن یکی از اجزای گازهای تست شش است.
- این هیدروکربن اشباع نشده واکنش پذیری بالایی داشته و در تولید بسیاری مواد شیمیایی به کار میرود.
- از استیلن در لحیم کاری فلزات استفاده می شود.
- مورد استفاده در ساخت لاستیک مصنوعی
- به عنوان افزودنی برای نگهداری مواد غذایی استفاده می شود.
- برای رسوب دادن فلزات استفاده می شود.
- برای تولید اسید استیک استفاده می شود.
- به عنوان ماده اولیه در ساخت اکریلونیتریل استفاده می شود.
- در کربن سازی فولاد استفاده می شود.
- به عنوان افزودنی سوخت استفاده می شود
گاز استیلن در دستگاه طیف سنجی جذب اتمی
طیف سنجی جذب اتمی یک فناوری آسان و ارزان است که عمدتاً برای تجزیه و تحلیل عناصر در محلول استفاده می شود. به این ترتیب، دستگاه اتمیک در غذا و نوشیدنی، آب، تحقیقات بالینی و تجزیه و تحلیل دارویی استفاده می شود.
تکنیک طیف سنجی جذب اتمی شعله (FAAS): این روش طیف سنجی جذب اتمی با استفاده از شعله (مخلوط استیلن و هوا و یا مخلوط استیلن و نیتروز اکساید) است. با استفاده از این روش، محلول نمونه به داخل یک سیستم پنوماتیکی بنام نبولایزر کشیده و اسپری می شود. قطرات نمونه پس از ورود به گرمترین نقطه شعله به اجزای تشکیل دهنده تجزیه می شوند. به این ترتیب انبوهی از اتم های آزاد در حالت پایه تشکیل می شود که آماده اندازه گیری با دستگاه جذب اتمی است.
استیلن گرید بالا رایج ترین سوخت مورد استفاده برای عملیات شعله است. گاز استیلن آزمایشگاهی با خلوص 99.5٪ و بالاتر و با کمترین مقدار PH3 (فسفین) و H2S (هیدروژن سولفید)، شعله تمیزتر با تداخل کمتر و امکان نتایج تحلیلی بهینه را فراهم می سازد.
فروش گاز استیلن
شارژ کپسول استیلن
با توجه به ماهیت انفجاری بالای گاز استیلن، شارژ این گاز تجزیه پذیر می بایست تنها در مراکز معتبر و زیر نظر نیروی متخصص انجام شود. فرافن گاز تهران به عنوان یکی از تامین کنندگان معتبر گاز استیلن، شارژ سیلندرهای 40 لیتری استیلنی را در دو گرید صنعتی و آزمایشگاهی انجام می دهد. جهت کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما با شماره 22252500-021 در تماس باشید.
خرید کپسول استیلن
فرافن گاز تهران علاوه بر شارژ کپسول استیلن، امکان فروش گاز استیلن در کپسول های استیلن از برندهای گوناکون با درصد خلوص های 96% و 99.7% را دارد. جهت اطلاع از قیمت گاز استیلن و مشاوره فنی با کارشناسان ما با شماره 22252500-021 در تماس باشید.
ذخیره سازی ایمن سیلندرهای استیلن
در صورت عدم استفاده، سیلندرهای گاز را در یک منطقه ایمن با تهویه مناسب و ایمن نگهداری کنید.
هرگز سیلندرهای استیلن را در ساختمان‌های اداری، اتاق‌های بدون تهویه، اتاق‌های زیرزمینی یا در مکان‌هایی که در دسترس عموم است، نگهداری نکنید.
سیلندرها را دور از منابع حرارتی و اشتعال، مواد قابل اشتعال یا خورنده نگهداری کنید.
اطمینان حاصل کنید که هیچ منبع احتراقی در منطقه انبار وجود ندارد.
سیلندرهای استیلن را در فاصله مناسب از سیلندرهای گاز اکسیژن یا سایر گازهای اکسیدکننده انبار کنید.
حمل و نقل سیلندرهای استیلن
اکیدا توصیه می شود سیلندرهای استیلن توسط وسیله نقلیه باز یا دارای تهویه مناسب حمل شود. زیرا نشتی های کوچک می تواند جو انفجاری ایجاد کند.
در طول حمل و نقل همیشه شیر خروجی سیلندرها را ببندید. سیلندرهای استیلن هرگز به طور کامل خالی نمی شوند، زیرا استیلن در حلال حل شده است و حتی اگر هنگام باز بودن شیر، جریان یا فشار دیگر وجود نداشته باشد، مقداری استیلن در سیلندر باقی می ماند.
همیشه اطمینان حاصل کنید که سیلندرهای گاز برای حمل و نقل، ترجیحاً در حالت عمودی و جدا از محفظه راننده، ثابت و محکم هستند. هنگام حمل سیلندرهای استیلن هرگز سیگار نکشید.
استفاده ایمن گاز استیلن
سیلندرهای استیلن برای استفاده در موقعیت عمودی طراحی شده اند.هنگام استفاده در حالت افقی، بخشی از حلال به همراه استیلن از سیلندر خارج می شود. جهت جلوگیری از این کار، سیلندر را به حالت عمودی برگردانده و پس از نیم ساعت از آن استفاده نمایید.
سیلندرها باید همیشه در هنگام استفاده توسط تسمه، زنجیر نگهدارنده و … مهار شوند.
نصب فلاش بک و شیرهای چک (بدون برگشت) در مسیر استفاده از استیلن ضروری است.
از استیلن در فشارهای بالاتر از 1.5 بار استفاده نکنید.
شیرسیلندر استیلن را به آرامی باز و بسته کنید تا نوسانات فشار را به حداقل برسانید.
از دبی مناسب برای کاربرد استیلن استفاده کنید. دبی بیش از حد بالا باعث انتقال حلال، اختلال در شعله و کاهش اثربخشی دستگاه های پیشگیری از بازگشت به عقب می شود. همچنین زمانی که سرعت جریان استیلن کمتر از نیاز تجهیزات باشد، فلاش بک ممکن است رخ دهد.
در پایان شیفت کاری یا روز کاری شیر سیلندر را ببندید و فشار را از رگولاتور و تجهیزات مشعل خارج کنید. حتی اگر فشار سنج صفر باشد، استون همچنان حاوی مقداری استیلن محلول خواهد بود. بنابراین، یک سیلندر “خالی” همچنان یک خطر بالقوه در آتش سوزی است.