PRODUCCION Y APLICACIÓN DE ACETILENO AL PROCESO DE SOLDADURA

1. OBJETIVOS1.1. Conocer el proceso de obtención de acetileno.1.2. Conocer la aplicación del acetileno al proceso de soldadura.

2. TEORÍA2.1. OBTENCION DE ACETILENO

En petroquímica se obtiene el acetileno por quenching (el enfriamiento rápido) de una llama de gas natural o de fracciones volátiles del petróleo con aceites de elevado punto de ebullición. El gas es utilizado directamente en planta como producto de partida en síntesis; un proceso alternativo de síntesis, más apto para el laboratorio, es la reacción de agua con carburo cálcico (CaC2). Se forma hidróxido de calcio y acetileno. El gas formado en esta reacción a menudo tiene un olor característico a ajo debido a trazas de fosfina que se forman del fosfuro cálcico presente como impureza.

2.2. MEDIDAS DE SEGURIDAD EN LA SOLDADURA

Sin embargo, con el uso de la nueva tecnología y la protección apropiada, los riesgos de lesión o muerte asociados a la soldadura pueden ser prácticamente eliminados. El riesgo de quemaduras o electrocución es significativo debido a que muchos procedimientos comunes de soldadura implican un arco eléctrico o flama abiertos. Para prevenirlas, las personas que sueldan deben utilizar ropa de protección, como calzado homologado, guantes de cuero gruesos y chaquetas protectoras de mangas largas para evitar la exposición a las chispas, el calor y las posibles llamas. Además, la exposición al brillo del área de la soldadura produce una lesión llamada ojo de arco (queratitis) por efecto de la luz ultravioleta que inflama la córnea y puede quemar las retinas. Las gafas protectoras y los cascos y caretas de soldar con filtros de cristal oscuro se usan para prevenir esta exposición, y en años recientes se han comercializado nuevos modelos de cascos en los que el filtro de cristal es transparente y permite ver el área de trabajo cuando no hay radiación UV, pero se auto oscurece en cuanto esta se produce al iniciarse la soldadura. Para proteger a los espectadores, la ley de seguridad en el trabajo exige que se utilicen mamparas o cortinas translúcidas que rodeen el área de soldadura. Estas cortinas, hechas de una película plástica de cloruro de polivinilo, protegen a los trabajadores cercanos de la exposición a la luz UV del arco eléctrico, pero no deben ser usadas para reemplazar el filtro de cristal usado en los cascos y caretas del soldador.

2.3. TEMPERATURA QUE SE NECESITA PARA SOLDAR

La soldadura oxiacetilénica es la forma más difundida de soldadura autógena. En este tipo de soldaduras no es necesario aporte de material. Este tipo de soldadura puede realizarse con material de aportación de la misma naturaleza que la del material base (soldadura homogénea) o de diferente material (heterogénea) y también sin aporte de material (soldadura autógena). Si se van a unir dos chapas metálicas, se colocan una junto a la otra. Se procede a calentar rápidamente hasta el punto de fusión solo la unión y por fusión de ambos materiales se produce una costura.

Para lograr una fusión rápida (y evitar que el calor se propague) se utiliza un soplete que combina oxígeno (como comburente) y acetileno (como combustible). La mezcla se produce con un pico con un agujero central del que sale acetileno, rodeado de 4 o más agujeros por donde sale el oxígeno (y por efecto Venturi genera succión en el acetileno). Ambos gases se combinan en una caverna antes de salir al pico, por donde se produce una llama color celeste, muy delgada. Esta llama alcanza una temperatura de 3200oC

3. CÁLCULOS

CaO + 3C CaC2 + CO

∆H = ∑Vi Hf(productos) - ∑Vi Hf(reactivos)

∆H= 1(-62.76 kJ/mol) + 1(-110.52kJ/mol) – [-635.6kJ/mol]

∆H= 462.32 kJ/mol

Cp(CaC2)= 68.62+1.19∗10−2T−8.66∗105T 2

Cp(CaC2)= 68.62+1.19∗10−2(298)−8.66∗105¿

Cp(CaC2)= −7.69∗1010 J .mol . K−1

Cp(CO)= 28.41+4.10∗10−3T−0.46∗105T−2

Cp(CO)= 28.41+4.10∗10−3(298)−0.46∗105(298−2)

Cp(CO)= 29.11 J .mol .K−1

Cp(prod.)= −7.69∗1010 J .mol . K−1 + 29.11 J .mol .K−1

Cp(prod.)= −7.69∗1010 J .mol . K−1 −7.69∗107 k J .mol . K−1

T= −∆HCp(∏ .)

T= −462.32kJ .mol−1

−76.89∗106kJ .mol−1 K−1

T=6.01∗10−6 K

4. CONCLUSIONES4.1. El acetileno es un combustible de gran utilidad en el proceso de

soldadura debido a las elevadas temperaturas que genera en su combustión con oxígeno.

4.2. El acetileno está perdiendo su importancia debido a los elevados costes energéticos de su generación.

4.3. La soldadura sin las precauciones apropiadas puede ser una práctica peligrosa y dañina para la salud.

5. APLICACIONES

5.1. El acetileno se utilizaba como fuente de iluminación y de calor. En la vida diaria el acetileno es conocido como gas utilizado en equipos de soldadura debido a las elevadas temperaturas (hasta 3200 °C) que alcanzan las mezclas de acetileno y oxígeno en su combustión.

5.2. El acetileno es además un producto de partida importante en la industria química. Hasta la segunda guerra mundial una buena parte de los procesos de síntesis se basaron en el acetileno. Hoy en día pierde cada vez más en importancia debido a los elevados costes energéticos de su generación.

5.3. Disolventes como el tricloretileno, el tetracloretano, productos de base como viniléteres y vinilésteres y algunos carbociclos (síntesis según Reppe) se obtienen a partir del acetileno. Éste también se utiliza en especial en la fabricación del cloroetileno (cloruro de vinilo) para plásticos, del etanal (acetaldehido) y de los neoprenos del caucho sintético.

6. BIBLIOGRAFÍA:http://es.wikipedia.org/wiki/Acetilenohttp://www.rincondelvago.com/acetileno_usoshttp://www.monografías.com