Asetilen (C2H2) Nedir? Özellikleri, Kokusu ve Patlama Sınırları

Ders notu: Asetilen (C2H2) Nedir? Özellikleri, Kokusu ve Patlama Sınırları

Karpit + su = asetilen

Asetilen, kalsiyum karbürden, diğer adıyla karpitten elde edilebiliyor. Tepkime şu: CaC2 artı iki H2O, yani karpit artı su; ürün C2H2 yani asetilen, yanında da kalsiyum hidroksit. Formülü C2H2; iki karbon arasında üçlü bağ var, bu yüzden bir alkin. Hatta alkinlerin en basiti. Görünüşte renksiz bir gaz. Sınavda 'karpit suyla hangi gazı verir' diye sorulursa cevap asetilen.

Saf mı, ticari mi? Koku buradan ayrılır

Koku konusu sınavda tuzak olarak çıkıyor. Kaynaklar saf hâli farklı tarif ediyor: biri kokusuz, biri çok hafif, eterimsi bir koku diyor. Teknik, yani ticari asetilen ise belirgin bir sarımsak kokusu taşıyor; sanayide, kaynakta kullanılan da bu. Bu koku gazın kendisinden değil, fosfin gibi safsızlıklardan geliyor; karpitten elde edilen asetilende bu safsızlıklar bulunabiliyor. Yani sınavda 'asetilen kokusuzdur' öncülünü görürseniz dikkat: kokusuz ifadesi yalnız saf hâl için söylenir. Propan ve LPG derslerinde gördüğümüz gibi orada koku, yakıt olarak kullanılırken eklenen bir maddeden geliyordu; asetilende durum farklı, koku safsızlıktan.

Basit boğucu, havadan biraz hafif

Önceki derslerde gördüğümüz gibi asetilen basit boğucu bir gaz. Yani karbon monoksit gibi kimyasal boğucu değil; havadaki oksijeni seyrelterek boğuyor. Belirtileri baş ağrısı, baş dönmesi ve boğulma. Bir de yoğunluğa bakın: bağıl buhar yoğunluğu 0,91; hava 1 kabul edildiğinde asetilen havadan biraz hafif. Burada sık yapılan hata propanla karıştırmak. Propanın değeri 1,6; propan havadan ağır.

Patlama aralığı: %2,5 – %100

Asetilenin en çarpıcı özelliği patlama aralığı. Havayla hacimce yüzde 2,5 ile yüzde 100 arasında patlayıcı karışım oluşturuyor. Karşılaştırın: propan yüzde 2,1 ile 9,5, metan yüzde 5 ile 15, hidrojen yüzde 4 ile 75. Üst sınırın yüzde 100 olması şu anlama geliyor: asetilen havasız ortamda bile ısı ve basınç artınca bozunup patlayabiliyor. Bu yüzden 'yüzde 100' rakamını asetilenle eşleştirin.

Kaynakta yanıcı gaz, yakıcı değil

Asetilenin en bilinen kullanımı oksi-asetilen, yani oksijenle birlikte yakılan alev. Metal kaynağında, kesmede ve lehimlemede kullanılıyor. Burada rolleri iyi ayırın. Sınav tuzağı: asetilen yanıcı gazdır, yakıcı değildir; yakıcı olan oksijendir. Asetilen yakıttır, oksijen ise yanmayı sağlar ve besler. Bu ikili, ticari yakıt gazı karışımları içinde en yüksek sıcaklıkta alevi veriyor. Geçmişte asetilen aydınlatmada ve işaretlemede de kullanıldı; karpit lambaları fenerlerde ve madenlerde ışık kaynağıydı.

Bakır, gümüş, cıva: asetilür tuzağı

Son olarak güvenli kullanım. Uyumsuz kimyasallar dersinde gördüğümüz gibi asetilen bakır, gümüş ve cıvayla, ayrıca bunların tuzlarıyla şoka duyarlı asetilürler oluşturur; bazı kaynaklar bunlara asetilit de diyor. Tesisatta bu metallere dikkat edilir. Tüpte gaz, gözenekli bir dolgunun içindeki asetonda çözünmüş hâlde, basınç altında tutuluyor. Bu yüzden asetilen tüpü dik tutulur; yatırılmışsa dik konuma getirildikten sonra bir saat bekletilir. Kaçak sabunlu suyla aranır, asla çıplak alevle değil. Alevin brülörden tüpe geri tepmesine karşı alev tutucu kullanılır. Yangın çıkarsa sınıfı C: Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik asetileni yanıcı gaz yangınları arasında sayıyor.

Sınavda sorulabilecek ayrıntılar

• Yanıcı / yakıcı: asetilen "son derece yanıcı" (ICSC 0089 'Extremely flammable'; CLP H220 'Extremely flammable gas') ve güçlü indirgen bir maddedir; oksijen ise yanmaz ama diğer maddelerin yanmasını artırır, güçlü oksitleyicidir (ICSC 0138). Oksi-asetilen kaynağında asetilen yakıt (yanıcı) gaz, oksijen yakıcı gazdır.
• Yangın sınıfı: Binaların Yangından Korunması Hk. Yön. (RG 19.12.2007/26735) m.4/1-vv-3: C sınıfı yangınlar "metan, propan, bütan, LPG, asetilen, havagazı ve hidrojen gibi yanıcı gaz maddeler yangını"dır.
• Mesleki eğitim: Tehlikeli ve Çok Tehlikeli Sınıfta Yer Alan İşlerde Çalıştırılacakların Mesleki Eğitimlerine Dair Yön. Ek-1 çizelgesinde sıra 22 "her çeşit kaynak işleri (oksijen, elektrik, punta ve dikiş kaynağı işleri gibi)" ve sıra 40 "doğal gaz, likit petrol gazı, hava gazı, bio gaz ve asetilen gazı gibi her türlü gaz üretimi, stoklanması ve arz işleri" yer alır; bu işlerde çalışacaklar işe alınmadan önce mesleki eğitime tabi tutulur (m.5/1).
• Sınır değer tuzağı: Kimyasal Maddelerle Çalışmalarda Sağlık ve Güvenlik Önlemleri Hk. Yön. Ek-1'de asetilen (CAS 74-86-2) için sınır değer yoktur. Listede adı benzeyen iki ayrı madde vardır: asetilen tetrabromür (CAS 79-27-6; 14 mg/m³ – 1 ppm) ve propin, bkz. metilasetilen (CAS 74-99-7; 1650 mg/m³ – 1000 ppm).
• ABD önerisi (Türk mevzuatı değil): NIOSH REL tavan değeri 2500 ppm (2662 mg/m³); IDLH belirlenmemiş (N.D.).
• Fiziksel veriler (ILO-WHO ICSC 0089): kendiliğinden tutuşma sıcaklığı 305 °C; molekül kütlesi 26,0; süblimleşme noktası −84 °C; BM taşımacılık sınıfı 2.1 (UN 1001). Ambalaj özel yalıtımlı tüptür; yangına dayanıklı ve serin yerde saklanır.
• Tüp dik tutulur (HSE INDG327): asetilen tüpü dik konumda tutulur; yatırılıp yeniden dik konuma getirilmişse bir saat dinlenmeye bırakılır. Tüpler düşürülmez, sarsılmaz, yerde yuvarlanmaz.
• Tüpte bozunma (HSE INDG327): tüpteki gözenekli dolgu gazın bozunmasını yavaşlatır; bozunma ısıyla (yangın, hamlaç alevi, alevin geri tepmesi) tetiklenir. Alev tutucu hem asetilen hem oksijen tüpünün basınç düşürücüsüne takılır.

Sık sorulan sorular

Oksi-asetilen kaynağında asetilen yanıcı mı, yakıcı mı?

Yanıcı (yakıt) gazdır. Yanmayı sağlayan yakıcı gaz oksijendir.

Asetilen hangi hidrokarbon sınıfındadır?

Alkin: karbonlar arası üçlü bağ (HC≡CH). Alkinlerin en basitidir.

Sanayide kullanılan asetilen kokusuz mudur?

Hayır; ticari (teknik) asetilen sarımsak gibi kokar (fosfin gibi safsızlıklar).

Asetilen havadan ağır mı, hafif mi?

Biraz hafif: bağıl buhar yoğunluğu 0,91. Propan ise havadan ağırdır (1,6).

Asetilenin havadaki patlama sınırları nedir?

Hacimce %2,5 – %100. Havasız ortamda da bozunarak patlayabilir.

Asetilen hangi metallerle şoka duyarlı asetilür oluşturur?

Bakır, gümüş ve cıva (ve tuzları). Bu bileşiklere asetilit de denir.

Kaynak tesisatında alev tutucu ne işe yarar?

Alevin brülörden tüpe geri tepmesini önler.

Asetilen yangını hangi yangın sınıfındadır?

C sınıfı: yanıcı gaz yangını (Binaların Yangından Korunması Yön. m.4).

Kaynaklar

• PubChem CID 6326 (asetilen), HSDB Methods of Manufacturing
• TDK Güncel Türkçe Sözlük, 'karpit' maddesi: 'Genellikle sanayide asetilen gazı çıkarmakta
• ILO-WHO ICSC 0089: 'COLOURLESS GAS DISSOLVED IN ACETONE UNDER PRESSURE'; NIOSH Pocket Guid
• HSE INDG327 'Working safely with acetylene'
• NIOSH Pocket Guide 0008 (asetilen)
• PubChem CID 6334 Propane, NIOSH: 'Colorless, odorless gas. [Note: A foul-smelling odorant