아세틸렌

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아세틸렌
Acetylene
Acetylene
Acetylene – space-filling model
space-filling model of solid acetylene
이름
우선명 (PIN)
Acetylene[1]
체계명
Ethyne[2]
식별자
3D 모델 (JSmol)
906677
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.000.743
EC 번호
  • 200-816-9
210
KEGG
RTECS 번호
  • AO9600000
UNII
UN 번호 1001 (dissolved)
3138 (in mixture with ethylene and propylene)
성질
C2H2
몰 질량 26.038 g·mol−1
겉보기 Colorless gas
냄새 Odorless
밀도 1.097 g/L = 1.097 kg/m3
녹는점 −80.8 °C (−113.4 °F; 192.3 K) Triple point at 1.27 atm
−84 °C; −119 °F; 189 K (1 atm)
slightly soluble
증기 압력 44.2 atm (20 °C)[3]
산성도 (pKa) 25[4]
짝산 Ethynium
−12.5×10^−6 cm3/mol
구조
Linear
열화학
201 J/(mol·K)
+226.88 kJ/mol
위험
GHS 그림문자 GHS02: FlammableGHS07: Harmful
신호어 위험
H220, H336
P202, P210, P261, P271, P304, P340, P312, P377, P381, P403, P403, P233, P405, P501
NFPA 704 (파이어 다이아몬드)
Flammability code 4: Will rapidly or completely vaporize at normal atmospheric pressure and temperature, or is readily dispersed in air and will burn readily. Flash point below 23 °C (73 °F). E.g. propaneHealth code 1: Exposure would cause irritation but only minor residual injury. E.g. turpentineReactivity code 3: Capable of detonation or explosive decomposition but requires a strong initiating source, must be heated under confinement before initiation, reacts explosively with water, or will detonate if severely shocked. E.g. hydrogen peroxideSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 four-colored diamond
4
1
3
300 °C (572 °F; 573 K)
NIOSH (미국 건강 노출 한계):
PEL (허용)
none[3]
REL (권장)
C 2500 ppm (2662 mg/m3)[3]
IDLH (직접적 위험)
N.D.[3]
달리 명시된 경우를 제외하면, 표준상태(25 °C [77 °F], 100 kPa)에서 물질의 정보가 제공됨.
예 유효성 확인 (관련 정보 예아니오아니오)
정보상자 각주

아세틸렌(Acetylene) 또는 에타인(Ethyne, 에틴)은 알카인 계의 탄화수소중 가장 간단한 형태의 화합물이다. 화학식은 C2H2이다.

고농도에서 흡입 시 마취 효과가 나타날 수 있다. 산소부족으로 인한 숨 가쁨, 정신적 경계심의 감소, 근육 조정의 손상, 판단력 상실, 감각의 무뎌짐, 정신적 불안정, 피로를 일으킬 수 있다. 질식의 과정으로 구역질, 구토, 피로, 의식 상실 등이 일어날 수 있으며 심할 경우 발작, 혼수상태, 사망에까지 이를 수 있다. 임산부에게서의 산소 부족은 태아 발육에 지장을 줄 수 있다.

성질[편집]

상온에서 무색 무취의 기체상태로 존재하며, 비중은 공기가 1일 때 0.9057이다. 녹는점은 -81.5°C, 끓는점은 -84°C이며 임계온도는 36.5°C, 입계압력은 61.6atm이다. C≡C 결합 길이는 1.20Å, C-H 결합 길이는 1.06Å이다. 생성열은 50kcal이며 연소열은 312.9kcal이다. 알코올에는 보통정도로 녹으며, 아세톤에는 특별히 잘 녹는다. 공기 중에서 태울 경우 그을음을 내며 탄다. 연소 시에 매우 많은 열을 내놓기 때문에 용접 등 높은 온도가 필요한 작업에서 주로 사용된다.

화학적 성질[편집]

아세틸렌의 삼중 결합에는 다량의 에너지가 포함되어 있어, 반응성이 풍부하다. 아세틸렌과 관련된 반응으로는 다음과 같은 것이 있다.

Reppe-chemistry-benzene.png
Reppe-chemistry-cyclooctatetraene.png
Reppe-chemistry-carbonmonoxide-01.png
Reppe-chemistry-carbonmonoxide-02.png

제조법[편집]

아세틸렌을 만드는 방법은 크게 탄화 칼슘을 이용한 제조법과 탄화수소 분해를 이용한 제조법으로 나뉜다.

탄화 칼슘을 이용한 제조법[편집]

탄화 칼슘과 반응하기 쉬우며, 반응 시 발열이 수반된다. 반응식은 다음과 같다.

CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2 + 33.07kcal/mole

탄화 칼슘 1kg은 약 230~290l의 아세틸렌을 발생하고, 이때의 발열량은 약 400kcal에 달한다. 탄화 칼슘을 이용한 아세틸렌 제조법은 건식과 습식의 두 가지 방법이 있다. 습식은 다량의 탄화 칼슘을 투입하여 아세틸렌을 발생하는 방법이고, 건식은 탄화 칼슘 덩어리 또는 분말에 을 분사시켜 아세틸렌을 얻는 방법이다. 습식의 경우 다량의 수산화 칼슘 찌꺼기를 남기기 때문에, 건식이 더 선호되는 추세이다.

탄화수소 분해를 이용한 제조법[편집]

메테인, 에테인, 프로페인등의 탄화수소를 분해하여 아세틸렌을 얻는 방법이다. 메테인을 사용할 경우 반응식은 다음과 같다.

2 CH4 → C2H2 + 3 H2 - 95.5kcal/mole

반응식을 보면 알 수 있듯이, 탄화수소분해 반응은 흡열 반응이다. 따라서 이 반응을 진행시키기 위해서는 많은 열이 필요하다.

위험성[편집]

아세틸렌은 가연성이 매우 크기 때문에 취급에 주의를 가해야 한다. 아세틸렌과 공기 또는 산소와의 혼합 가스는 넓은 폭발 한계를 가지고 있다. 공기 중에 2.5~81% 포함되어 있으면 폭발할 수 있다.

참고 문헌[편집]

각주[편집]

  1. 《Nomenclature of Organic Chemistry : IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book)》. Cambridge: The Royal Society of Chemistry. 2014. 375쪽. doi:10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4. The name acetylene is retained for the compound HC≡CH. It is the preferred IUPAC name, but substitution of any kind is not allowed; however, in general nomenclature, substitution is allowed, for example fluoroacetylene [fluoroethyne (PIN)], but not by alkyl groups or any other group that extends the carbon chain, nor by characteristic groups expressed by suffixes. 
  2. Acyclic Hydrocarbons. Rule A-3. Unsaturated Compounds and Univalent Radicals, IUPAC Nomenclature of Organic Chemistry
  3. NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. “#0008”. 미국 국립 직업안전위생연구소 (NIOSH). 
  4. “Acetylene – Gas Encyclopedia Air Liquide”. 《Air Liquide》. 2018년 9월 27일에 확인함. 

외부 링크[편집]