El etileno (acetileno) se utiliza con $\ce{O2}$ para soldar. Mi pregunta es: ¿por qué no se utiliza el eteno? ¿Qué propiedades del etileno lo hacen adecuado para la soldadura?
Respuesta
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Una molécula de acetileno está compuesta por dos átomos de carbono y dos de hidrógeno. Los dos átomos de carbono se mantienen unidos por lo que se conoce como triple enlace de carbono. El triple enlace, que hace que la llama de oxiacetileno sea la más caliente de todas las llamas de gas, es también responsable de dos propiedades bastante excepcionales del gas acetileno.
La primera es: Si el acetileno libre en estado gaseoso es sometido a un choque severo, o a una fuente de ignición, algunos de los triples enlaces pueden romperse, liberando suficiente energía para que todas las demás moléculas del volumen encerrado se descompongan en carbono e hidrógeno con fuerza explosiva. La fuerza de tal explosión no es tan grande como la liberada por la explosión de la mayoría de las mezclas de acetileno y oxígeno, o de acetileno y aire, pero es considerable, y sólo puede ser resistida por tubos de acero de paredes extrapesadas.
La otra propiedad del acetileno es que el rango de inflamabilidad de las mezclas de aire y acetileno es más amplio que el de cualquier otra mezcla de gas combustible y aire. Las mezclas de acetileno/aire pueden inflamarse cuando contienen entre un 2,5% de acetileno y un 80% de acetileno. Las mezclas de metano (el principal componente del gas natural) y aire son inflamables cuando contienen tan sólo un 5% de metano y no más de un 15%.
Para ser adecuado para las operaciones de soldadura, un gas combustible, cuando se quema con oxígeno, debe tener lo siguiente:
- Alta temperatura de la llama.
- Alta tasa de propagación de la llama.
- Contenido de calor adecuado.
- Mínima reacción química de la llama con los metales base y de aportación.
Entre los gases combustibles de soldadura Oxy Fuel disponibles en el mercado, el acetileno (combinación de hidrógeno y carbono) es el que más se acerca a todos estos requisitos. Otros gases combustibles, como el gas MAPP, el propileno, el propano, el gas natural y los gases patentados basados en ellos, tienen temperaturas de llama suficientemente altas, pero presentan bajas velocidades de propagación de la llama.
