Ацетон важнейший представитель кетонов его практическое использование. Ацетон: формула, структура, свойства и применение

Простейший представитель кетонов. Бесцветная легкоподвижная летучая жидкость с резким характерным запахом. Он полностью смешивается с водой и большинством органических растворителей. Ацетон хорошо растворяет многие органические вещества (ацетилцеллюлозу и нитроцеллюлозу, жиры, воск, резину и др.), а также ряд солей (хлорид кальция, иодид калия). Является одним из метаболитов, производимых человеческим организмом.

Применение ацетона :

При синтезе поликарбонатов, полиуретанов и эпоксидных смол;

В производстве лаков;

В производстве взрывчатых веществ;

В производстве лекарственных препаратов;

В составе клея для киноплёнок как растворитель ацетата целлюлозы;

Компонент для очистки поверхностей в различных производственных процессах;

Широко используется для хранения ацетилена, который не может храниться под давлением в чистом виде из-за опасности взрыва (для этого используют ёмкости с пористым материалом, пропитанные ацетоном. 1 литр ацетона растворяет до 250 литров ацетилена).

Опасность для человека:

Опасность при разовом воздействии высоких концентраций ацетона.Пар раздражает глаза и дыхательные пути. Вещество может оказывать действие на центральную нервную систему, печень, почки, желудочно-кишечный тракт. Вещество может всасываться в организм при вдыхании и через кожу. Длительный контакт с кожей может вызвать дерматит. Вещество может оказывать действие на кровь и костный мозг. Из за высокой токсичности в Европе вместо ацетона, чаще применяют метилэтилкетон.

Пожарная опасность:

Сильно огнеопасно. Ацетон относят к класу 3,1 ЛВЖ с температурой вспышки менее +23 град.С. Не допускать открытого огня, искр и курения. Смесь паров ацетона с воздухом взрывоопасна. Опасное загрязнение воздуха будет достигаться довольно быстро при испарении этого вещества при 20°C. При распылении - еще быстрее. Пар тяжелее воздуха и может стелиться по земле. Вещество может образовать взрывоопасные перекиси при контакте с сильными окислителями, такими как уксусная кислота, азотная кислота, перекись водорода. Реагирует с хлороформом и бромоформом при обычных условиях с опасностью пожара и взрыва. Ацетон агрессивен в отношении некоторых видов пластика.

Самый старый метод промышленного производства ацетона заключался в сухой перегонке ацетата кальция, получающегося при нейтрализации известью древесного уксуса, который образуется при коксовании древесины . Сейчас этот метод уже не находит применения, так как ацетон в этом случае содержит слишком много примесей, а исходный материал дефицитен.

Известны также способы получения ацетона путем бактериаль­ного расщепления углеводов (крахмала, Сахаров, мелассы), причем в качестве побочных продуктов образуются бутиловый или этиловый спирт . Ацетон и бутиловый спирт получаются в мольном соотношении от 2: 1 до 3: 1.

В настоящее время этот метод в США еще занимает определенное положение для получения некоторого количества ацетона.

В Германии был разработан технологический процесс производ­ства ацетона на основе уксусной кислоты . При 400 °С через контакты из церия пропускали уксусную кислоту:

2Сн3соон 400°с" СН3С0СН3 + С02 + Н20

Такой ацетон отличается особой чистотой.

Ацетон производят также из ацетилена прямым синтезом:

2СН=СН + ЗН20 --------- СН3СОСН3+С02 + 2Н2 + 40 ккал/моль

Ацетилен вступает во взаимодействие с водяным паром при 450 °С в присутствии катализаторов (в частности ZnO или Fe203 - ZnO) .

В США фирма Celanese Corp. производит ацетон наряду с дру­гими кислородсодержащими соединениями путем окисления смеси бутан - пропан небольшим количеством чистого кислорода при 330-370 °С и 7-10 кгс/см2. На долю ацетона приходится 5-7% общего количества оксидата . Более высокий выход получают при использовании изобутана.

7.1.2. Получение из изопропилового спирта

До настоящего времени основное количество ацетона получают все еще дегидрированием изопропилового спирта :

СН3СН(ОН)СН3 -СН2СОСН3 + Н2-15,9 ккал/моль

Дегидрирование протекает при 35Q-400 °С в присутствии таких катализаторов, как сплав железо - медь - цинк , окись цинка или окись цинка с 4,5% углекислого натрия , медь, свинец и т. д. .

Упрощенная схема установки для производства ацетона из изопропилового спирта приведена на рис.38. Изопропиловый спирт обрабатывается водородом при высоких температурах, причем 1 объем водорода поглощает примерно 1 объем паров изопропилового спирта. Смесь при 380 °С проходит через кожухотрубный реактор с трубами из хромоникелевой стали, в котором находится катализатор в виде кусочков пемзы, пропитанной ацетатом цинка (~7% ZnO). Максимальная конверсия изопропилового спирта составляет около 97% , время контакта 1 с. Реакционные газы охлаждают, образующийся 20%-ный ацетон концентрируют и очищают перегон­кой. Водород промывают от ацетона в противотоке воды, концентра­ция водорода ~99%. Регенерацию катализатора проводят через 10 суток, выжигая загрязнения смесью азота с 2% кислорода. Срок службы катализатора около 6 месяцев.

В последнее время все чаще получают ацетон путем окисления изопропилового спирта воздухом; при этом образуется также пере­кись водорода:

СН3СН(0Н)СНз+02 - СН3С0СНз + Н202

Этот метод играет определенную роль при глице­рина в отсутствие хлора.

Изопрен был впервые получе-н в 1860 г. в результате сухой перегонки каучука . Вскоре после того как стало известно, что изопрен является основным элементом структуры натурального кау­чука, были предприняты …

Третий метод разработан Bataaf Petroleum Maats - chappij. Очищенный кислотой кумол окисляется кислородом в мед­ных башнях при 120-130 °С. Медь (в форме колец) при специальных условиях протравливается азотной кислотой. …

Первые опыты по термической полимеризации пропилена были проведены Ипатьевым , который показал, что при высоком давлении и 330-370 °С образуется полимер следующего состава в %): TOC \o "1-3" \h …

Сегодня среди активных и широко применяющихся жидкостей следует выделить ацетон, который выпускается на предприятиях химической промышленности. Благодаря своим уникальным свойствам, его можно использовать в качестве эффективного растворителя технических масел, красок и грунтовок, причем помимо этого он также входит составной частью в большинство производимых сегодня лаков.

Ацетон должен храниться и распространяться только в герметично запаянной таре,
ввиду своей летучести и токсичности…

Ацетон представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с резким запахом, которая производится методом ацетобутилового брожения, являясь продуктом побочного производства. Данное вещество можно приобрести на строительном рынке, в магазине хозяйственных товаров, производственных базах. Жидкость обычно расфасовывается по бутылям, объемом от 250 мл до 1 л., однако для промышленных целей может поставляться в бочках и даже железнодорожных цистернах.

Химические и физические свойства

Будучи отличным растворителем, ацетон по ГОСТу 2768-84 имеет плотность r20, г/см, содержит в себе очищенную воду и метиловый спирт. Является горючим веществом, а поэтому при работе с ним требуется соблюдение техники безопасности. С помощью данной жидкости на предприятиях химической промышленности получают различные синтетические материалы. Обладает высокой летучестью, хорошо смешивается с органическими веществами.

Области применения

Ацетон применяется сегодня для хорошего и полного растворения масел, эпоксидных смол, хлоркаучука, сополимеров, полистирола и целлюлозы. Также жидкость используется для эффективного обезжиривания поверхностей. Ацетон нашел активное применение не только в промышленной, но и медицинской сфере, производстве некоторых лекарственных препаратов. Широкое применение ацетона обусловлено его уникальными свойствами.

Ацетон входит в состав сольвента, растворителя 646,
преобразователя ржавчины и пр…

Ацетон входит в состав многих растворителей типа Р-4, Р-4А, Р-5, Р-5А, 646, 647, 648, применяющихся в сфере производства, отделки и ремонта. С его помощью можно разбавлять масляную краску и грунт. Как растворитель он зарекомендовал себя очень хорошо.

Безопасность

При работе с материалом следует соблюдать меры безопасности, защищая открытые участки тела и глаза. Запах ацетона является достаточно вредным, а поэтому работать с жидкостью следует в хорошо проветриваемом помещении. При попадании в глаза, их следует немедленно промыть под холодной проточной водой.

Цены для России

Обычно ацетон продается в пластиковых или стеклянных бутылках, имеющих различный объем. Сегодня изделие, объемом в 0,5 л. можно купить всего за 20 руб . Если человеку необходима тара немного больше, то приобрести 1 л. ацетона в стеклянной бутылке будет стоить 40 руб. Помимо этого можно также приобрести ацетон в канистре, объемом в 10 л., причем его стоимость будет составлять 600 руб./за 1 канистру .

В заключение следует отметить, что ацетон является вполне доступным изделием, которое не имеет никаких ограничений в плане использования, применения и реализации.

Видео

Фото: tapplastics.com, svetofor-lkm.ru

По мере того, как вы прогрессируете в деревообработке, вы обнаружите, что между инструментами для деревообработки и столярных изделий есть некоторые важные различия. Но пока вы еще изучаете базовые навыки, вы можете использовать те же инструменты, что и плотник. Они легко доступны и дешевле, так что вы можете начать работать с деревом без больших затрат на…

Семейство: Rubiaceae Торговое название: Bahia (Бахия). Другие имена: субаха (Гана); элолом (Габон); Элилом (Камерун). Распространение: Тропическая Западная Африка. Описание древесины Абура Бледно-оранжево-коричневая или розовая цвет дерева. Сердцевина дерева красновато-коричневая, иногда губчатая, с более темными прожилками. В основном прямые, с зернистостью, но иногда со спиральным зерном. Текстура ярко выраженная. Вес варьируется от 460-690 кг / м3…

Что собой представляет ацетон? Формула этого кетона рассматривается в школьном курсе химии. Но далеко не все имеют представление о том, как опасен запах данного соединения и какими свойствами обладает это органическое вещество.

Особенности ацетона

Ацетон технический является самым распространенным растворителем, применяемым в современном строительстве. Так как данное соединение имеет невысокий уровень токсичности, его также применяют в фармацевтической и пищевой промышленности.

Ацетон технический используется в качестве химического сырья при производстве многочисленных органических соединений.

Медики считают его наркотическим веществом. При вдыхании концентрированных паров ацетона возможно серьезное отравление и поражение центральной нервной системы. Данное соединение представляет серьезную угрозу для подрастающего поколения. Токсикоманы, которые используют пары ацетона для того, чтобы вызвать состоянием эйфории, сильно рискуют. Медики опасаются не только за физическое здоровье детей, но и за их психическое состояние.

Смертельной считается доза от 60 мл. При попадании в организм значительного количества кетона наступает потеря сознания, а через 8-12 часов - смерть.

Физические свойства

Данное соединение при нормальных условиях находится в жидком состоянии, не имеет цвета, обладает специфическим запахом. Ацетон, формула которого имеет вид СН3СНОСН3, обладает гигроскопическими свойствами. Данное соединение в неограниченных количествах смешивается с водой, этиловым спиртом, метанолом, хлороформом. У него невысокая температура плавления.

Особенности использования

В настоящее время область применения ацетона достаточно широка. Его по праву считают одним из самых востребованных продуктов, применяемых при создании и производстве лакокрасочных материалов, в отделочных работах, химической промышленности, строительстве. Все в большем количестве ацетон применяют для обезжиривания меха и шерсти, удаления из смазочных масел воска. Именно этим органическим веществом пользуются маляры и штукатуры в своей профессиональной деятельности.

Как сохранить ацетон, формула которого СН3СОСН3? Для того чтобы защитить это летучее вещество от негативного воздействия ультрафиолетовых лучей, его помещают в пластиковые, стеклянные, металлические флаконы подальше от УФ.

Помещение, где предполагается размещение существенного количества ацетона, необходимо систематически проветривать и установить качественную вентиляцию.

Особенности химических свойств

Название данное соединение получило от латинского слова «ацетум», означающее в переводе «уксус». Дело в том, что химическая формула ацетона C3H6O появилась гораздо позже, чем было синтезировано само вещество. Его получали из ацетатов, а затем использовали для изготовления ледяной синтетической уксусной кислоты.

Первооткрывателем соединения считают Андреаса Либавиуса. В конце XVI века путем сухой перегонки ацетата свинца ему удалось получить вещество, химический состав которого был расшифрован только в 30-х годах XIX века.

Ацетон, формула которого СН3СОСН3, до начала XX века получали путем коксования древесины. После повышения спроса во время Первой мировой войны на это органическое соединение, стали появляться новые способы синтеза.

Ацетон (ГОСТ 2768-84) является технической жидкостью. По химической активности данное соединение является одним из самых реакционноспособных в классе кетонов. Под воздействием щелочей наблюдается адольная конденсация, в результате которой образуется диацетоновый спирт.

При пиролизе из него получают кетен. В реакции с циановодородом образуется ацетонцианидангидрин. Для пропанона характерно замещение атомов водорода на галогены, происходящее при повышенной температуре (либо в присутствии катализатора).

Способы получения

В настоящее время основное количество кислородсодержащего соединения получают из пропена. Технический ацетон (ГОСТ 2768-84) должен обладать определенными физическими и эксплуатационными характеристиками.

Кумольный способ состоит из трех стадий и предполагает производство ацетона из бензола. Сначала путем его алкилирования с пропеном получают кумол, затем окисляют полученный продукт до гидропероксида и расщепляют его под воздействием серной кислоты до ацетона и фенола.

Кроме того, это карбонильное соединение получают при каталитическом окислении изопропанола при температуре около 600 градусов по Цельсия. В качестве ускорителей процесса выступают металлическое серебро, медь, платина, никель.

Среди классических технологий производства ацетона особый интерес представляет реакция прямого окисления пропена. Данный процесс осуществляется при повышенном давлении и присутствии в качестве катализатора хлорида двухвалентного палладия.

Также можно получить ацетон путем брожения крахмала под воздействием бактерий Clostridium acetobutylicum. Кроме кетона среди продуктов реакции будет присутствовать бутанол. Среди недостатков этого варианта получения ацетона отметим несущественный процентный выход.

Заключение

Пропанон является типичным представителем карбонильных соединений. Потребители знакомы с ним как с растворителем и обезжиривателем. Он незаменим при изготовлении лаков, лекарственных препаратов, взрывчатых веществ. Именно ацетон входит в состав клея для кинопленки, является средством для очистки поверхностей от монтажной пены и суперклея, средством промывки инжекторных двигателей и способом повышения октанового числа горючего, и т.п.

Современная промышленность постоянно нуждается во всевозможных химических веществах. К одним из самых распространенных среди подобных соединений относится ацетон. Это бесцветная прозрачная жидкость со специфическим запахом, которая может поставляться в бутылях различного объема, бочках и железнодорожных цистернах. Широкое применение ацетона во многих областях промышленности объясняется его уникальными свойствами, в частности превосходной способностью растворять органические вещества.

Основные отрасли промышленности, в которых используется ацетон

Данное вещество активно используется в следующих отраслях промышленности:

• лакокрасочная;
• пищевая;
• парфюмерная
• текстильная;
• фармацевтическая.

В лакокрасочной промышленности технический ацетон используется для производства нитроэмалей и нитролаков, которые представляют собой растворы нитратов целлюлозы в растворителях органического происхождения. Лак из нитроцеллюлозы быстро высыхает, благодаря испарению ацетона, входящего в его состав. За счет этого образуются твердые и эластичные пленки, которые затем полируют. Приготовленные таким способом лаки находят свое применение в авиа- и автомобилестроении, в производстве обуви. Кроме того, в лакокрасочной отрасли данное вещество используется как превосходный обезжириватель.

В пищепроме ацетон используют при экстракции продуктов, витаминов и жиров. По сравнению с другими растворителями он обладает малой токсичностью, поэтому в небольших количествах его применяют при производстве пищевых добавок, улучшающих свойства продуктов (например, муки).

В парфюмерной промышленности летучее вещество участвует в процессе синтеза иононов — это ароматические химические соединения, которые необходимы для создания духов, туалетной воды и подобной продукции.

При производстве текстиля ацетон необходим на этапе подготовительной обработки нитроцеллюлозного сырья. В дальнейшем из нитроцеллюлозы изготавливают вискозное волокно. С помощью данного соединения также обеззараживают шерсть и меха, чтобы в дальнейшем создать из них искусственную кожу. Включают его и в состав ингредиентов при печатании и окраске тканей — для этого летучее вещество соединяют с солями сернистой и гидросернистой кислоты.

Малая токсичность ацетона обеспечивает его популярность в фармацевтике. Это вещество входит в качестве одного из компонентов в состав лекарств (анальгетиков). С его помощью из лекарственного растительного сырья извлекают определенные элементы, необходимые для приготовления препаратов. А изготовленные с использованием этого летучего соединения лекарственные пленки выступают отличной альтернативой медицинских повязкам и наклейкам, необходимым для защиты операционных ран и швов.

Применение в прочих областях промышленности

Кроме перечисленных отраслей ацетон используется при производстве многих других веществ и материалов. Например, без него не обходится процесс изготовления бездымного пороха. Тысячи тонн ацетона каждый год закупаются предприятиями, производящими стеклопластик, резину, сигареты, бытовые и косметические товары. В небольших количествах это вещество применяется в электронике, в частности, его включают в состав покрытий и чернил.

Также данное соединение используют в промышленности для хранения ацетилена. Дело в том, что ацетилен невозможно хранить в чистом виде из-за высокой взрывоопасности. Для безопасного хранения его нужно поместить в специальную емкость с материалом, пропитанным ацетоном.

Таким образом, ацетон выступает универсальным веществом, которое активно используется в различных отраслях промышленности.