Бывают не только жидкие, но также твердые и газообразные. Они могут проявлять свои растворяющие свойства на предметах аналогичных состояний. Зависит это от объема расхода растворителя и от заданной температуры. Важно упомянуть, что растворитель практически идентичен по своей молекулярной формуле растворяемому веществу. То есть для каждого конкретного растворяемого вещества служит своя группа растворителей.
Ацетон
Ацетон представляет собой бесцветную летучую легковоспламеняемую жидкость со специфическим запахом. Температура ее кипения – 56,1°С, плавления – 95°С. Технический ацетон получается в процессе синтеза фенола, способом ацетонобутилового брожения или в ряде производств как побочный продукт. Данная жидкость хорошо смешивается с водой и органическими растворителями, такими как эфир, этанол, метанол. Ацетон находит широкое применение как растворитель органических веществ, таких как нитроцеллюлоза, ацетилцеллюлоза, резина, воск, жиры и т.д., а также и некоторых солей: иодида калия, хлорида кальция.
Применение ацетона
Области применения достаточно широки. В лакокрасочной промышленности он используется в качестве растворителя нитроэмалей, нитролаков. Применяется в производстве искусственного шелка, органического небьющегося стекла, целлулоида, бездымного пороха, кинопленок и т.д.Так как ацетон хорошо растворяет ацетилен, он широко используется при наполнении стальных ацетиленовых баллонов, а также очищает от монтажной пены инструменты и поверхности.
Ацетон служит сырьем при производстве многих химических продуктов: индиго, синтетического каучука, ионона, то есть духов. В соединении с солями сернистой и гидросернистой кислот он применяется для окрашивания и печатания тканей. Используется ацетон и в производстве искусственной кожи, для обеззараживания меха и шерсти.
Благодаря сравнительно малой токсичности, продукт широко применяется в фармацевтике, а именно для экстрагирования некоторых видов лекарств и препаратов, то есть когда определенные вещества извлекают из раствора химическим путем. Так же он употребляется в пищевой промышленности, также для процедуры экстрагирования пищевых продуктов, жиров, витаминов.
Ацетон является веществом 4-го класса опасности по степени воздействия на организм. Его пары тяжелее воздуха, поэтому помещения, где его применяют, должны хорошо проветриваться, иначе возникает опасность отравления.
Меры предосторожности
При работе с ацетоном важно:- не допускать попадания на слизистую оболочку глаза;
- руки защищать с помощью резиновых перчаток;
- работать в помещениях с хорошей вентиляцией.
Хранят вдали от источников тепла в герметично закрытых тарах, не допуская попадания прямых солнечных лучей. При тушении горящего ацетона используют только огнетушители порошкового типа.
Что представляет собой ацетон? Состав данного органического соединения следующий: три атома углерода, шесть атомов водорода, один атом кислорода. Проанализируем основные физические и химические свойства данного соединения, способы получения, а также рассмотрим основные области его применения.
Краткая справка
Ацетон, состав и свойства которого рассмотрим подробнее, является органическим веществом, простейшим представителем насыщенных карбонильных соединений - кетонов. В переводе с латинского языка, он означает - уксус. Раньше ацетон, состав которого еще не был изучен, синтезировали из ацетатов, а готовый кетон являлся сырьем для получения ледяной уксусной кислоты.
Только в середине девятнадцатого века немецким химиком Леопольдом Гмелиным в научный лексикон был введен термин «ацетон».
История открытия
Ацетон, состав которого был изучен только в девятнадцатом веке Жано-Батистом Дюма и Юстусом фон Либихом, впервые удалось открыть Андреасу Либавиусу в конце 16 века. Вещество удалось синтезировать в процессе сухой перегонки соли - ацетата свинца.
До начала двадцатого века этот представитель кетонов получили путем коксования древесины.
Во время первой мировой войны ацетон, состав которого в настоящее время известен даже школьникам, стали производить иными способами.
Физические свойства
Ацетон является бесцветной подвижной летучей жидкостью, обладающей резким запахом. Данное органическое соединение неограниченно смешивается с водой, бензолом, диэтиловым эфиром, метанолом, сложными эфирами. В быту практически все используют растворитель - ацетон, состав которого рассматривается в рамках курса органической химии.
Химические свойства
Одним из самых реакционноспособных кетонов является ацетон. Формула и свойства этого органического соединения рассматриваются в рамках карбонильных соединений. В щелочной среде он взаимодействует в альдольную самоконденсацию, продуктом реакции является диацетоновый спирт.
Под воздействием цинка данный кетон восстанавливается до пинакона. В рамках пиролиза получают кетен. Как любое органическое соединения, ацетон сгорает в атмосфере кислорода с образованием углекислого газа и водяного пара. Процесс является экзотермическим, сопровождается выделением значительного количества теплоты.
Качественной реакцией на данное соединения является взаимодействие в щелочной среде с При наличии ацетона появляется интенсивный красный цвет, который по мере добавления в раствор уксусной кислоты становится красно-фиолетовым.
Химический состав ацетона (наличие двойной связи между атомом кислорода и углерода) объясняет отсутствие у данного органического соединения способности вступать в реакции окисления с аммиачным раствором оксида серебра и свежеприготовленным гидроксидом меди (2).
Получение диметилкетона
В настоящее время в мире производят около 6,9 миллионов тонн ацетона в год. Аналитик отмечают стабильный рост у потребителей спроса на этот кетон, в результате чего химики разрабатывают новые варианты его экономичного синтеза. В промышленных масштабах диметилкетон получают из пропена прямым либо косвенным путем. При кумольном способе ацетон является подобным продуктом синтеза из бензола фенола. Выделяют три стадии данного производства. Сначала пропеном бензол алкилируется, продуктом взаимодействия является кумол. На второй и третьей стадиях он окисляется атмосферном кислородом до гидропероксида. В кислой среде это соединение разлагается на ацетон и фенол.
Вторая промышленная технология получения ацетона основывается на каталитическом окислении в паровой фазе изопропанола. При прямом окислении в жидкой фазе пропена в присутствии катализатора (хлорида палладия) также можно получать ацетон.
Среди методов, которые не подходят для промышленных объемов из-за несущественного выхода продукта, отметим и брожение крахмала под воздействием бактерий.
Области применения
Ацетон часто применяют в производстве в виде растворителя. Данное вещество отлично обезжиривает поверхности, растворяет хлоркаучук, эпоксидные смолы, полистирол, разные органические вещества. Именно данный кетон применяют для растворения нитратов и целлюлозы.
В фармацевтической промышленности соединение применяется в качестве главного сырья для синтеза метилметакрилата, окиси мезитила, ацетонциангидрина, уксусного ангидрида, диацетонового спирта.
Это органическое кислородсодержащее соединение является отличным средством для удаления с поверхности остатков жира. В чистом виде ацетон применяют для растворения разных лаков и грунтовок. В настоящее время данный представитель класса кетонов применяется не только в качестве отличного органического растворителя, но и как исходное вещество для промышленного синтеза полиуретанов, эпоксидных смол, поликарбонатов, взрывчатых соединений. Также он необходим для хранения ацетилена, так как этот алкин имеет повышенную взрывоопасность, его нельзя оставлять в чистом виде. Ацетилен размещают в специальных емкостях, которые содержат пористый материал, пропитанный диметилкетоном.
Среди интересных фактов, касающихся использования ацетона, отметим приготовлением с его участием охлаждающих бань в смеси с жидким аммиаком и «сухим льдом».
В научно-исследовательских лабораториях диметилкетон, являющийся первым представителем класса, необходим для мытья грязной химической посуды. Причина такого оригинального применения ацетона заключается в его незначительной токсичности, отличной летучести, прекрасной растворимости в воде. С помощью ацетона можно достаточно быстро высушить посуду и просушивать неорганические малоактивные соединения, не вступающие с ним в химическое взаимодействие.
Чтобы провести очистку данного кетона в лабораторных условиях, его перегоняют с небольшим количеством перманганата калия.
Обнаружить присутствие ацетона в смеси органических соединений можно с помощью взаимодействия с растворами фурфурола, нитропруссида натрия, йода.
Компания «Химсервис» предлагает купить ацетон по доступным ценам
Из школьного учебника химии известно, что самым простейшим органическим соединением, относящимся к группе кетонов, является диметилкетон. Это вещество, единственное из всей группы данных карбонилсодержащих соединений, имеет свое собственное нарицательное название – ацетон. Причем, само слово «кетон» как раз и произошло от немецкого «aketon». Дело в том, что ацетон был получен немецким химиком Андреасом Либавиусом в процессе сухой перегонки ацетата свинца еще в XVI веке, когда не существовало ни единой химической терминологии, ни даже периодической системы элементов.
Характеристики ацетона
Ацетон представляет собой бесцветное летучее вещество, обладающее характерным, довольно приятным запахом. Он отличается высокой гигроскопичностью, легко смешивается с водой, метанолом, этанолом, диэтиловым спиртом и другими растворителями в самых произвольных пропорциях.
Основные физические свойства
- Плотность – 0,7899 г/см 3 ;
- Температура кипения – 56,1°С;
- Температура плавления – -95°С;
- Показатель оптического преломления – 1,3591 (при 20°С);
Основные химические свойства
- Молекулярная формула СН 3 -СО-СН 3 ;
- Относительная молекулярная масса 58,08 г/моль;
Главной химической особенностью ацетона является его высокая реакционная способность. В частности, он является одним из немногих кетонов, способных образовывать бисульфидные соединения. Кроме того, атомы водорода в ацетоне легко замещаются галогенами.
Основные биологические свойства
Ацетон естественным способом вырабатывается в организме всех млекопитающих, включая человека. Он является продуктом метаболических реакций. У здорового человека в крови содержится 1-2 грамма ацетона на 100 мл, кроме того, 0,01-0,03 грамма выделяется в суточном объеме мочи. Повышение содержания ацетона в организме может свидетельствовать о серьезных заболеваниях, в частности, сахарном диабете. Следует упомянуть, что из-за приятного запаха и специфического влияния на нервную систему ацетон можно причислить к наркотическим веществам. Токсикоманы используют его для достижения состояния эйфории.
Однако ацетон в дозах свыше 60 мл смертельно опасен и приводит к существенным негативным изменениям в организме, вплоть до отека легких, пневмонии, гепатита, поражения почек и так далее.
Получение ацетона
Во всем мире производится около 7 миллионов тонн ацетона в год, и этот показатель непрерывно растет. Вплоть до 1914 года данное вещество получали исключительно путем коксования древесины, однако повышенной спрос на ацетон в первой половине XX века привел к появлению более прогрессивных методов. Сегодня основная часть ацетона в мире получается из пропена, например, кумольным методом в три стадии:
- получение кумола путем алкилирования пропеном бензола С 6 Н 6 +С 3 Н 6 =С 6 Н 5 СН(СН 3) 2 ;
- окисление кумола до гидропероксида С 6 Н 5 СН(СН 3) 2 +О 2 = С 6 Н 5 С(ООН)(СН 3) 2 ;
- разложение гидропероксида на фенол и ацетон под действием серной кислоты С 6 Н 5 С(ООН)(СН 3) 2 →С 6 Н 5 ОН+(СН 3) 2 (СО).
В небольших количествах ацетон также получается при брожении крахмала.
Применение ацетона
Ацетон является важнейшим представителем кетонов и применяется в самых различных областях человеческой жизнедеятельности.
Применение ацетона в промышленности
Ацетон – это самый востребованный в мире растворитель органических веществ, поэтому он в данном качестве широко применяется при производстве различных лаков, клеев, взрывчатых веществ, лекарственных препаратов, строительных очистительных жидкостей и так далее.
Важным преимуществом ацетона является его высокая безопасность по сравнению с альтернативными веществами – скипидаром, керосином или уайт-спиритом. В лабораторных условиях ацетон широко используется для мытья и быстрой сушки химической посуды, окисления различных спиртов, приготовления охлаждающих бань, а также в качестве полярного апротонного растворителя.
Бытовое применение ацетона
Ацетон наверняка имеется практически в каждом доме. Дело в том, что он, обладая весьма доступной стоимостью, является верным помощником в домашнем хозяйстве. В частности, ацетон можно использовать в следующих целях:
- Очистка сложных загрязнений. Ацетон успешно используется для выведения пятен краски с одежды и других объектов. С помощью него можно удалить даже суперклей с тканевой поверхности или остатки застывшего силикона без повреждения базовой структуры материала.
- Обезжиривание различных поверхностей перед покраской или другими работами. Например, металлические изделия перед нанесением слоя лака необходимо тщательно протереть тканью, смоченной в ацетоне.
- Улучшение характеристик бензиновых двигателей. Опытные автолюбители добавляют немного ацетона в бензобак, используя его некоторые важные достоинства. Высокая гигроскопичность позволяет ацетону хорошо перемешиваться с бензином, а качества растворителя помогают удалить накопившийся в форсунках и свечах нагар, а также весь конденсат без вреда для самой системы. Кроме того, из-за высокой концентрации кислорода в ацетоне улучшается воспламенение и сгорание топливной смеси, что снижает расход бензина и увеличивает динамические качества автомобиля.
Меры предосторожности при работе с ацетоном
Несмотря на низкую степень токсичности (в малых объемах), ацетон способен при высоких концентрациях вызывать раздражение кожных покровов и жжение в глазах. Поэтому желательно при длительной работе с веществом использовать средства защиты (респиратор, перчатки и т. д.). Также существенная опасность ацетона заключается в его высокой воспламеняемости (при температуре от +465°С) и взрывоопасности (при концентрации в воздухе от 2,5 до 12%).
Ацетон - это один из самых наиболее распространенных растворителей в строительстве. Его используют для разбавления, прежде всего ацетатов и нитратов, благодаря довольно небольшому уровню токсичности он также используется в пищевой и фармацевтической промышленности. Ацетон также является сырьём для синтеза ангидрида уксуса, метилметакрилата, изофрона, метилизобутилкетона, окиси, кетена, мезитила, диацетонового спирта и прочих соединений.
Ацетон - это летучее и бесцветное вещество. Оно представляет собой гигроскопическую жидкость с характерным ярко выраженным запахом. Она может также смешиваться с этанолом, хлороформом, метанолом, водой, диэтиловым спиртом и прочими органическими растворителями в самых разных соотношениях и пропорциях.
Этому химическому веществу характерны такие же качества и особенности, как и алифатическими кетонам. Он может каталитически восстанавливаться амальгамами цинка и магния до изопропилового спирта. Ацетон также может окислять до кетонов вторичные спирты при отсутствии алкоголятов алюминия.
Его основные технические особенности и характеристики:
Плотность - 790, 8 кг/м3;
Температура плавления - 94,90 С;
Температура кипения - 56,20 С.
В условиях и масштабах промышленности, это вещество выделяется при производстве уксусной кислоты, киноплёнки, оргстекла, лаков, пластмасс и красок.
С точки зрения медицины, ацетон - это самый настоящий наркотик. Его части используют токсикоманы для того, чтоб достичь состояния эйфории. Однако это вещество очень опасно и может поражать всю центральную нервную систему.
Отравление организма может наступить в случае попадания данного вещества внутрь при вдыхании его концентрированных паров. Смертельная доза составляет от 60 мл и больше. При попадании ацетона внутрь организма могут наблюдаться такие симптомы как боли в животе, цианоз кожи, рвота, тошнота. В случае попадания большого количества в организм может наступить потеря сознания, и смерть наступает приблизительно через 7 - 12 часов после приёма этого вещества.
Сегодня ацетон является одним из наиболее востребованных продуктов, который активно используется при производстве и изготовлении лакокрасочных материалов, в малярных работах, строительстве, в химической промышленности, а также в качестве эффективного и недорогого растворителя красок и прочих веществ.
С каждым днём всё большее значение приобретает его использование для удаления воска из смазочных масел, для обезжиривания шерсти и меха, в производстве искусственной кожи, а также для эффективного извлечения различных эфирных масел. Ко всему прочему, ацетон активно используется при наполнении баллонов для того, чтоб хранить ацетилен. Один объём этого вещества растворяет примерно 25 объёмов ацетилена при условии нормального давления и температуры.
Хранить это вещество необходимо в стеклянных, пластиковых или металлических флаконах в местах, которые надёжно защищены от попадания искр или солнечного света. Помещения для хранения ацетона должны также хорошо проветриваться и вентилироваться. К тому же нужно следить за тем, чтоб ацетон не был доступен маленьким детям.
Произведём «разбор полётов, с колокольни» физико - химических фактов по поводу применения ацетона, как по назначению, так и не очень. Об основных свойства ацетона знают, наверное, и дети в первом классе, поэтому не будем углубляется в подробности. Основное бытовое применение данного органического вещества - это растворитель. Под словом растворитель подразумевается способность ацетона растворять приличное количество органических веществ, что и делает его универсальным в применении, в отличии от узконаправленных растворителей, таких как, толуол, бензол, керосин и т.д. Надо не забывать о большой испаряющейся способности ацетона (прошу не путать с температурой кипения), например, изопропиловый и этиловый спирты имеют почти одинаковую температуру кипения, разница в пять градусов, но этиловый спирт быстрее испариться чем изопропиловый, при прочих одинаковых условиях.
Но какой бы идеальный растворитель не был ацетон, он не является основой законченного продукта, если конечно не брать клей для склеивания моделей самолётов, кораблей и т.д. изготовленных из полистирола! Помните в СССР продавали такие наборы, «очумелые ручки». Во всём остальном он идёт как добавка. Даже лак для ногтей, которые модницы потом якобы снимают ацетоном, тоже не ацетон. В лаковой основе в качестве растворителя, а также жидкость для снятия лака используют этилацетат, с небольшим, до 10% добавлением ацетона. Ацетон вреден не только для печени при вдыхании, но и для ногтей, и это как раз из - за его хорошей растворимости почти ко всем веществам, особенно протолитического характера.
Ацетон и двигатель
Ацетон, как для органического вещества является довольно реакционно способным, и вступает в ряд химических реакций. Но не целевое применение может привести к плачевным результатам. Как уже упоминалось лак с ногтей смывать им не надо. В лакокрасочные составы его добавляют исключительно для уменьшения вязкости краски и сокращения срока высыхания. Заливать его в бак автомобиля и заводить мотор якобы для прочистки системы не стоит. Топливную систему он конечно прочисти, но и мотор «уложить» может. Этим способом пользовались в 80-е года, когда не было альтернативы. Но вот если Вы занимаетесь авиамодельным или другим видом спорта где присутствует мини двигатель внутреннего сгорания со свечой зажигания, то 10 - 15 % ацетона в смесь топлива увеличит мощность двигателя. Тоже самое можно сказать о повышении октана ацетоном. Может на атмосфернике и пройдёт данный финт, но турбированный мотор с инжекторами Вам спасибо за такое не скажет. Смело можно использовать чистый ацетон если работаете с пенопластом или полистиролом, очень хорошо клеит данный вид материала. Хранить ацетон лучше в тёмном стекле или полиэтиленовой канистре, но в тёмном месте. Ультрафиолетовое излучение от Солнца приводит к образованию взрывчатых пироксидных соединений. Которые самопроизвольно могут взорваться.