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.
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.
знает каждый. Широкую известность он получил, прежде всего, как качественный растворитель. Ацетон может быть использован для разбавления густых красок, эмалей и других красящих материалов. Им растворяют смолы и масла природного происхождения, хлоркаучук, полистирол, сополимеры винилхлорида, эпоксидные смолы и диацетат целлюлозы - и это далеко не полный список.
Он применяется в пищевой и фармацевтической промышленности при извлечении различных веществ, жиров, витаминов. Им обеззараживают мех и шерсть, а также используют при изготовлении небьющегося стекла, кинопленки, бездымного пороха и даже некоторых видов искусственного шелка. Ацетон не заменим при хранении и транспортировке в стальных баллонах ацетилена, применяемого для сварки. Вот такой широкий спектр применения.
Ацетон в быту
В быту ацетон также может стать верным помощником:
1) Им можно обезжирить самые разные поверхности перед их последующей покраской или другой обработкой. Так, например, перед нанесением лака металлическую поверхность тщательно протирают лоскутом натуральной, желательно неокрашенной ткани или обрабатывают кистью с натуральным ворсом, смоченной в ацетоне.
Важно: в случае, если поверхность полированная, ткань или кисть необходимо предварительно прополоскать в ацетоне до тех пор, пока жидкость не станет абсолютно прозрачной. Качественно обезжиренная поверхность металла не имеет белых разводов. Таким же способом можно обработать очищенный полированный камень или стекло;
2) Ацетон поможет бесследно удалить некоторые виды пятен.
Остатки силикона: смочите обычный ватный диск небольшим количеством жидкости и аккуратными движениями удалите налет. Если вам необходимо устранить капли или целые полосы застывшего силикона, сначала уберите основной объем с помощью ножа или шпателя.
Суперклей с тканевой поверхности: дайте клею высохнуть, затем намочите ватный тампон и приложите его к пятну на пару минут, соскребите клей не очень острым кухонным ножом; при необходимости повторите процедуру несколько раз.
Пятна от краски на одежде: также на ватный тампон или диск наносят ацетон и обрабатывают пятно по направлению от краев к середине. Главное помнить, что данный растворитель не стоит использовать для кожи или синтетических тканей, а при очищении окрашенных тканей сначала обязательно проверяйте воздействие ацетона на незаметном участке.
Работая с ацетоном, не забывайте соблюдать элементарные правила безопасности: хорошо проветриваемое помещение, отсутствие источников возгорания, хранение в плотно закрытой таре в темном и сухом месте, не доступном для детей.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯЭмпирическая формула. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . С3Н6О
Структурная формула. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . СН3СОСН3
Молекулярная масса, кг/кмоль. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58,08
Агрегатное состояние. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . жидкое
Внешний вид. . . . . . . . . . . . . . . . . . . бесцветная летучая прозрачная жидкость
Запах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . характерный
Применение: в качестве растворителя органических веществ. В газовой отрасли используется также при аналитическом определении содержания органических примесей и серосодержащих соединений в природном газе. Благодаря малой токсичности, используется в пищевой, фармацевтической промышленности; служит сырьем для органического синтеза.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Плотность при 20 °С и давлении 101,3 кПа, кг/м3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 790,8
Плотность в сжиженном состоянии при минус 83 °С, кг/м3 . . . . . . . . . . 620,8
Плотность пара по воздуху. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,0
Температура кипения при давлении 101,3 кПа, °С. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56,5
Температура плавления (кристаллизации)
При давлении 101,3 кПа, °С. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . минус 95,35
Критическая температура, °С. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Критическое давление, МПа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4,76
Теплота сгорания, кДж/моль. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . минус 1821,38
Удельная теплота сгорания, кДж/кг. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31360
Теплота образования, кДж/моль. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . минус 217,57
Константы уравнения Антуана в температурном интервале минус 15 – плюс 93 0С
А. . . . . . . . . . . . . . . . . . 6,37551
В. . . . . . . . . . . . . . . . . . 1281,721
С. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237,088
:Растворимость в воде: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . неограниченная.
Реакционная способность: относится к органическим растворителям. Образует кристаллическое соединение с гидросульфатами щелочных металлов. Только сильные окислители, напр., щелочной р-р КMnO4 и хромовая кислота окисляют ацетон до уксусной и муравьиной кислот и далее – до СО2 и воды. Действием хлора и щелочи ацетон превращается в хлороформ. Ацетон окисляет вторичные спирты в присутствии алкоголятов Al до кетонов. При контакте с перекисью натрия или хромовым ангидридом ацетон загорается со взрывом. Смешивается с эфиром, метанолом, этанолом, сложными эфирами.
САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Регистрационный номер по CAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67-64-1
Класс опасности в воздухе рабочей зоны. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
ПДКм.р./с.с. в воздухе рабочей зоны, мг/м3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 800/200
Код вещества, загрязняющего атмосферный воздух. . . . . . . . . . . . . . . . . 1401
Класс опасности атмосферном воздухе. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
ПДКм.р./c.c. в атмосферном воздухе, мг/м3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,350/3
Воздействие на людей: обладает наркотическим действием. Адсорбируется неповрежденной кожей. На коже – стигмы. При продолжительном вдыхании паров ацетон накапливается в организме. Отравление ацетоном возможно при вдыхании паров ацетона в концентрации, превышающей ПДК. Порог восприятия запаха – 0,0011 мг/л.
Меры первой помощи пострадавшим от воздействия вещества: свежий воздух. При обморочном состоянии вдыхание нашатырного спирта; крепкий сладкий чай или кофе; ингаляция кислорода. Сердечные средства. При попадании в желудочно-кишечный тракт – зондовое промывание желудка 2% раствором соды с последующим введением адсорбирующих и обволакивающих средств.
Меры предосторожности: все работы должны проводиться с использованием приточно-вытяжной вентиляцией, вдали от огня и источников искрообразования. В производственных условиях должна быть соблюдена герметизация оборудования, аппаратов, процессов слива и налива для исключения попадания паров ацетона в воздушную среду. Защита от статического электричества.
Средства защиты: индивидуальные средства защиты, спецодежда, спецобувь, противогаз.
Методы перевода вещества в безвредное состояние: сорбция паров ацетона.
ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНЫЕ СВОЙСТВА
Группа горючести. . . . . . . . . . . . . . легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ)
Температура вспышки, °С
Закрытый тигель. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . минус 18
Открытый тигель. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . минус 9
Температура воспламенения, °С. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . минус 5
Температура самовоспламенения, °С
В воздухе. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535
В кислороде. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485
В хлоре. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения), % (об.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,7-13,0
Температурные пределы распространения пламени, °С. минус 20 –плюс 6
Минимальная энергия зажигания, мДж. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,41
Нормальная скорость распространения пламени, м/с. . . . . . . . . . . . . .. . . 0,44
Температура горения, °С. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2322
Минимальное взрывоопасное содержание кислорода, % (об.) при разбавлении
Азотом. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11,9
Диоксидом углерода. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14,9
Максимальное давление взрыва, кПа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570
Скорость нарастания давления взрыва, МПа/с. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8,3-13,8
Скорость выгорания, кг/(м2с) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,96 10-2
Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора, % (об.):
Азота. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Диоксида углерода. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
Безопасный экспериментальный максимальный зазор, мм. . . . . . . . . . .1,04
Группа взрывоопасной смеси по ГОСТ Р 51330.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Т1
Средства пожаротушения: порошок, инертные газы, распыленная вода, водопенные составы, для небольших очагов порошковые огнетушители, асбестовое одеяло, песок.
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…