Что такое ацетон?
Ацетон — это кетон простейшей структуры, амфифильная жидкость, которая является как гидрофильной, так и гидрофобной.
Его также называют диметилкетоном или 2-пропаноном. Ацетон классифицируется как «Опасное вещество 4 класса, нефть № 1, водорастворимая жидкость» в соответствии с Законом о пожарной службе и является чрезвычайно огнеопасным.
Он также классифицируется в соответствии с Законом о промышленной безопасности и охране труда как «опасное и вредное вещество, которое должно быть маркировано или уведомлено» и требует ношения соответствующих средств защиты при работе с ним.
Применение ацетона
Ацетон растворяет широкий спектр органических соединений, а поскольку он очень летуч и легко высыхает при комнатной температуре, его используют в качестве растворителя для смол, резины, жиров, красок, красителей, клеев, ацетилцеллюлозы, нитроцеллюлозы и многих других применений.
Еще одно применение, в котором используется его свойство хорошо растворять органические соединения, — удаление грязи с лабораторного оборудования. Еще одно применение — жидкость для снятия лака с ногтей. Из-за своей высокой летучести ацетон иногда используется для удаления воды с лабораторного оборудования после его очистки водой.
Ацетон также может использоваться в качестве сырья для синтеза уксусного ангидрида, метилметакрилата, бисфенола А, аскорбиновой кислоты (витамина С), хлороформа, йодоформа и сульфонала, а также в качестве стабилизатора для ацетиленового газа.
Свойства ацетона
Ацетон — прозрачная, бесцветная, летучая жидкость с молекулярной формулой CH3COCH3 и молекулярной массой 58,08. Он легкий, с удельным весом 0,791, и его можно смешивать с водой, этанолом и эфиром в любой пропорции. Ацетон также имеет эфирный запах и анестезирующий эффект.
Ацетон имеет температуру вспышки -21°C и воспламеняется при комнатной температуре. Его температура плавления составляет -93,9°C, температура кипения 56,1°C и температура воспламенения 465~560°C. Из-за его высокой летучести необходимо проветривать помещение и соблюдать осторожность с огнем при его использовании.
Он имеет высокое сродство ко многим веществам, как гидрофильным, так и гидрофобным, и хорошо растворяется. Пластик, ювелирные изделия и синтетические волокна могут быть атакованы или обесцвечены, если они прилипнут к поверхностям, поэтому следует позаботиться об их защите заранее, а если они прилипнут, немедленно вытереть их.
Кроме того, когда ацетон термически разлагается при высоких температурах, образуются кетен и метан.
Другая информация об ацетоне
Как производится ацетон
Ацетон в промышленности производится методом Хехста-Ваккера, который частично окисляет пропилен, или методом Кумена, который одновременно синтезирует фенол и ацетон из бензола и пропилена.
1. Метод Хехста-Ваккера
Пропилен, воздух как источник кислорода и раствор катализатора хлорид палладия-хлорид меди смешиваются в реакционной колонне и реагируют. Пропилен напрямую окисляется для получения ацетона.
Полученный ацетон отделяется от раствора катализатора в разделительной колонне, а затем очищается и обезвоживается в ректификационной колонне для получения продукта. Раствор катализатора восстанавливается во время реакции в реакционной колонне, но направляется в окислительную колонну, где он реагирует с воздухом, снова окисляется и возвращается в реакционную колонну.
Реакция окисления пропилена в реакционной колонне и реакция восстановления катализатора
CH3CH = CH2 + PdCl2 + H2O → CH3COCH3 + Pd + 2HCl
Pd + 2CuCl2 → PdCl2 + 2CuCl
Рециркуляция катализатора
2CuCl + 1/2O2 + 2HCl → 2CuCl2 + H2O
2. Метод кумола
Пропилен реагирует с бензолом с использованием цеолита или фосфорной кислоты в качестве катализатора для получения кумола (изопропилбензола). Кумол окисляется с образованием (гидропероксида кумола), который разлагается с образованием ацетона и фенола.
Образование кумола
CH3CH = CH2 + C6H6 → C6H5-CH(CH3)2
Окисление кумола
C6H5-CH(CH3)2 + O2 → C6H5-C(CH3)2COOH
Разложение гидропероксида кумола
C6H5-C(CH3)2COOH → C6H5OH + CH3COCH3