Токсичность ацетона, Техника безопасности при работе с ацетоном — Разработка установки по очистке воздуха от паров ацетона

Токсичность ацетона, Техника безопасности при работе с ацетоном - Разработка установки по очистке воздуха от паров ацетона Кислород

В быту

Средством, которое стоит дешевле пятновыводителей, убирают следы от краски на покрывалах коврах, одежде, не затрагивая структуру, очищают застывший силикон, засохший клей, воск. Вместо дорогого растворителя ацетоном обезжиривают металлические поверхности, керамику перед нанесением лака, бетон и дерево обрабатывают до покраски.

Владельцы автомобилей добавляют пропанон в бензобак, что помогает улучшить характеристики двигателя.  Ацетоном вытирают нагар, оседающий на свечах, на поверхности форсунок, удаляют конденсат. Поскольку в данном средстве высокая концентрация кислорода, улучшается сгорание топлива, уменьшается потребление бензина

В промышленности

Не обходится без технического ацетона, который на предприятия поставляется в цистернах, в бутылях и бочках, производство нитрокрасок, эмали. Лак, в который наливают быстро испаряющийся пропанон, моментально сохнет, образует эластичную пленку и поступает на обувные фабрики, в авиастроение, в автомобильные корпорации.

Пока не удалось найти, чем заменить ацетон в производстве:

В пищевой промышленности диметилкетон используется при создании добавок, улучшающих вкус выпечки, сладостей, при выделении экстрактов, при изготовлении ряда жиров. Ацетон принимает участие в синтезировании ароматических соединений, добавляемых в туалетную воду, одеколон, духи, поэтому заказывается компаниями, выпускающими парфюмерию.

Для обработки нитроцеллюлозы, из которой делают вискозу, для обеззараживания шерсти и меха, заказывают ацетон текстильные и швейные фабрики. Входит летучий пропанон в средства, с помощью которых окрашивают ткани, наносят узоры, печатают рисунки. 

В качестве вспомогательных компонентов ацетон присутствует в обезболивающих препаратах, используется фармацевтическими компаниями для извлечения из растительного сырья многих вытяжек, основных экстрактов, для производства пленок, что накладывают на швы, раны.

Покупают технический ацетон фирмы, которые выпускают:

Не обходятся без диметилкетона в ряде других промышленных отраслей – в электронике, в производстве пороха, чернил. Покупают не один литр ацетона, а тонны предприятия, где делают сигареты.

Государственный контроль

Ацетон, в концентрации более 60 %, в России входит в таблицу III спиcка IV «Перечня наркотических средств, психотропных веществ и их прекурсоров» и его оборот подлежит контролю. При работе в лаборатории с ацетоном, операции по его расходу должны вноситься в специальный «Журнал регистрации операций, при которых изменяется количество прекурсоров наркотических средств и психотропных веществ».

Из изопропанола

По данному методу изопропанол окисляют в паровой фазе при температурах 450—650 °C на катализаторе (металлические медь, серебро, никель, платина). Ацетон с высоким выходом (до 90 %) получают на катализаторе «серебро на пемзе» или на серебряной сетке:

(CH3)2CH-OH O2⟶(CH3)2CO H2O2{displaystyle {mathsf {(CH_{3})_{2}CH{text{-}}OH O_{2}longrightarrow (CH_{3})_{2}CO H_{2}O_{2}}}}

Кумольный способ

Основную часть ацетона получают как сопродукт при получении фенола из бензола по кумольному способу. Процесс протекает в 3 стадии.[12]

На первой стадии бензол алкилируется пропеном с получением кумола, на второй и третьей (реакция Удриса — Сергеева) полученный кумол окисляется кислородом воздуха до гидропероксида, который при действии серной кислоты разлагается на фенол и ацетон:

C6H6 CH3CH=CH2⟶C6H5CH(CH3)2{displaystyle {mathsf {C_{6}H_{6} CH_{3}CH{text{=}}CH_{2}longrightarrow C_{6}H_{5}CH(CH_{3})_{2}}}}
C6H5CH(CH3)2 O2⟶C6H5C(OOH)(CH3)2{displaystyle {mathsf {C_{6}H_{5}CH(CH_{3})_{2} O_{2}longrightarrow C_{6}H_{5}C(OOH)(CH_{3})_{2}}}}
C6H5C(OOH)(CH3)2⟶C6H5OH (CH3)2CO{displaystyle {mathsf {C_{6}H_{5}C(OOH)(CH_{3})_{2}longrightarrow C_{6}H_{5}OH (CH_{3})_{2}CO}}}

Лабораторное применение

В органической химии ацетон применяется в качестве полярного апротонного растворителя, в частности, в реакции алкилирования

ArOH RCl K2CO3⟶ArOR KCl KHCO3{displaystyle {mathsf {ArOH RCl K_{2}CO_{3}longrightarrow ArOR KCl KHCO_{3}}}}

для окисления спиртов в присутствии алкоголятов алюминия по Оппенауэру

RR′CH-OH (CH3)2CO⟶RR′CO (CH3)2CH-OH{displaystyle {mathsf {RR’CH{text{-}}OH (CH_{3})_{2}COlongrightarrow RR’CO (CH_{3})_{2}CH{text{-}}OH}}}

Ацетон применяется для приготовления охлаждающих бань в смеси с «сухим льдом» и жидким аммиаком (охлаждает до температуры −78 °C).

В лабораториях используется для мытья химической посуды благодаря низкой цене, малой токсичности, высокой летучести и лёгкой растворимости в воде, а также для быстрой сушки посуды и неорганических веществ.

Меры предосторожности

По степени воздействия на организм ацетон относится к 4-му классу опасности. При продолжительном вдыхании паров ацетон накапливается в организме, может всасываться через неповрежденную кожу. Отравление ацетоном возможно при вдыхании паров ацетона в концентрации, превышающей предельно допустимую концентрацию (200 мг/м3).

По фармакологическим свойствам ацетон относится к числу веществ, проявляющих наркотическое действие. Он обладает кумулятивными свойствами. Ацетон медленно выводится из организма. Он может поступать в организм с вдыхаемым воздухом, а также через пищевой канал и кожу.

После поступления ацетона в кровь часть его переходит в головной мозг, селезенку, печень, поджелудочную железу, почки, легкие и сердце. Содержание ацетона в указанных органах несколько меньшее, чем в крови. При работе с техническим ацетоном нужно соблюдение следующих мер предосторожности: — защищать от попадания на кожу рук с помощью резиновых перчаток; — не допускать попадания на слизистые оболочки глаз; — работы с применением ацетона проводить в хорошо проветриваемых помещениях, или с использованием защитных дыхательных масок; При попадании ацетона на кожу, необходимо его быстро смыть большим количеством теплой воды с мылом.

Метаболизм

Ацетон является естественным метаболитом, производимым организмами млекопитающих, в том числе и человеческим организмом. В крови в норме содержится 1—2 мг/100 мл ацетона, в суточном количестве мочи — 0,01—0,03 г.

Некоторое количество ацетона превращается в оксид углерода (IV), который выделяется с выдыхаемым воздухом, некоторое — с мочой и выделениями кожи. В медицине ацетон относят к кетоновым телам. Нарушение нормального метаболизма, например, при сахарном диабете, приводит к так называемой ацетонурии — избыточному образованию и выведению ацетона.

Метод окисления пропена

Ацетон получают также прямым окислением пропена в жидкой фазе в присутствии PdCl2 в среде растворов солей Pd, Cu, Fe при температуре 50-120 °C и давлении 50-100 атм:

CH3CH=CH2 PdCl2 H2O⟶(CH3)2CO Pd 2HCl{displaystyle {mathsf {CH_{3}CH{text{=}}CH_{2} PdCl_{2} H_{2}Olongrightarrow (CH_{3})_{2}CO Pd 2HCl}}}
2Pd 4HCl O2⟶2PdCl2 2H2O{displaystyle {mathsf {2Pd 4HCl O_{2}longrightarrow 2PdCl_{2} 2H_{2}O}}}

Некоторое значение имеет метод брожения крахмала под действием бактерий Clostridiumacetobutylicum с образованием ацетона и бутанола[13]. Метод характеризуется малыми выходами.
Используются также методы получения из изопропилового спирта и ацетилена.

Обнаружение

В химико-токсикологическом анализе для обнаружения ацетона применяют реакции с растворами йода, нитропруссида натрия, фурфурола, ο-нитробензальдегида и метод микродиффузии.

Реакция на образование йодоформа[19].

При взаимодействии ацетона с раствором йода в щелочной среде образуется трииодметан (йодоформ):

 I2 2OH−⟶ IO− I− H2O{displaystyle {mathsf { I_{2} 2OH^{-}longrightarrow IO^{-} I^{-} H_{2}O}}}
 3IO− CH3COCH3⟶ I3C-CO-CH3 3OH−{displaystyle {mathsf { 3IO^{-} CH_{3}COCH_{3}longrightarrow I_{3}C{text{-}}CO{text{-}}CH_{3} 3OH^{-}}}}
 I3C-CO-CH3 OH−⟶ CHI3 CH3COO−{displaystyle {mathsf { I_{3}C{text{-}}CO{text{-}}CH_{3} OH^{-}longrightarrow CHI_{3} CH_{3}COO^{-}}}}

К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл 10%-го раствора аммиака и несколько капель раствора йода в йодиде калия (йодной настойки). В присутствии йода образуется желтый осадок трииодметана с характерным запахом, а его кристаллы имеют характерную гексалучевую форму. Предел обнаружения — 0,1 мг ацетона в пробе.

Реакция с нитропруссидом натрия (проба Легаля)[19][20].

Ацетон с нитропруссидом натрия в щелочной среде дает интенсивно-красную окраску. При подкислении уксусной кислотой окраска переходит в красно-фиолетовую. Кетоны, в молекулах которых отсутствуют метильные группы, непосредственно связанные с кетоновыми (СО—) группами, не дают такой реакции.

 CH3COCH3 Na2[Fe(CN)5NO] 2NaOH⟶ Na4[Fe(CN)5ON=CHCOCH3] 2H2O{displaystyle {mathsf { CH_{3}COCH_{3} Na_{2}[Fe(CN)_{5}NO] 2NaOHlongrightarrow Na_{4}[Fe(CN)_{5}ON{text{=}}CHCOCH_{3}] 2H_{2}O}}}

К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл 10%-го раствора гидроксида натрия и 5 капель 1%-го свежеприготовленного раствора нитропруссида натрия. При наличии ацетона в пробе появляется красная или оранжево-красная окраска. При прибавлении 10%-го раствора уксусной кислоты до кислой реакции через несколько минут окраска переходит в красно-фиолетовую или вишнёво-красную. Следует заметить, что бутанон дает аналогичную окраску с нитропруссидом натрия.

Общая характеристика

Бесцветная летучая жидкость с характерным запахом. Неограниченно смешивается с водой и полярнымиорганическими растворителями, также в ограниченных пропорциях смешивается с неполярными растворителями.

Ацетон является ценным промышленным растворителем и, благодаря низкой токсичности, он получил широкое применение в производстве лаков, взрывчатых веществ, лекарственных средств. Он является исходным сырьем в многочисленных химических синтезах.

Ацетон является одним из продуктов метаболизма в живых организмах, в частности, у человека. Он является одним из компонентов так называемых кетоновых тел, которых в крови здорового человека содержится крайне мало, однако при патологических состояниях (длительное голодание, тяжелая физическая нагрузка, тяжелая форма сахарного диабета) их концентрация может значительно повышаться и достигать 20 ммоль/л.

Открытие

Один из простейших и в то же время важнейших из кетонов — ацетон — впервые выявлен в 1595 году немецким химиком Андреасом Либавием в процессе сухой перегонки ацетата свинца. Однако точно определить его природу и химический состав удалось только в 1832 году Жану-Батисту Дюма и Юстусу фон Либиху.

До 1914 года ацетон получали практически исключительно коксованиемдревесины, однако повышенный спрос на него в годы Первой мировой войны (для производства хлорацетона — эффективного слезоточивого вещества) очень быстро стимулировал создание новых методов производства.

Очистка

Технический ацетон обычно содержит воду, иногда — спирт и другие восстановители. Проба на присутствие восстановителей:

К 10 мл ацетона прибавляют 1 каплю раствора перманганата калия (1:1000); после 15 мин. при 15 °C не должно наблюдаться значительного посветления окраски[15].

Сушат ацетон безводным поташом (около 5 % от веса ацетона), нагревая смесь в течение нескольких часов с обратным холодильником, переливают в другую колбу и перегоняют над свежим осушителем. Металлический натрий и щёлочи непригодны для сушки ацетона[16].

Для использования в качестве растворителя при окислении органических веществ перманганатом калия ацетон перегоняют в присутствии небольшого количества перманганата калия (до устойчивой фиолетовой окраски раствора), при этом для удаления воды добавляют безводный поташ[17].

Очень чистый ацетон получают разложением аддукта ацетона и бисульфита натрия[17] либо продукта присоединения ацетона и иодистого натрия:

В 440 мл сухого свежеперегнанного ацетона растворяют при нагревании на водяной бане 100 г безводного иодистого натрия. Образующийся раствор охлаждают до −8 °C и аддукт NaI⋅3C3H6O{displaystyle {ce {NaI*3C3H6O}}} отделяют отсасыванием. При нагревании аддукт разлагается, освобождающийся ацетон отгоняют, сушат безводным хлористым кальцием и снова перегоняют, защищая от влаги воздуха[18].

Пожароопасность

Одна из основных опасностей при работе с ацетоном — его легкая воспламеняемость. Температура самовоспламенения 465 °C, температура вспышки −20 °C. Воздушные смеси, содержащие от 2,5 % до 12,8 % (по объёму), взрывоопасны. С этим необходимо считаться, так как ацетон быстро испаряется, и образующееся облако может распространиться до места воспламенения (нагрев или искра) вдали от места работы с ним.

Применение

Ацетон применяется как сырьё для синтеза многих важных химических продуктов, таких как уксусный ангидрид, кетен, диацетоновый спирт, окись мезитила, метилизобутилкетон, метилметакрилат, дифенилпропан, изофорон, бисфенол А и так далее; пример:

(CH3)2CO 2C6H5OH⟶(CH3)2C(C6H4OH)2{displaystyle {mathsf {(CH_{3})_{2}CO 2C_{6}H_{5}OHlongrightarrow (CH_{3})_{2}C(C_{6}H_{4}OH)_{2}}}}

Последний широко применяется при синтезе поликарбонатов, полиуретанов и эпоксидных смол.

Ацетон также является популярным растворителем. В частности он используется как растворитель

Без ацетона невозможно хранить в компактном (сжиженном и в баллоне) состоянии ацетилен, который под давлением в чистом виде крайне взрывоопасен. Для этого используют ёмкости с пористым материалом, пропитанным ацетоном. 1 литр ацетона растворяет до 250 литров ацетилена.

Ацетон используется также при экстракции многих растительных веществ.

Примечания

  1. http://www.cdc.gov/niosh/ipcsneng/neng0087.html
  2. Chiang Y., Kresge A. J., Tang Y. S., Wirz J.The pKa and keto-enol equilibrium constant of acetone in aqueous solution (англ.) // J. Am. Chem. Soc. / P. J. StangAmerican Chemical Society, 1984. — Vol. 106, Iss. 2. — P. 460—462. — ISSN 0002-7863; 1520-5126; 1943-2984doi:10.1021/JA00314A055
  3. 12Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 230. — 625 с.
  4. Контроль бета-кетонов (неопр.).
  5. Ацетон (кетоновые тела) в моче (неопр.).
  6. 12Рабинович В. А., Хавин З. Я. Краткий химический справочник: Справ. изд. / Под ред. Потехина А. А., Ефимова А. И.. — Издание 3-е, переработанное и дополненное. — Л.:: Химия, 1991. — С. 328—329. — 432 с. — ISBN 5-7245-0703-X.
  7. 123Lewis R.J. Sax’s Dangerous Properties of Industrial Materials. — 11ed.. — Wiley-interscience, 2004. — С. 22—23.
  8. 12http://www.newchemistry.ru/printletter.php?n_id=4886 ПРОИЗВОДСТВО АЦЕТОНА: получение, применение, рынок по данным АКПР (Академии конъюнктуры промышленных рынков)
  9. Bennewitz.Katalyse. Von Dr. W. Frankenburger und Dr. F. Dürr, Forschungslaboratorium Oppau der I. G. Farbenindustrie A. G. Sonderdruck aus Bd. VI der Enzyklopädie der technischen Chemie. Herausgegeben von Prof. Dr. Fritz Ullmann, Genf. Zweite, völlig neubearbeitete Auflage. 56 S. Verlag Urban & Schwarzenberg, Berlin und Wien 1930. Preis RM. 3,50 // Angewandte Chemie. — 1932-01-30. — Т. 45, вып. 5. — С. 116–116. — ISSN1521-3757 0044-8249, 1521-3757. — doi:10.1002/ange.19320450511.
  10. John H. Northrop, Lauren H. Ashe, R. R. Morgan.A Fermentation Process for the Production of Acetone and Ethyl Alcohol. // Journal of Industrial & Engineering Chemistry. — 1919-08. — Т. 11, вып. 8. — С. 723–727. — ISSN1943-2968 0095-9014, 1943-2968. — doi:10.1021/ie50116a006.
  11. TOC // Industrial & Engineering Chemistry. — 1921-10-01. — Т. 13, вып. 10. — С. 861–861. — ISSN0019-7866. — doi:10.1021/ie50142a900.
  12. Химическая энциклопедия. М. 1988, Т1, стр. 230
  13. http://kodomo.cmm.msu.ru/~ramil.mintaev/projects/C.acetobutylicum/index.php Ацито-бутановая бактерия
  14. Ацетон // Фотокинотехника: Энциклопедия / Гл. ред.  Е. А. Иофис. — М.: Советская энциклопедия, 1981. — 447 с.
  15. K. Bernhauer. Einführung in die organisch-chemische Laboratoriumstechnik. — Wien: Springer, 1944. — С. 49.
  16. Лабораторная техника органической химии / Б. Кейл. — Москва: Мир, 1966. — С. 603. — 751 с.
  17. 12Л. Физер. Эксперимент в органической химии в книге «Современные методы эксперимента в органической химии». — Москва: Госхимиздат, 1960.
  18. Pl. A. Plattner. Analytische Methode der organischen Chemie. — Zürich: ETH, 1947.
  19. 12Крамаренко В. Ф. Токсикологическая химия. — К.: Выща шк. Головное изд-во, 1989. — С. 146—149. — 447 с. — ISBN 5-11-000148-0.
  20. Легаля проба (неопр.).
  21. Чельцова М. А., Смусин Я. С. (суд.-мед.). Ацетон // Большая медицинская энциклопедия : в 30 т. / гл. ред. Б. В. Петровский. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1975. — Т. 2 : Антибиотики — Беккерель. — С. 407. — 608 с. : ил.
  22. (Роспотребнадзор).№ 1795 Пропан-2-он (Ацетон) // ГН 2.2.5.3532-18 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (рус.) / утверждены А.Ю. Поповой. — Москва, 2022. — С. 125. — 170 с. — (Санитарные правила).
  23. Charles J. Wysocki, Pamela Dalton, Michael J. Brody & Henry J. Lawley.Acetone Odor and Irritation Thresholds Obtained From Acetone-Exposed Factory Workers and From Control (Occupationally Unexposed) Subjects (англ.) // AIHA & ACGIH American Industrial Hygiene Association Journal. — Akrin (Ohio): Taylor & Francis, 1997. — October (vol. 58 (iss. 10). — P. 704—712. — ISSN0002-8894. — doi:10.1080/15428119791012342.
  24. J. Enrique Cometto-Muñiz & William S. Cain.Efficacy of Volatile Organic Compounds in Evoking Nasal Pungency and Odor (англ.) // Archives of Environmental Health: An International Journal. — Taylor & Francis, 1993. — May (vol. 48 (iss. 5). — P. 309—314. — ISSN0003-9896. — doi:10.1080/00039896.1993.9936719.

Происхождение названия

Своё название ацетон получил от лат. acetum — «уксус». Это связано с тем, что ранее ацетон получали из ацетатов, а из самого ацетона получали синтетическую ледяную уксусную кислоту.

В 1848 году немецкий профессор медицины и химии Леопольд Гмелин ввёл термин в официальное употребление[4][5], использовав старое немецкое слово Aketon (кетон, ацетон), которое также берёт корни от латинского «acetum».

Растворитель ацетон — технические характеристики

Ацетон – это один из самых наиболее распространенных растворителей в строительстве. В статье мастерсантехник рассмотрит, его особенности и характеристики.

Характеристики состава

Ацетон (диметилкетон, пропанон-2) — органическое вещество, имеющее формулу CH3—C(O)—CH3, простейший представитель насыщенных кетонов, производится путем окисления изопропилового спирта.

Один из простейших и в то же время важнейших из кетонов — ацетон — впервые выявлен в 1595 году немецким химиком Андреасом Либавием в процессе сухой перегонки ацетата свинца.

Однако точно определить его природу и химический состав удалось только в 1832 году Жану-Батисту Дюма и Юстусу фон Либиху.

Своё название ацетон получил от лат. acetum — уксус. Это связано с тем, что ранее ацетон получали из ацетатов, а из самого ацетона получали синтетическую ледяную уксусную кислоту. В 1848 году немецкий профессор медицины и химии Леопольд Гмелин ввёл термин в официальное употребление, использовав старое немецкое слово Aketon (кетон, ацетон), которое также берёт корни от латинского acetum.

До 1914 года ацетон получали практически исключительно коксованием древесины, однако повышенный спрос на него в годы Первой мировой войны очень быстро стимулировал создание новых методов производства.

Ацетон является одним из продуктов метаболизма в живых организмах, в частности, у человека. Он является одним из компонентов так называемых кетоновых тел, которых в крови здорового человека содержится крайне мало, однако при патологических состояниях (длительное голодание, тяжелая физическая нагрузка, тяжелая форма сахарного диабета) их концентрация может значительно повышаться и достигать 20 ммоль/л.

Технические характеристики ацетона (ГОСТ 2768-84):

  • Бесцветная летучая жидкость с характерным запахом. Неограниченно смешивается с водой и полярными органическими растворителями, также в ограниченных пропорциях смешивается с неполярными растворителями:
  • Массовая доля ацетона, %, не менее 99,75;
  • Плотность, г/см3 0,789-0,791;
  • Массовая доля воды, %, не более 0,2;
  • Массовая доля метилового спирта, %, не более 0,05;
  • Массовая доля кислот в пересчете на уксусную кислоту, %, не более 0,001;
  • Устойчивость к окислению марганцовокислым калием, ч, не менее 4.

Область применения

Ацетон применяется как сырьё для синтеза многих важных химических продуктов, таких как уксусный ангидрид, кетен, диацетоновый спирт, окись мезитила, метилизобутилкетон, метилметакрилат, дифенилпропан, изофорон, бисфенол А и так далее. Последний широко применяется при синтезе поликарбонатов, полиуретанов и эпоксидных смол.

Ацетон также является популярным растворителем, значительно превосходящим в плане безопасности уайт-спирит, скипидар и отчасти керосин. В частности он используется как растворитель:

  • В производстве лаков;
  • В производстве лекарственных препаратов;
  • В составе клея для киноплёнок как растворитель ацетата целлюлозы и целлулоида;
  • Компонент для очистки поверхностей в различных производственных процессах;
  • Как очиститель инструмента и поверхностей от монтажной пены — в аэрозольных баллонах.

Производители

На сегодняшний день в Российской Федерации есть четыре крупных производителя технического ацетона по ГОСТ 2768-84:

  • ПАО «Казаньоргсинтез» — является структурным подразделением группы компаний «ТАИФ» (Республика Татарстан). Реализацией ацетона занимается непосредственно сам завод по прямым договорам с постоянными потребителями. После введения в строй в 2022 году наливной эстакады для отгрузки ацетона, помимо отгрузок ацетона Ж/Д цистернами, возобновился отпуск ацетона наливом в автоцистерны, что привело к увеличению активности компаний, пользующихся возможностью перепродать ацетон, без использования собственных складских потенциалов. В коммерческом секторе ацетон реализуется на электронных аукционах посредством электронной торговой площадки “Onlinecontract”.  Для лиц, имеющих оплаченный коммерческий доступ к данной площадке, имеется возможность наблюдать за ходом торгов и делать выводы о реальной рыночной цене ацетона
  • АО «Новокуйбышевская нефтехимическая компания» (является структурным подразделением ПАО НК «Роснефть»). Купить технический ацетон напрямую у производителя АО «ННК» вряд ли получится, так как коммерческая реализация ацетона производства АО «ННК» производится НК «Роснефть» посредством сбора оферт от покупателей через электронную торговую площадку «ТЭК-Торг» с последующим выбором покупателей, предложивших наиболее дорогую цену. АО «ННК» производит отгрузки ацетона как в цистернах по железной дороге, так и авто-наливом
  • ПАО «Уфаоргсинтез» ранее являлось структурным подразделением НК «Башнефть», а в настоящее время сменило собственника, коим теперь является ПАО НК «Роснефть». Когда ПАО «Уфаоргсинтез» входило в структуру АО «Башнефть», продажей ацетона занимался непосредственно сам завод. На сегодняшний день коммерческая реализация ацетона производится так же, как и вся остальная коммерческая продажа продукции предприятий, входящих в состав НК «Роснефть», то есть посредством сбора оферт покупателей через ЭТП «ТЭК-Торг». Форма отгрузки Ж/Д цистерны, авто-налив.
  • АО «Омский каучук», входящее в группу компаний «Титан», в конце 2022 года снова запустило производство ацетона, которое было прекращено после взрыва на заводе в 2022 году. Реализацией производимого ацетона занимается головная организация ГК «Титан». Отгрузки производятся как по Ж/Д так и авто-наливом.

Меры предосторожности при работе с ацетоном

По степени воздействия на организм ацетон относится к 4-му классу опасности.

При продолжительном вдыхании паров ацетон накапливается в организме, может всасываться через неповрежденную кожу. Отравление ацетоном возможно при вдыхании паров ацетона в концентрации, превышающей предельно допустимую концентрацию (200 мг/м3).

Ацетон – легковоспламеняющаяся жидкость. При контакте с перекисью натрия или хромовым ангидридом ацетон загорается со взрывом. Все работы с ацетоном должны проводиться с использованием приточно-вытяжной вентиляции 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 помещений.

При сливо-наливных операциях необходимо соблюдать правила защиты от статического электричества в производствах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Хранение и транспортировка

Ацетон, предназначенный для использования в промышленной отрасли, поставляется в емкостях из стекла, алюминия, полимера и другого материала, способного выдерживать длительный контакт с концентрированными растворителями. Хранить вещество следует в плотно закрытых емкостях; транспортировка возможна любым видом транспорта, включая воздушный. Не допускается подвергать воздействию прямых солнечных лучей.

В процессе транспортных и производственных операций с ацетоном применяются индивидуальные средства защиты (спецодежда, спецобувь, средства защиты органов дыхания).

Срок годности технического ацетона в стальных, алюминиевых и оцинкованных емкостях и бочках — три месяца, в стеклянной таре — один год со дня изготовления.

Видео

В сюжете — Получение АЦЕТОНА

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Какой растворитель для какой краски лучше взять

Источник

https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2021/09/Rastvoritel-Atseton.html

Старые методы

Старейший метод промышленного производства ацетона заключался в сухой перегонке ацетата кальция, который образуется при нейтрализации известью древесного уксуса, который образуется при коксовании древесины.[9] Сейчас этот метод уже не применяется, так как ацетон в этом случае содержит слишком много примесей.

Известны также способы получения ацетона ацетоно-бутиловым брожениемуглеводов (крахмала, сахаров, меласса), вызываемым бактериями — клостридиями, в частности Clostridium acetobutylicum; в ходе брожения образуются ацетон и бутиловый или этиловый спирты[10][11]. Ацетон и бутиловый спирт получают в мольном соотношении от 2:1 до 3:1.

2C6H12O6⟶CH3COCH3 CH3(CH2)3OH 5CO2 4H2{displaystyle {ce {2C_6H_12O_6 -> CH_3COCH_3 CH_3(CH_2)_3OH 5CO_2 4H_2}}}.

В Германии в 1916 г. был запатентован процесс производства ацетона на основе уксусной кислоты. При 400 °C через контакты из церия пропускали уксусную кислоту:

2CH3COOH→400∘, CeCH3COCH3 CO2 H2O{displaystyle {ce {2CH_{3}COOH->[{400^{circ },~{text{Ce}}}]{CH_{3}COCH_{3}} {CO_{2}} {H_{2}O}}}}.

Ацетон также производили из ацетилена прямым синтезом:

2CH≡CH 3H2O⟶CH3COCH3 CO2 2H2{displaystyle {ce {2CH#CH 3H2O -> CH3COCH3 CO2 2H2}}}.

Ацетилен вступает во взаимодействие с водяным паром при 450 °C в присутствии катализаторов.

Техника безопасности при работе с ацетоном

Ацетон — легковоспламеняющаяся жидкость, при контакте с перекисью натрия или хромовым ангидридом загорается со взрывом.

При работах с ацетоном должны соблюдаться следующие правила:

Все работы с ацетоном должны проводиться в помещениях с использованием приточно-вытяжной вентиляции.

Все оборудование, задействованное в технологических процессах (слива, налива, хранения) должно быть герметизировано.

В производственных помещениях и хранилищах необходимо соблюдать правила защиты от статического электричества.

Средства защиты органов дыхания при аварийных ситуациях, задействованных с техническим ацетоном — противогаз марки «А» или «БКФ».

Для пожаротушения горящего ацетона используют порошковые огнетушители, песок, асбестовое одеяло, воду и пену [6].

1.6.1 Упаковка

Технический ацетон заливают в специально выделенные для ацетона железнодорожные цистерны с верхним сливом или универсальным сливным прибором, автоцистерны, в бочки алюминиевые, стальные или оцинкованные, вместимостью от 100 до 275 дм3 , в стеклянные бутыли по ОСТ 6-09-185, вместимостью 10 и 20 дм3.

1.6.2 Транспортировка

Ацетон транспортируют транспортом всех видов в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на транспорте данного вида.

Воздушным транспортом перевозят только на грузовых судах с максимальным объемом нетто на одну упаковку 60 дм3. По железной дороге перевозят в бочках в крытых вагонах. При транспортировании ацетона в бочках вместимостью 100 дм3 в крытых железнодорожных вагонах, речным и морским транспортом перевозку осуществляют пакетами в соответствии с правилами перевозки грузов.

1.6.3 Хранение

Технический ацетон хранят в стальных, алюминиевых, оцинкованных емкостях или бочках и в стеклянных бутылях в соответствии с правилами хранения огнеопасных веществ. Срок хранения не ограничен [6].

Токсикология, охрана труда

Ацетон токсичен[21]. По данным[22] ПДК ацетона составляет 200 мг/м³ (среднесменная за 8 часов) и 800 мг/м³ (максимально-разовая).

По данным ряда исследований, например[23] средний порог восприятия запаха был в ~3 раза выше чем максимально-разовая ПДК, и в ~12 раз выше среднесменной ПДК. При этом у части работников порог был значительно выше среднего значения (например, более 30 и 120 ПДК соответственно).

В исследовании[24]среднее значение порога восприятия запаха было ещё выше — 11 000 ppm (28 000 мг/м3), что превышает среднесменную ПДК в 140 раз.

Ацетон ядовит, но относится к малоопасным веществам (класс опасности IV, категория безопасности для здоровья по NFPA — 1). Сильно раздражает слизистые оболочки: длительное вдыхание больших концентраций паров[прояснить] приводит к возникновению воспаления слизистых оболочек, отёку лёгких и токсической пневмонии.[источник не указан 434 дня] Пары оказывают слабое наркотическое действие, сопровождаемое, чаще всего, дисфорией.

При попадании внутрь вызывает состояние опьянения, сопровождаемое слабостью и головокружением, нередко — болями в животе; в существенных количествах возникает выраженная интоксикация, хотя, как правило, отравления ацетоном не смертельны.

Возможно поражение печени (токсический гепатит), почек (уменьшение диуреза, появление крови и белка в моче) и коматозное состояние. При ингаляционном воздействии ацетон выводится гораздо медленнее (в течение нескольких часов), чем поступает, и поэтому может накапливаться в организме.

Токсичность ацетона

1.5.1 Пожароопасность, взрывоопасность

Ацетон, потерявший потребительские свойства, относится к III классу опасности [9].

Одна из основных опасностей при работе с ацетоном — его легкая воспламеняемость. Температура воспламенения 465 °C [7].

Воздушные смеси, содержащие от 2,5 % до 12,8 % (по объёму) взрывоопасны. С этим необходимо считаться, так как ацетон быстро испаряется, и образующееся облако может распространиться до места воспламенения (нагрев или искра) вдали от места работы с ним.

1.5.2 Токсичность

Считается, что ацетон сравнительно мало токсичен. В настоящее время максимально допустимой концентрацией принято считать 0,1%. Пребывание в течение короткого времени в атмосфере, в которой концентрация ацетона намного превышает указанную, не причиняет вреда [6].

Особую опасность представляет пероральное отравление большими дозами ацетона, а также ингаляционное отравление (особенно в закрытых помещениях). Тяжелые кожные отравления практически не встречаются и относятся к казуистическим [11].

Однако, влияние ацетона проявляется по-разному на разных живых существах и в разных условиях.

Гигиенические нормативы

ПДКр.з. = 200 мг/м3 пары, класс опасности 4. ПДКм.р. и ПДКс.с. = 0,35 мг/м3, класс опасности 4. ПДКв = 2,2 мг/л, общесанитарный показатель, класс опасности 3 [5].

ПДКв в рыбохозяйственных водоемах = 0,05 мг/л; токсикологический признак [5].

Его предельно допустимая концентрация (ПДК) в воде общего пользования составляет 2,2 мг/л [6].

Допустимый уровень ацетона, выделяемою в воздух из строительных полимерных материалов, 0,35 мг/м3, в пищевых продуктах — 60 мг/кг [5].

Общий характер действия на теплокровных

Наркотик, поражающий все отделы ЦHC; угнетает гонадотропную функцию гипофиза и некоторые митохондриальные ферменты, оказывает эмбриотоксическое действие. Пары проникают через кожу [5].

Токсичность ацетона, поступающего в организм извне хорошо изучена. Острая токсичность ацетона (LD50), поступающего через желудок составляет по данным разных авторов для крыс — 5,8-9,8 г/кг, для мышей — 3,0-5,25 г./кг, для кроликов и собак — 3,8-8,0 г/кг. По этому показателю ацетон мало отличается от этанола [6].

ЛД50 для мышей при вдыхании в течение 4-х часов — 44 г/мі. Для человека ЛД50 оценивается в 1,159 г/кг. ЛД50 для рыб 8,3 г/л в течение 96 часов.

Концентрация ацетона около 750-790 мг/л тормозит процесс очистки сточных вод и задерживает сбраживание осадка и образование метана на очистных сооружениях. В концентрации 40-70 мг/л придает воде запах, 80 мг/л — привкус (ПКпривкуса 12 мг/л). В воде ацетон мало стабилен — при концентрации 20 мг/л на 7 сутки исчезает [5].

Гидробионты

Для водных организмов ацетон сравнительно мало токсичен.

Токсические концентрации для молодых дафний 8300, для взрослых 12 900 мг/л; при 9300 мг/л дафнии гибнут через 16 ч. В то же время концентрации А. от 20 мг/л и выше стимулируют размножение дафний [5].

Для форели и гамбузии токсические концентрации составляют 14,2-15,5 г/л при 24 ч экспозиции. Прочие гидробионты выдерживают без вреда концентрацию 0,2% [5].

Комбинированное действие

Ацетон дает эффект суммации токсического действия с акриловым альдегидом, фталевым ангидридом, ацетофеноном, фурфуролом, формальдегидом и фенолом [5].

При действии смеси паров ацетона и бензола имеют место реакции организма, отличные от тех, которые наблюдаются при действии этих веществ в отдельности. Один ацетон в концентрациях 2000 и 200 мг/м3 не влияет на показатели фагоцитарной активности лейкоцитов, но в сочетании с бензолом замедляет падение фагоцитарной активности, характерное для действия одного бензола.

Последствия воздействия на организм человека

Токсическое действие ацетона связано с наркотическим влиянием на ЦНС, прижигающим действием на слизистую оболочку дыхательных путей и органов пищеварения, метаболическим ацидозом и негативным влиянием на развитие плода [6].

Входит в список IV (прекурсоры) наркотических и психотропных веществ [7].

Эффективная однократная действующая доза (EDmin) ацетона для человека, определяемая по его влиянию на нервную систему, почки и кровь при условии поступления через желудок, составляет 2,9 г/кг [6].

Смертельная доза для человека — более 100 мл [6].

Токсическая концентрация в крови 200 — 300 мг/л, смертельная — 550 мг/л [6].

Основные последствия воздействия ацетона: головная боль, головокружение, шаткая походка, общая слабость, состояние легкого опьянения, кашель, слезотечение, отеки слизистой рта, глотки, ларингоспазм, жжение во рту, по ходу пищевода, тошнота, рвота [12].

Поражает центральную нервную систему, печень, почки, гемолизует эритроциты. Местно раздражает и прижигает слизистые оболочки [12].

Ацетон обладает возбуждающим и наркотическим действием (что особенно хорошо проявляется при хроническом воздействии на людей, часто работающих с ацетоном как с растворителем), поражает центральную нервную систему, способен накапливаться в организме, в связи с чем токсическое действие зависит не только от его концентрации, но и от времени воздействия на организм [12].

Ацетон при высоких концентрациях (при более чем кратковременном воздействии) раздражает органы дыхания и вызывает жжение в глазах, при более длительном воздействии происходит кратковременный глазной отёк. Вероятно, способен вызывать головокружение, тошноту и дезориентацию при воздействии паров высоких концентраций [12].

Физические свойства

Ацетон — бесцветная подвижная летучая жидкость (при н.у.) с характерным резким запахом. Во всех соотношениях смешивается с водой, диэтиловым эфиром, бензолом, метанолом, этанолом, многими сложными эфирами и так далее.

Основные термодинамические свойства ацетона:[6]

  • Поверхностное натяжение (20 °C): 23,7 мН/м
  • Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К): −247,7 кДж/моль (ж)
  • Стандартная энтропия образования S (298 К): 200 Дж/моль·K (ж)
  • Стандартная мольная теплоемкость Cp (298 К): 125 Дж/моль·K (ж)
  • Энтальпия плавления ΔHпл: 5,69 кДж/моль
  • Энтальпия кипения ΔHкип: 29,1 кДж/моль
  • Теплота сгорания Qp: 1829,4 кДж/моль
  • Критическое давление: 4,7 МПа
  • Критическая плотность: 0,273 г/см3
  • Динамическая вязкость жидкостей и газов:

Термохимические свойства:

Оптические свойства:

Ацетон хорошо растворяет многие органические вещества, в частности, ацетил- и нитроцеллюлозы, воски, алкалоиды и так далее, а также ряд солей.

Ацетон образуется при ацетоновом (ацетон-бутиловом) брожении углеводов, вызываемом Clostridium acetobutylicus. В результате образуется ацетон и бутанол-1, а также ряд побочных примесей. В качестве промышленного такой метод получения ацетона был популярен в XIX — начале XX вв., но был вытеснен технологиями химического синтеза.

Физические свойства и характеристики

Бесцветная жидкость растворяет соли калия и кальция, резину, жиры, соединяется с водой, в соответствии с ГОСТом содержит от 99,5% ацетона, 0,15 метилового спирта. Плотность органического вещества составляет от 0,78,9 до 79,1 г/ куб. см. Диметилкетон имеет следующие термодинамические характеристики:

В нормальном состоянии ацетон, рациональная формула которого обозначается в виде CH3 – C(O) – CH3, является бесцветной жидкостью с динамической вязкостью 0,36 (при 10°C), при 41 градусе по Цельсию – 0,28.

Энтальпия образования диметилкетона, измеряемая в килоджоулях/моль, составляет -247,7, плавления –5,69. На воздухе воспламенение пропана-2-он происходит при 465°, температура вспышки достигает -20. При испарении ацетона появляется облако, которое распространяется на значительное расстояние от места возгорания или нагрева.

Пары ацетона раздражают конъюнктиву глаз, всасываются при вдыхании через кожу, вызывая при продолжительном контакте симптомы дерматита. Диметилкетон негативно действует на пищеварительные органы, печень, быстро загрязняет воздух, при распылении, испаряется при 20.

Показатель преломления пропанона при 20° составляет 1,359, при 25 –1,3588

Ацетон приобретают для хранения ацетилена, применяемого при сварке и резке металлов, горючий газ держат в пористой таре, пропитанной диметилкетоном. Один литр летучего средства способен растворить 250 г непредельного углеводорода.

Химические свойства

Ацетон является одним из наиболее реакционноспособных кетонов. Так, он один из немногих кетонов образует бисульфитное соединение:

(CH3)2CO NaHSO3⟶(CH3)2C(OH)SO3Na{displaystyle {mathsf {(CH_{3})_{2}CO NaHSO_{3}longrightarrow (CH_{3})_{2}C(OH)SO_{3}Na}}}

Под действием щелочей вступает в альдольную самоконденсацию, с образованием диацетонового спирта:

2(CH3)2CO→OH−(CH3)2C(OH)CH2C(O)CH3{displaystyle {mathsf {2(CH_{3})_{2}CO{xrightarrow {OH^{-}}}(CH_{3})_{2}C(OH)CH_{2}C(O)CH_{3}}}}

Восстанавливается цинком до пинакона:

2(CH3)2CO→Zn(CH3)2C(OH)C(OH)(CH3)2{displaystyle {mathsf {2(CH_{3})_{2}CO{xrightarrow {Zn}}(CH_{3})_{2}C(OH)C(OH)(CH_{3})_{2}}}}

При пиролизе (700 °C) образует кетен:

(CH3)2CO⟶CH2=C=O CH4{displaystyle {mathsf {(CH_{3})_{2}COlongrightarrow CH_{2}{text{=}}C{text{=}}O CH_{4}}}}

Легко присоединяет циановодород с образованием ацетонциангидрина:

(CH3)2CO HCN⟶(CH3)2C(OH)CN{displaystyle {mathsf {(CH_{3})_{2}CO HCNlongrightarrow (CH_{3})_{2}C(OH)CN}}}

Атомы водорода в ацетоне легко замещаются на галогены. Под действием хлора (иода) в присутствии щёлочи образует хлороформ (йодоформ).

Hal2 2NaOH⟶NaHal NaOHal H2O{displaystyle {ce {Hal2 2NaOH -> NaHal NaOHal H2O}}}(CH3)2CO 3NaOHal⟶CH3−CO−CHal3 3NaOH{displaystyle {ce {(CH3)2CO 3NaOHal -> CH3-CO-CHal3 3NaOH}}}CH3−CO−CHal3{displaystyle {ce {CH3-CO-CHal3}}} NaOH⟶CHHal3↓ CH3COONa{displaystyle {ce {NaOH->CHHal3downarrow CH3COONa}}}Качественной реакцией на диметилкетон (а также ацетальдегид и ряд других кетонов и α-кетокислот, содержащих фрагмент CH2CO) является появление интенсивно-красной окраски с нитропруссидом натрия в щелочной среде, которая обусловлена нитрозированием ацетона с образованием комплекса метилглиоксима:
(CH3)2CO Na2[Fe(CN)5NO] 2NaOH⟶Na4[Fe(CN)5ON=CHCOCH3] 2H2O{displaystyle {ce {(CH3)2CO Na2[Fe(CN)5NO] 2NaOH -> Na4[Fe(CN)5ON=CHCOCH3] 2H2O}}}
При подкислении CH3COOH окраска переходит в красно-фиолетовую.

Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий