کاربرد استون و خواص آن

استون ( 2-پروپانون، دی متیل کتون، دی متیل فرمالدهید) از ساده ترین و مهمترین کتون های آلیفاتیک می باشد که از جمله حلال های آلی مهم در صنعت به شمار می رود. این ماده قادر به حل بسیاری از چربی ها، رزین ها و همچنین اترهای سلولز، استات سلولز، نیتروسلولز و دیگر استرهای سلولز است. مایعی بی رنگ، معطر، اشتعال پذیر است به طور گسترده در تولید الیاف مصنوعی ، مواد منفجره،داروسازی، از بین بردن رنگ لاک ها و همچنین به عنوان ماده اولیه در سنتز بسیاری از ترکیبات استفاده می شود. در ادامه به بررسی کاربرد استون و سایر خواص آن خواهیم پرداخت.

خواص استون :

دی متیل کتون یک حلال آلی بی رنگ است که دارای بوی تند و تحریک کننده بوده و بسیار اشتعال پذیر در دمای پایین و فرار است. از این جهت این ماده شیمیایی مناسب برای بسیاری از آزمایشات جذاب شیمیایی است. این ماده و متیل استات از نظر خواص، تشابه های بسیاری دارند، از این رو در اغلب مواقع از متیل استات به جای این ماده می توان بهره برد.

فرمول سوختن استون  :  (CH3)2CO+4O2—–> 3CO2+3 H2O+

استون قطبی و آپروتیک بوده و قابل امتزاج با آب، بنزن، دی اتیل اتر، متانول، کلروفرم و اتانول است و چگالی آن از آب کمتر است. خواص شیمیایی ان نیز بصورت زیر است:

• توتومریزاسیون کتو-انول: همانند بسیاری از کتون های دیگر، پروپانون نیز توتومریزاسیون کتو-انول را انجام میدهد بدین معنی که ساختار کتو استون با فرمول (CH3)2C=O در تعادل با ایزومر انول آن یعنی (CH3)C(OH)=(CH2) است. فرم انول به لحاظ شیمیایی برای انجام بسیاری از واکنش های شیمیایی مهم است.
• تراکم آلدولی: انتظار می رود که دو نوع پلیمر و الیگومر را تشکیل بدهد. در نوع اول، واحدها می توانند مولکول های استون باشند که توسط پل های اتر -O- به هم پیوسته اند و از باز شدن پیوند دوتایی حاصل می شوند، و یک زنجیره مانند پلی کتال (PKA) می دهند. نوع دوم را می توان از طریق تراکم آلدولی بدست آورد، در هر مرحله یک مولکول آب خارج شده و یک زنجیره پلی (متیل استیلن) (PMA) بدست می آید.

تولید استون:

به طور کلی دو روش برای تولید پروپانون وجود دارد که روش اول فرآیند کیومن (cumene) و روش روم با استفاده از تقطیر خشک است.

فرآیند کیومن:

حدود 83% استون موجود با استفاده از این روش تولید می شود. در این فرآیند بنزن با پروپیلن آلکیله شده و ایزوپروپیل بنزن (cumene) تولید می کند که در نهایت ایزوپروپیلن اکسید شده و فنول و استون تولید می کند.

روش های دیگری شامل اکسیداسیون مستقیم پروپیلن (فرآیند Wacker-Hoechst)، یا هیدراسیون پروپیلن برای به دست آوردن 2-پروپانول و در نهایت اکسیداسیون (دهیدروژناسیون) آن است.

روش های قدیمی تر:

در گذشته، دی متیل کتون با روش تقطیر خشک استال ها به دست می آمد.

Ca(CH3COO)2 → CaO(s) + CO2(g) + (CH3)2COv

کاربردهای استون

• واکنش با فنل به جهت تولید بیس فنول A (ماده اولیه تولید بسیاری از پلیمرها نظیر پلی کربنات ها، پلی اورتان ها و رزین های اپوکسی).
•  تولید رنگ و جوهر
•  این ماده به طور گسترده در حمل و نقل و ذخیره سازی استیلن مورد استفاده قرار می گیرد. مخازن حاوی مواد متخلخل ابتدا با این محصول و سپس با استیلن حل شده در استن، پر می شود. یک لیتر استون می تواند حدود 250 لیتر استیلن را حل کند.
• از بین برنده رنگ لاک ها
• تمیز کردن رزین های فایبرگلاس و اپوکسی ها و حذف لکه ها
• ساخت ماده منفجره کوردیت
• تهیه پوشش های پلیمری و حرارتی
• به عنوان خشک کننده: زیرا به راحتی با آب مخلوط شده و فرار است.
• استفاده به عنوان حلال: استون یک حلال خوب برای پلاستیک ها و بعضی از فیبرهای سنتزی است. برای رقیق کردن رزین پلی استر، تمیز کردن ابزارهای استفاده شده با آن و حل شدن اپوکسی ها و ابرچسب های دو بخشی قبل از سخت شدن آن ها و همچنین به عنوان یکی از اجزای فرار برخی از رنگ ها و لاک ها استفاده می شود.

حلال های مشابه :

خرید تولوئن

• کاربرد به عنوان حامل استیلن: اگرچه خود قابل اشتعال است ، اما از استون به عنوان یک حلال برای حمل و نقل و ذخیره سازی بی خطر استیلن استفاده می شود، که به عنوان یک ترکیب خالص استفاده از آن امن نیست. مخازن حاوی ماده متخلخل ابتدا با استون و سپس استیلن پر می شوند که در واقع استیلن در استون حل می شود. یک لیتر استون می تواند حدود 250 لیتر استیلن را با فشار 10 بار حل کند.
• سنتز متیل متاکریلات: پروپانون برای سنتز متیل متاکریلات به کار برده می شود. این واکنش با یک تبدیل استون به استون سیانوهیدرین آغاز می شود:(CH3)2CO(OH)CN + CH3OH → (CH3)2C(OH)CN

  در مرحله بعد، نیتریل به آمید غیراشباع که استری شده هیدرولیز می شود:

  (CH3)2C(OH)CN + CH3OH → CH2=C(CH3)CO2CH3 + NH

سایر کاربردها :

این محصول در آزمایشگاه نیز مورد استفاده قرار می گیرد همچنین در مواردی تحت عنوان استفاده های خانگی به شرح زیر کاربرد دارد.

• کاربرد در آزمایشگاه

این ماده به عنوان حلال قطبی و پروتیک در خیلی از واکنش های آلی مانند SN2 کاربرد دارد. همچنین، به عنوان حلالی پرکاربرد در تمیز کردن و شستن ظروف آزمایشگاه نیز شناخته شده است. حمام یخ و استون، برای انجام واکنش ها در دمای پایین بسیار موثر است. این ترکیب تحت نور UV فلورسنت است و در بسیاری از آزمایشات فیزیکی و شیمیایی به عنوان ردیاب فلورسانس به کار می رود.

• کاربردهای خانگی استون 

استون جهت زدودن باقی مانده های مواد شیمیایی روی ظروف شیشه ای و چینی بسیار پرکاربرد است. همچنین، آرایشگران برای جدا کردن مواد چسبنده، کلاه گیس ها را در حمامی از این ماده غوطه ور می کنند. این ترکیب مفید همچنین برای صیقل دادن صفحات پرینترهای سه بعدی نیز به کار می رود.

خرید استون با بهترین کیفیت

اثرات استون بر سلامتی انسان:

Acetone به طور طبیعی در بدن تولید می شود اما تنها در صورتی مفید است که خود در بدن تشکیل شود و از خارج وارد بدن نشود. در غلطت های پایین، سمی نیست. با این حال، می تواند باعث تحریک و آسیب رساندن به پوست گردد. همچنین از استنشاق آن باید پرهیز نمود زیرا منجر به آسیب به کبد می شود. علاوه بر این، هنگام حمل مواد، همیشه باید از عینک محافظ استفاده نمود زیرا ممکن است آسیب دائمی به چشم برساند. مطالعات نشان داده است که قرار گرفتن در معرض استون در درازمدت می تواند به کلیه ها، کبد و اعصاب آسیب برساند، نقایص زایمان را افزایش دهد و ظرفیت تولید مثل مردان را کاهش دهد. مصرف تصادفی مقدار زیادی Acetone ممکن است سبب بی نظمی و مرگ شود.

MSDS  و خطرات استون :

مهمترین مواردی که می توان آن را به عنوان خطرات این محصول طبقه بندی کرد شامل موارد زیر می باشد:

• اشتعال پذیری: مخلوطی از این ماده شیمیایی و هوا در دمایی بالاتر از نقطه اشتعال آن، سبب بروز انفجار و اشتعال خواهد شد. علاوه بر آن، تخلیه بار الکتریکی نیز محرک انفجار در حضور بخارهای آن است. احتمال جرقه استون صنعتی در حضور مقدار کمی آب، افزایش می یابد.
• سمیت: همانطور که گفته شد، این ماده دارای مقدار سمیت است اما اگر احتیاط لازم در استفاده از آن رعایت شود، می تواند به عنوان ماده ای ایمن و سالم شناخته شود. اما بخارهای با غلظت بالا، در عملکرد سیستم عصبی اختلال ایجاد می-کند و در صورت بلع، فرد مبتلا باید به طور کامل ریکاوری شود.

همواره توصیه می شود در هنگام کار با محصولات شیمیایی از دستکش و عینک ایمنی برای جلوگیری از حوادث احتمالی استفاده نمایید.در ادامه متن برخی از مهمترین نکات ذکر شده در برگه اطلاعات و ایمنی استون آورده شده است.

حمل و نقل و نگهداری : 

استون تحت هوا و نور و متاثر از حضور کاتالیست ، اکسید کننده های قوی و فلزاتی مانند مس و آلومینیوم می تواند پلیمر شود. زمانی که از این واکنش گاز آزاد می شود و با هوا مخلوط می شود ممکن است انفجار رخ دهد. هم چنین این ماده می تواند با آهن و استیل در حضور رطوبت نیز واکنش دهد. بنابراین نگهداری آن در ظروف پلاستیکی توصیه نمی شود.نکته مهم دیگر محل نگهداری بوده که باید دارای تهویه مناسب و خنک باشد.

اثرات محیط زیستی استون چیست؟

 بیشتر استون آزاد شده در طبیعت، منشا صنعتی دارد. این ترکیب به سادگی تبخیر می شود، وقتی در جو قرار می گیرد، نیمه عمر 22 روز دارد و تحت نور فرابنفش به سادگی به متان و اتان فوتولیز می گردد. سوختن توسط میکروارگانیسم ها نیز باعث آزاد شدن آن در خاک و راه های آبی می شود.