التعرف الكامل على الأسيتون وتطبيقاته
ما هو الأسيتون؟
الأسيتون (بالإنجليزية: Acetone) هو مركب عضوي له الصيغة C3H6O وكثافته 0.79 جم/سم 3 وكتلة مولية 58.09 جم/مول. يُسمى هذا المركب الكيميائي بروبانول في تسميات أيوباكولكن له أسماء أخرى مثل ثنائي ميثيل كيتون وبيتا كيتوبروبان. الأسيتون هو العضو الأول والأكثر أهمية في عائلة الكيتون والمجموعة الفرعية للكيتونات الأليفاتية. تشتمل عائلة الكيتونات على مجموعة الكربونيل الوظيفية، التي تحتوي على ذرة كربون وأكسجين ورابطة مزدوجة بين الكربون والأكسجين، والتي يرتبط الكربون نيابة عنها بمجموعتين هيدروكربونيتين أخريين.
تم اكتشاف الأسيتون على يد كيميائي إسرائيلي يدعى حاييم عزرائيل وايزمان. لكن هذه المادة متوفرة بشكل طبيعي في النباتات والتربة الزراعية. يمكنك رؤية هيكل لويس الحجري وزاوية الروابط الحجرية في الصورة أدناه:
نظرًا لأن الأسيتون له استهلاك مرتفع جدًا في إنتاج محاليل طلاء الأظافر، فإنه في كثير من الحالات، بدلاً من استخدام اسم الأسيتون، يطلق عليه أيضًا طلاء الأظافر. بشكل عام، الأسيتون هو المذيب العضوي الأكثر شيوعا في العمليات الكيميائية. المزيلات البولندية لها نوعان، إستونية وغير إستونية. المكون الرئيسي لمزيل طلاء الأظافر الأسيتون هو الأسيتون، لكن لا يوجد أسيتون في مزيل طلاء الأظافر غير الأسيتون.
طريقة إنتاج الأسيتون
كما ذكرنا سابقًا، الأسيتون هو جزء من عائلة الكيتون. يتم إنتاج الكيتونات عن طريق أكسدة الكحولات من النوع الثاني. تسمى الكحولات من النوع الثاني كحولات حيث يكون الكربون المرتبط بمجموعة الهيدروكسيل مرتبطًا بذرتي كربون أخريين. لإنتاج الأسيتون هناك ثلاث طرق صالحة، أهمها طريقة ووكر هويشت، والتي عرفت بالطريقة الصناعية لإنتاج الأسيتون منذ عام 1964. وفيما يلي سنتحدث عن هذه الطرق الثلاثة:
طريقة ووكر-هوكست:
في طريقة ووكر هويشت، يتفاعل الأكسجين الموجود في الهواء مع البروبين في الطور السائل. يتطلب هذا التفاعل كلوريد البلاديوم ثنائي التكافؤ كمحفز. تكون ظروف التفاعل بحيث تكون درجة الحرارة بين 110 و120 درجة مئوية والضغط بين 10 و14 بار. يجب أن تكون عملية الأكسدة هذه مباشرة للحصول على الأسيتون. يمكنك رؤية المخطط الكيميائي لتفاعل Walker-Hoechst أدناه:
CH 3 CH = CH 2 + 0.5O 2 → CH 3 COCH 3
رد فعل ووكر:
يتم هذا الإجراء بطريقتين. إحدى الطرق هي أن يتم إنتاج الأسيتون من الأيزوبروبيل والأكسجين عند درجة حرارة 400 إلى 600 درجة مئوية ومحفز الفضة أو النحاس، والذي يمكنك رؤية تفاعله الكيميائي أدناه:
(CH 3 ) 2 CHOH + 0.5O 2 → CH 3 COCH 3 + H 2 O
وأيضاً بطريقة أخرى، باستخدام الأيزوبروبيل والأكسجين، عند درجة حرارة 500 درجة مئوية وضغط 3 بار، وأيضاً باستخدام النحاس أو النحاس كعامل محفز، يتم إنتاج الأسيتون. تفاعله الكيميائي هو كما يلي:
(CH 3 ) 2 CHOH → CH 3 COCH 3 + H 2
رد فعل هوك:
كما تعلم، رد فعل هوك هو إنتاج الأمونيا. في هذه الطريقة، يتم إنتاج الأسيتون كمنتج ثانوي. في طريقة هوك، يتم إنتاج الأسيتون بشكل غير مباشر بمساعدة البروبيلين.
مميزات الأسيتون
- يهرب
- القطبية
- سامة
- عديم اللون
- رائحة طيبة
- سريع الاشتعال وصيغة الوقود الخاصة به هي كما يلي:
(CH 3 ) 2 CO+4O 2 —–> 3CO 2 +3 H2O
- ذوبان قوي جدا للمواد العضوية
- وهو سائل في درجة حرارة الغرفة.
- يذوب في الماء والبنزين والإيثانول والميثانول وثنائي إيثيل الأثير والكلوروفورم.
استخدام الأسيتون
- إنتاج مزيل طلاء الأظافر (الأكثر استهلاكاً للأسيتون في العالم)
- في التفاعلات المتعلقة بتخليق ميثاكريلات الميثيل، بيسفينول أ، يتم استخدام كحول الديستون كوسيط.
- مزيل الطلاء
- يتم استخدامه كمذيب في مختلف الصناعات.
- تصنيع المخدرات
- كوسيط في بعض التفاعلات الكيميائية
- تمييع راتنجات البوليستر
- إنتاج النسيج
- صناعة النسيج
- إنتاج البلاستيك
- استخدامها في اختبار اللوني
- واحدة من إضافات البنزين
- مزيل الشحوم
- الألياف الاصطناعية
- قبل طلاء المعادن، يستخدم الأسيتون لتنظيف الأسطح.
- إنتاج الأدوية الجلدية
- إنتاج مشتقات الكيتون
- تحضير المتفجرات
- إنتاج السيانوهيدرين
- منظف معدات المختبرات
- في إنتاج النفط كمحفز
- الأسمدة الزراعية
- في صناعة المواد الغذائية كمادة مضافة غير مباشرة
الأسيتون في السوق العالمية
وفقا للإحصاءات التي تم الحصول عليها، فإن استهلاك الأسيتون يتزايد في جميع أنحاء العالم. آسيا لديها أعلى استهلاك للأسيتون لأنها تستخدم الأسيتون في معظم مذيباتها. معدل التقدم في استهلاك الأسيتون في آسيا هو 5% سنويا، ولكن في أوروبا هو 2.5% سنويا.
نصائح طبية متعلقة بالأسيتون
تشير الدراسات إلى أن الأسيتون مادة منخفضة المخاطر بشكل عام. ولهذا السبب، سمحت منظمة الصحة العالمية باستخدام الأسيتون كمضاف غذائي غير مباشر. لا يتطلب العمل بالأسيتون الكثير من المعدات، لكن من الأفضل القيام بذلك بالقفازات والقناع. نظرًا لقابليته العالية للذوبان، يتمتع الأسيتون بالقدرة على إذابة الدهون وتجفيف بشرتنا والتسبب في الحساسية. أيضًا، إذا استنشقت الأسيتون، فقد تشعر بالصداع والدوار والغثيان. لحل هذه المشكلة، اترك مكان الثوران واذهب إلى الهواء الطلق وتنفس بعمق لمدة 10 دقائق. إذا لم تشعر بتحسن، راجع الطبيب.
نصائح للسلامة من الأسيتون
الأسيتون مادة شديدة الاشتعال، لذا لا ينبغي أن نضعه بجوار مواد قابلة للاشتعال (إذا اشتعلت النيران في الأسيتون، عليك إطفاء النار بمسحوق ثاني أكسيد الكربون). يجب أن تكون بيئة تخزين الأسيتون باردة وجافة. الأسيتون قابل للاشتعال حتى في درجة حرارة الغرفة. لا ينبغي وضع الأسيتون بالقرب من مواد مثل حمض النيتريك وثلاثي كلورو الميثان والبروم وحامض الكبريتيك والكلور، لأنه سيؤدي إلى الاشتعال.
مواصفات الأسيتون
| صيغة كيميائية | CH3COCH3 |
| الكتلة المولية | 58.09 جم / مول |
| مظهر | سائل عديم اللون |
| CAS رقم | 67-64-1 |
| نقطة الانصهار | -94.9 درجة مئوية |
| نقطة الغليان | 56.3 درجة مئوية |
| درجة حرارة الاشتعال | 465 درجة مئوية |
| كثافة | 0.79 جم/ سم3 |
| ضغط البخار (عند 20 درجة مئوية) | 180 ملم زئبق |
| كثافة بخار | 2 جم/سم3 |
الأسئلة المتداولة حول الأسيتون
سنتناول في هذا القسم الأسئلة الأكثر شيوعًا حول الأسيتون:
هل الأسيتون مسرطن؟
لم يتم الحصول على معلومات مفصلة حول هذه المشكلة بعد، لكن العديد من المراكز أكدت وجود الأسيتون. لكن بعض شركات إنتاج طلاء الأظافر تستخدم مواد ذات نوعية رديئة لإنتاج طلاء الأظافر وسوف تسبب مشاكل خطيرة. لذا فإن الأسيتون ليس مادة مسرطنة، لكن في إنتاج مزيلات طلاء الأظافر تستخدم بعض الشركات مواد منخفضة الجودة بالإضافة إلى الأسيتون، مما قد يسبب السرطان.
هل الأسيتون خطير على الجلد؟
يتعرض الأسيتون بشكل كبير لبشرة النساء لأنه يستخدم كمزيل لطلاء الأظافر. ولذلك يجب الإجابة بعناية على هذا السؤال المهم هل يمكن أن يسبب خطراً جسيماً أم لا. كما ذكرنا، الأسيتون مذيب جيد ومن الأشياء التي تذوب فيه جيدًا هي الدهون. الاستخدام المفرط للأسيتون يؤدي إلى ذوبان الدهون الموجودة على سطح اليد، وهذا يسبب التشققات والجروح ورقيقة الجلد على المدى الطويل، وتسمى هذه الأحداث بالتهاب الجلد. وطبعا من الواضح أن استخدام الأسيتون بالكميات الطبيعية ليس خطيرا. حتى لو كان الوضع قد دفعك إلى استخدام الأسيتون بكثرة، يجب عليك بالتأكيد التفكير في حل للدهون المفقودة من يديك.
هل شرب الأسيتون يسبب الوفاة؟ ما هي كمية الأسيتون التي تسبب الوفاة؟
وشرب أكثر من 80 مل منه يؤدي إلى وفاة شخص بالغ. وبالطبع هذا المبلغ أقل بالنسبة للأطفال ويعتمد على أعمارهم وجنسهم.
ما هي النقاط التي يجب اتباعها للعمل مع الأسيتون؟
وفي قسم النصائح الطبية تم ذكر النصائح اللازمة للعمل مع الأسيتون، ولكن باختصار لاستخدام الأسيتون يجب مراعاة النصائح الثلاث التالية:
- تأكد من حصولك على القفازات والقناع والنظارات الخاصة.
- يجب أن يكون المكان الذي يستخدم فيه الأسيتون جيد التهوية أو في الهواء الطلق.
- يجب أن يكون السطح الذي من المفترض أن يتم العمل عليه بالأسيتون سطحًا لا يبلل السائل.
الأسيتون هو مذيب لأي مواد؟
كما هو مذكور في قسم الخصائص، يعتبر الأسيتون مذيبًا قويًا جدًا للمواد العضوية.
ما هو التركيب الكيميائي لجزيء الأسيتون؟
إنه العضو الأول والأكثر أهمية في عائلة الكيتون والمجموعة الفرعية للكيتونات الأليفاتية. تشتمل عائلة الكيتونات على مجموعة الكربونيل الوظيفية، التي تحتوي على ذرة كربون وأكسجين ورابطة مزدوجة بين الكربون والأكسجين، والتي يرتبط الكربون نيابة عنها بمجموعتين هيدروكربونيتين أخريين.
هل الأسيتون هو نفسه مزيل طلاء الأظافر؟
ينقسم الملمعون إلى فئات إستونية وغير إستونية. مزيلات طلاء الأظافر الأسيتون، مكونها الأساسي هو الأسيتون، أما في مزيلات طلاء الأظافر غير الأسيتون فلا يوجد فيها أسيتون أو حتى مشتقاته.
هل الأسيتون هو نوع من الكحول؟
لا فهي مختلفة جدا!
الأسيتون هو جزء من عائلة الكيتونات، لكن الكحول نفسه جزء من عائلة الهيدروكربونات وهو ليس نوعًا خاصًا يمكن مقارنته بالأسيتون. يحتوي الكيتون (O=C) على ذرة كربون ذات رابطة مزدوجة مع الأكسجين، والتي ترتبط على كلا الجانبين برابطة واحدة مع مجموعتين هيدروكربونيتين أخريين. الكحول عائلة تحتوي على مجموعة الهيدروكسيل الوظيفية (OH-)، والهيدروكسيل عبارة عن رابطة واحدة من الأكسجين والهيدروجين، حيث يرتبط الأكسجين بمجموعة الهيدروكربون من جانب واحد.
لماذا الأسيتون السائل شديد التقلب؟ لماذا يجب عليك فحص حاوية الأسيتون؟
على عكس الماء، ليس لدى الأسيتون القدرة على الروابط الهيدروجينية، وبالإضافة إلى ذلك، لديه رابطة ضعيفة للغاية بين الجزيئات. وبالتالي، يتبخر الأسيتون ببساطة وهو متطاير. ومن ناحية أخرى، نعلم أن الأسيتون يحتوي على غاز سام واستنشاقه ضار جداً، فإذا لم نغلق غطاء عبوته جيداً نكون قد انتشر غاز سام متطاير في البيئة، مما سيؤدي إلى كارثة.
هل للأسيتون خصائص مطهرة؟
غالبًا ما يستخدم الأسيتون كمطهر. هل هذا هو الشيء الصحيح الذي ينبغي عمله؟ خلال الأبحاث التي أجريت في السنوات القليلة الماضية، تبين أن الأسيتون المخفف ليس له قدرة جيدة على تدمير البكتيريا والفيروسات، وبشكل عام ليس له أي تأثير على الفيروسات والبكتيريا. لكن الأسيتون في شكله الفارغ يمكن أن يقتل البكتيريا، لكن ليس له أي تأثير على الفيروسات.
هل الأسيتون حمضي أم قلوي؟
يمتلك الأسيتون خاصية حمضية، لكن هذه الخاصية منخفضة جدًا ولا يتم استخدامها في الصناعة كمادة حمضية. إذا كان وفقا لاستخدام الأسيتون كمادة حمضية، فإنهم عادة ما يستخدمون خواصه الحمضية عن طريق إذابة الأسيتون وواحد أو أكثر من الأحماض القوية الأخرى.
إذا كان لديك سؤال في مجال الأسيتون وتطبيقاته أو… لم تتم الإجابة عليه في هذا القسم، فاحرص على طرحه في قسم التعليقات حتى يتم الرد عليه.
اترك تعليقاً