Ի՞նչ է ացետոնը: Այս օրգանական միացության բաղադրությունը հետևյալն է՝ երեք ածխածնի ատոմ, վեց ջրածնի ատոմ, մեկ թթվածնի ատոմ։ Եկեք վերլուծենք այս միացության հիմնական ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները, պատրաստման եղանակները, ինչպես նաև դիտարկենք դրա կիրառման հիմնական ոլորտները։
Արագ հղում
Ացետոնը, որի բաղադրությունն ու հատկությունները ավելի մանրամասն կանդրադառնանք, օրգանական նյութ է, հագեցած կարբոնիլային միացությունների՝ կետոնների ամենապարզ ներկայացուցիչը։ Լատիներենից թարգմանաբար նշանակում է՝ քացախ։ Նախկինում ացետոնը, որի բաղադրությունը դեռ ուսումնասիրված չէ, սինթեզվում էր ացետատներից, իսկ պատրաստի կետոնը հումք էր սառցադաշտային քացախաթթվի արտադրության համար։
Գերմանացի քիմիկոս Լեոպոլդ Գմելինը միայն տասնիններորդ դարի կեսերին ներմուծեց «ացետոն» տերմինը գիտական լեքսիկոնի մեջ:
Հայտնաբերման պատմություն
Ացետոն, որի բաղադրությունն առաջին անգամ ուսումնասիրվել է միայն XIX դարում Ժաննոտ-Բատիստ Դյումայի և Յուստուս ֆոն Լիբիգի կողմից։հաջողվել է բացել Անդրեաս Լիբավիուսը 16-րդ դարի վերջին։ Նյութը սինթեզվել է աղի՝ կապարի ացետատի չոր թորման գործընթացում։
Մինչև քսաներորդ դարի սկիզբը կետոնների այս ներկայացուցիչը ստացվել է փայտի կոքսինգով։
Առաջին համաշխարհային պատերազմի ժամանակ ացետոնը, որի բաղադրությունն այժմ հայտնի է նույնիսկ դպրոցականներին, սկսեց արտադրվել այլ կերպ։
Ֆիզիկական հատկություններ
Ացետոնը անգույն շարժական ցնդող հեղուկ է՝ սուր հոտով: Այս օրգանական միացությունն ազատորեն խառնվում է ջրի, բենզոլի, դիէթիլ եթերի, մեթանոլի և եթերների հետ: Առօրյա կյանքում գրեթե բոլորն օգտագործում են լուծիչ՝ ացետոն, որի բաղադրությունը համարվում է օրգանական քիմիայի դասընթացի մաս։
Քիմիական հատկություններ
Առակտիվ կետոններից մեկը ացետոնն է: Այս օրգանական միացության բանաձևը և հատկությունները դիտարկվում են կարբոնիլային միացությունների տեսանկյունից: Ալկալային միջավայրում այն փոխազդում է ալդոլի ինքնախտացման մեջ, ռեակցիայի արդյունքը դիացետոնային սպիրտ է։
Ցինկի ազդեցության տակ այս կետոնը վերածվում է պինակոնի: Պիրոլիզից ստացվում է քետեն։ Ինչպես ցանկացած օրգանական միացություն, ացետոնն էլ այրվում է թթվածնի մթնոլորտում՝ առաջացնելով ածխաթթու գազ և ջրային գոլորշի։ Գործընթացը էկզոթերմիկ է, ուղեկցվում է զգալի քանակությամբ ջերմության արտանետմամբ։
Այս միացության նկատմամբ որակական ռեակցիան ալկալային միջավայրում փոխազդեցությունն է նատրիումի նիտրոպրուսիդի հետ: ացետոնի առկայության դեպքում.ինտենսիվ կարմիր գույն, որը դառնում է կարմիր-մանուշակագույն, երբ դուք քացախաթթու եք ավելացնում լուծույթին:
Ացետոնի քիմիական բաղադրությունը (թթվածնի և ածխածնի ատոմի միջև կրկնակի կապի առկայությունը) բացատրում է այս օրգանական միացության՝ արծաթի օքսիդի և պղնձի նոր հիդրօքսիդի ամոնիակային լուծույթով օքսիդացման ռեակցիաների մեջ մտնելու անկարողությունը (2):).
Դիմեթիլ կետոնի արտադրություն
Ներկայումս աշխարհում տարեկան արտադրվում է մոտ 6,9 միլիոն տոննա ացետոն: Վերլուծաբանները նշում են այս կետոնի սպառողների պահանջարկի կայուն աճը, ինչի արդյունքում քիմիկոսները նոր տարբերակներ են մշակում դրա տնտեսական սինթեզի համար։ Արդյունաբերական մասշտաբով դիմեթիլ կետոնը ստացվում է պրոպենից ուղղակիորեն կամ անուղղակիորեն: Կումենի գործընթացում ացետոնը ֆենոլ բենզոլից համանման սինթեզի արտադրանք է: Այս արտադրության երեք փուլ կա. Նախ, բենզոլը ալկիլացվում է պրոպենով, իսկ կումենը ռեակցիայի արդյունքն է: Երկրորդ և երրորդ փուլերում այն մթնոլորտային թթվածնով օքսիդացվում է հիդրոպերօքսիդի։ Թթվային միջավայրում այս միացությունը քայքայվում է ացետոնի և ֆենոլի։
Ացետոնի արտադրության երկրորդ արդյունաբերական տեխնոլոգիան հիմնված է իզոպրոպանոլի գոլորշի փուլային կատալիտիկ օքսիդացման վրա: Ուղղակի օքսիդացումը պրոպենի հեղուկ փուլում կատալիզատորի (պալադիումի քլորիդ) առկայության դեպքում կարող է նաև առաջացնել ացետոն:
Մթերքի աննշան բերքատվության պատճառով արդյունաբերական ծավալների համար ոչ պիտանի մեթոդներից նշում ենք օսլայի խմորումը բակտերիաների ազդեցության տակ։
Դիմումներ
Ացետոնը հաճախ օգտագործվում է արտադրության մեջ որպես լուծիչ: Այս նյութը հիանալի կերպով յուղազերծում է մակերեսները, լուծում քլորացված կաուչուկը, էպոքսիդային խեժերը, պոլիստիրոլը և տարբեր օրգանական նյութեր։ Հենց այս կետոնն է օգտագործվում նիտրատների և ցելյուլոզայի լուծարման համար։
Դեղագործական արդյունաբերության մեջ միացությունն օգտագործվում է որպես հիմնական հումք մեթիլմետակրիլատի, մեզիտիլ օքսիդի, ացետոն ցիանոհիդրինի, քացախաթթվի անհիդրիդի, դիացետոն ալկոհոլի սինթեզի համար։
Այս օրգանական թթվածին պարունակող միացությունը հիանալի միջոց է մակերեսից ճարպի մնացորդները հեռացնելու համար: Իր մաքուր ձևով ացետոնն օգտագործվում է տարբեր լաքեր և այբբենարաններ լուծելու համար: Ներկայումս կետոնների դասի այս ներկայացուցիչը օգտագործվում է ոչ միայն որպես հիանալի օրգանական լուծիչ, այլև որպես մեկնարկային նյութ պոլիուրեթանների, էպոքսիդային խեժերի, պոլիկարբոնատների և պայթուցիկ միացությունների արդյունաբերական սինթեզի համար: Այն նաև անհրաժեշտ է ացետիլենի պահպանման համար, քանի որ այս ալկինն ունի բարձր պայթյունավտանգություն, այն չի կարող մնալ մաքուր տեսքով: Ացետիլենը տեղադրվում է հատուկ տարաներում, որոնք պարունակում են դիմեթիլ կետոնով ներծծված ծակոտկեն նյութ։
Ացետոնի օգտագործման մասին հետաքրքիր փաստերի շարքում նշում ենք պատրաստումը հեղուկ ամոնիակով և «չոր սառույցով» խառնված սառեցնող լոգանքների մասնակցությամբ։
Հետազոտական լաբորատորիաներում դիմեթիլ կետոնը, որը դասի առաջին ներկայացուցիչն է, անհրաժեշտ է կեղտոտ քիմիական սպասքը լվանալու համար։ Ացետոնի այս բնօրինակ օգտագործման պատճառը նրա աննշանությունն էթունավորություն, գերազանց անկայունություն, գերազանց լուծելիություն ջրի մեջ: Ացետոնի օգնությամբ կարելի է արագ չորացնել սպասքը և չորացնել անօրգանական ցածր ակտիվ միացությունները, որոնք դրա հետ քիմիական փոխազդեցության մեջ չեն մտնում։
Այս կետոնը լաբորատորիայում մաքրելու համար այն թորում են փոքր քանակությամբ կալիումի պերմանգանատով։
Օրգանական միացությունների խառնուրդում ացետոնի առկայությունը կարող եք հայտնաբերել՝ փոխազդելով ֆուրֆուրալի, նատրիումի նիտրրոպուսիդի, յոդի լուծույթների հետ։
