استون چیست؟ فرمول شیمیایی و کاربرد های استون
محتوا
استون چیست؟- خرید استون
شاید اولین باری که اسم آن را شنیدید، کودکی بودید که مادرتان از شما خواسته بود تا لاک پاککن را برای او بیاورید.فرمول شیمیایی استون CH3)2CO) مادهای آلی است که توسط متابولیسم بدن به طور طبیعی تولید شده. تقریبا در هر خانهای به عنوان ماده اولیه لاک پاککن پیدا میشود؛ با این وجود استفاده اصلی آن در صنعت به عنوان حلال و پاککننده در آزمایشگاهها است. استون یا پروپانون مایعی بیرنگ، فرار و آتشگیر است. به عنوان سادهترین و کوچکترین کتون موجود شناخته میشود.
ویژگی های استون
Acetone ترکیبی آلی از خانواده کتونها با فرمول بسته C3H6O و فرمول ساختاری CH3 2CO یا H3C-CO-CH3 است. استون سادهترین کتونها است و در صنعت، آزمایشگاه و منازل به عنوان حلالی مهم استفاده میشود. مصارف در منازل به عنوان ماده مؤثر در پاککننده لاک ناخن و به عنوان نازک کننده لایه رنگ است.(جالب است بدانید که استون در خون و ادرار همه انسانها وجود دارد ولی خوردن آن موجب مسمویت میگردد.)
مطابق نامگذاری اتحادیه بینالمللی شیمی محض و کاربردی یا آیوپاک، پروپان-2-اُن نامیده میشود. ولی به نامهای استون، دیمتیل کتون، دیمتیل کربونیل، بتا- کتوپروپان، پروپانون، 2- پروپانون، دیمتیل فرمالدئید، کتون پروپان نیز شناخته میشود. در بازار به استون معروف است و با شماره CAS 1-64-67 معرفی شده است.
جالب است بدانید که افراد دیابتی استون بیشتری از افراد معمولی تولید میکنند و در آزمایشگاهها از استون به جای آب برای شستن ظروف آزمایشگاهی استفاده میشود و مهمتر از آن زندگی بدون استون در جامعه امروزی تقریبا غیرممکن است. شیمی بازار به عنوان بورسی برای فروش و خرید مواد شیمیایی، قصد دارد تا با یادداشتی مختصر ولی جامع در مورد این ماده شیمیایی آلی، امکان خرید استون را به صورت آگاهانه برای خریداران فراهم نماید. به این منظور ابتدا تاریخچه استون را بررسی و سپس طبق روال به بررسی خواص استون پرداخته و پس از بیان نحوه تهیه و تولید استون، به بیان خلاصهای از کاربردهای آن خواهیم پرداخت.
تاریخچهی استون
می دانیم که در شیمی بازار به دنبال خرید ماده استون آمده اید، اما شاید جالب باشد کاشف آن را کمی بشناسید. اولین شواهد تاریخی کشف استون یا دی متیل کتون به ابتدای قرن هفدهم در فرانسه بر میگردد. ژان بگوین دانشمند و یاترو شیمیست فرانسوی که مدرسه داروسازی را در سال 1600 در پاریس تاسیس کرده بود، اقدام به نوشتن کتابی به زبان لاتین با عنوان شروع شیمی (Tyrocinium Chymicum) کرد. در این کتاب که در سال 1610 منتشر شد، او تهیه استون از استات سرب را به روش تقطیر جامد (پایرولیز) توضیح داده و محصول تولید شده را روح زحل نامیده است، زیرا سرب در ستارهشناسی آن زمان سمبل سیاره زحل بود.
افراد تاثیرگذار:
جان گلااُبر شیمیست و کیمیاگر هلندی-آلمانی نیز به روش پایرولیز از استات سرب و استات روی در اواسط قرن هفدهم موفق به تهیه استون شد و آنها را روح سرب و روح روی نامید و بیان کرد که هر دو تاثیر یکسانی بر روی بیماریها خواهند داشت.
در سال 1671 سباستین مت لا فاوق شیمیست و داروساز فرانسوی از استون به عنوان حلالی برای استحصال اجزای فعال تریاک استفاده کرد. در ابتدای قرن هجدهم ریچارد چنویکس شیمیست و مینرالوژیست ایرلندی پایرولیز بسیاری از استاتها را مورد مطالعه قرار داد. او اسید استیک را فقط از استات سیلور و استون را از استات باریم تهیه کرد و اسید حاصل را روح پایرو استیک نامید.
(برای آشنایی بیشتر با اسید استیک می توانید به مقالهی اسید استیک – تاریخچه، ویژگی ها، کاربردها مراجعه کنید).
قبل از خرید استون راجع به تاریخچه ی آن بیشتر بدانید!
هر چند دانشمندان بسیاری بیش از دو قرن روی دی متیل فرمالدهید (استون) کار کردند، اما در نهایت دو دانشمند فرانسوی و آلمانی به نامهای ژان بتیست آندره دوما و یوستوس فریهر فون لیبیش در سال 1832 موفق به ارائه فرمول تجربی دی متیل کربونیل (استون) شدند. در سال 1833 آنتونی الکساندر بروتوس باسی شیمیست و داروساز فرانسوی اسم استون را برای این ماده شیمیایی با دادن پسوند -ون به است (گرفته شده از استیک) پیشنهاد داد که مورد قبول همگان واقع شد. در سال 1852 نیز شیمیست انگلیسی-اسکاتلندی الکساندر ویلیام ویلیامسون مشخص کرد که استون متعلق به خانواده اَستیلها است.
خرید و فروش استون
خرید و فروش استون در بازار جهانی به صورت عمده و خرده انجام میشود. تولید کنندگان استون این ماده را در بشکهها یا ظروف دیگر بستهبندی کرده و به بازار عرضه میکنند. خریداران نیز با توجه به نیازهای خود و استانداردهای مربوطه و بینالمللی، این ماده را خریداری میکنند.
برای خرید و فروش استون، علاقهمندان به این ماده بهتر است با تامینکنندگان و تجار معتبر در ارتباط باشند. شما میتوانید این افراد را از پلتفرم شیمی بازار پیدا کنید. قبل از خرید، بهتر است مشخصات فنی و کیفیت استون را بررسی کرده و قیمتها را مقایسه نمایید. همچنین، به دلیل خطرات احتمالی مرتبط با استون، حتماً از ایمنی و ضوابط ایمنی مربوطه پیروی کنید.
برای اطلاع از بهترین قیمت استون و خرید آنلاین وارد لینک فروشگاه شیمی بازار شوید.
خواص استون(دی متیل کتون)
استون مایعی بیرنگ با طعمی شیرین و بویی میوهای تند و خشن است که با فرمول شیمیایی CH3)2CO) شناخته میشود، این ماده شیمیایی در 56.05 درجه سانتیگراد میجوشد و در منفی 94.07 درجه سانتیگراد ذوب خواهد شد. استون با وزن مولکولی 58.08 گرم بر مول، 4 اتم سنگین و یک پیوند کووالانسی دارد. دی متیل کتون در آب با هر غلظتی بر خلاف بیشتر مواد شیمیایی آلی حل شده و با ویسکوزیتهای برابر 0.32 سنتی پوآز، بسیار روان است. شکل فضایی مولکولی استون تری گونال بوده و دانسیته آن در دمای 25 درجه سانتیگراد 0.7845 گرم بر سانتیمتر مکعب است.
روش های تولید استون
این کتون هم مانند سایر کتونها از اکسیداسیون الکلهای نوع دوم به دست میآید، اما به سه روش کلی قابل تولید است که در این میان روش واکر-هوخست از سال 1964 به یکی از فرآیندهای صنعتی غالب برای تولید استون تبدیل شده است. این سه روش را به ترتیب مورد بحث و بررسی قرار خواهیم داد.
استون مستقیماً یا غیرمستقیم از پروپیلن تولید میشود. تقریباً 83% استون تولید شده در جهان از طریق فرآیند کومِن تولید میشود، بنابراین تولید استون با تولید فنول ارتباط دارد. در این فرآیند بنزن با پروپیلن برای تولید کومِن الکیله شده و سپس، کومِن با هوا اکسید شده و فنول و استون تولید میشود.
فرآیندهای دیگری برای تولیدش وجود دارد. در فرآیند موسوم به واکر- هوخست از اکسایش مستقیم پروپیلن استون تولید میشود. یا از فرآیند آبدارکردن پروپیلن 2- پروپانول ایجاد میشود که سپس به استون اکسید میشود. قبلاً استون توسط تقطیر استاتها، برای مثال تقطیر استات کلسیم تولید میشد.
Ca(CH3COO)2 → CaO(s) + CO2(g) + (CH3)2CO
فرآیند واکر-هوخست
در این روش پروپن با اکسیژن هوا در مجاورت کلیرید پالادیوم دو ظرفیتی (کاتالیزور) در فاز مایع و در دمای 110 تا 120 درجه سانتیگراد و فشار 10 تا 14 بار به طور مستقیم اکسید شده و استون تولید میکند.
CH3CH=CH2 + 0.5O2 → CH3COCH3
معمولا به دلایل اقتصادی این فرآیند به صورت دو مرحلهای صورت میپذیرد زیرا میتوان از پروپن و گاز پروپان به طور همزمان استفاده کرد. استون در دو مرحله تقطیر از ترکیبهای با نقطه جوش پایینتر و بالاتر جدا خواهد شد.
روش واکر یا اکسید کردن ایزوپروپیل الکل
در این روش در دمای 400 تا 600 درجه سانتیگراد و در حضور کاتالیزورهای نقره یا مس و همچنین در دمای 300 تا 400 درجه با حضور اکسید روی یا در دمای 500 درجه و فشار 3 بار در حضور کاتالیزورهای مس و یا برنج، تهیه استون از ایزوپروپیل انجام میشود.چون دمای مورد نیاز برای استفاده از اکسید روی به عنوان کاتالیزور کمتر از دو حالت دیگر است و همچنین اکسید روی ارزانتر از کاتالیزورهای دیگر خواهد بود د(برای آشنایی بیشتر با ایزوپروپیل الکل می توانید به مقاله ی ایزوپروپیل الکل – تاریخچه، خواص، کاربردها مراجعه کنید). فرآیند استفاده از اکسید روی اقتصادیتر بوده و به صورت زیر انجام میگیرد:
(CH3)2CHOH + 0.5O2 → CH3COCH3 + H2O
(CH3)2CHOH → CH3COCH3 + H2
همچنین در صورت استفاده از کرومیت مس به عنوان کاتالیزور، متیل ایزوبوتیل کتون نیز به عنوان محصول جانبی تولید خواهد شد و امکان تولید پر اکسید هیدروژن در کنار استون وجود خواهد داشت. دمای مورد نیاز برای این فرآیند بین 90 تا 140 درجه سانتیگراد و فشار موردنیاز برابر با 3 تا 4 بار خواهد بود.
تولید استون به عنوان محصول جانبی در فرآیند هوک
در این روش که به روش کیومن نیز مشهور است استون از پروپیلن به صورت غیر مستقیم تهیه میشود. تقریبا 83 درصد استون جهان به این روش در حال تولید است. در این روش بنزن توسط پروپیلن، آلکالی شده و کیومن تولید میکند. کیومن در مجاورت هوا اکسید گردیده و استون در کنار فنول تولید خواهد شد.
خواص فیزیکی و شیمیایی استون
مایعی بیرنگ، فرار، قابل اشتعال و دارای بوی مشخص است. دارای جرم مولکولی 080/58 گرم برمول، دانسیته 7845/0 گرم برسانتیمتر مکعب، نقطه ذوب 7/94- و نقطه جوش 05/56 درجه سانتیگراد است. در آب و حلالهای بنزن، دیاتیل اتر، متانول، کلروفرم و اتانول نیز امتزاجپذیر است.
انواع استون
آزمایشگاهی: استون برای مصارف آزمایشگاهی در ظروف شیشهای قهوهای با حجمهای 5/0، 1، 5/2 و 5 لیتری در بازار وجود دارد.
صنعتی: استون صنعتی با خلوص حدود 99% در بشکههای 175 کیلویی در بازار وجود دارد.
برای فروش بهتر استون خوب است با کاربردهای آن آشنا باشید
کاربردهای استون
استون یکی از حلالهای آلی بسیار پر کاربرد در صنعت است. حدود یک سوم از کل خرید استون در جهان صرف استفاده به عنوان حلال شده و یک چهارم از خرید استون در جهان صرف تولید سیانوهیدرین استون و متیل متاآکریلیت میگردد.
حلال بسیار خوبی برای بسیاری از پلاستیکها و بعضی از فیبرهای مصنوعی و رزینهای طبیعی است و به عنوان حلال در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد که مفصل در ادامه به توضیح آن پرداختیم . برخی از این صنایع شامل صنایع رنگسازی، چاپ، رزینسازی، لاستیکسازی و صنایع پلیمری هستند.و از آن برای رقیق کردن رزین پلی استر، پاک کردن ابزار و حل کردن اپوکسیهای دو قسمتی و کریستالهای سیانور قبل از سخت شدن استفاده میشود. استون به عنوان یکی از مواد فرار رنگها و نیز ورنیهای روی چوب نیز کاربرد دارد. همچنین استون به عنوان یکی از مواد اصلی پاک کننده در آماده کردن فلزات قبل از رنگ نقش بزرگی بر عهده گرفته است. از استون به عنوان ضد زنگ فلزات نیز میتوان استفاده کرد.
کاربرد استون در داروسازی
حدود 20 درصد از خرید استون در جهان تنها برای تولید بیسفنول ای صورت میپذیرد. این ماده شیمیایی پایهای برای ساخت بسیاری از پلیمرها مانند پلی کربناتها، پلی اورتانها و رزینهای اپوکسی است. همچنین چند میلیون تن استون برای تولید متیل ایزوبوتیل کتون و متیل ایزوبوتیل الکل مصرف میشود.
تقریبا تمام آزمایشگاهها از استون برای شستن ظروف آزمایشگاهی استفاده میکنند که علت اصلی آن قیمت ارزان استون و فراریت آن است. استون به عنوان حلالی قطبی و پروتونی در بسیاری از واکنشهای آلی نقش داشته و علاوه بر این از استون به عنوان عامل ترسیب پروتئینها نیز استفاده میشود.
کابرد استون در مواد آرایشی بهداشتی
کاربرد وسیعی در ساخت بسیاری از مواد آرایشی و پزشکی دارد و همچنین به عنوان یک افزونه غذایی پذیرفته شده است. از استفادههای صنعتی آن که رد شویم، رایج ترین استفاده خانگی استون که در ابتداهم به آن اشاره شد، به عنوان ماده اولیه لاک پاککن میباشد. گریمورها از استون به عنوان پاک کننده چسب وسایلی مثل سبیل مصنوعی استفاده میکنند. همچنین برای برق انداختن لوازمی که با پرینتر سه بعدی ساخته شدهاند بخار استون به کار گرفته میشود.
سایر کاربرد های استون
صنعت: حدود یک سوم تولید شده در جهان به عنوان حلال استفاده شده و یک چهارم آن به استون سیانوهیدرین تبدیل شده که به عنوان ماده اولیه برای تولید متیل متاآکریلات، مصرف میشود.
حلال: استون حلال بسیار خوبی برای اکثر پلاستیکها و برخی الیاف مصنوعی است. از استون برای رقیق کردن رزین پلی استر، تمیزکاری ابزارآلات مورد استفاده در آن و انحلال اپوکسیهای دوجزئی و ابرچسبها فبل از سخت شدن آنها استفاده میشود. از آن به عنوان جزء تشکیل دهنده فرار برخی از رنگها و لاکها استفاده میشود.
به طور کلی از آن به عنوان حلال در فرمولاسیون مواد زیر استفاده میشود:
- پلیاکریلاتها
- صنایع الکتریکی
- اکریلیکها و رنگها
- چسبها و واکسها
- براق کننده کفپوشهای
- جوهرهای چاپ درچاپگرها
- رزین الکلهای نیترو سلولز
- مواد دارویی و لوازم آرایشی
- گریسها، چربیها و روغنها
- رزینهای طبیعی و مصنوعی
- چربیگیری فلزات پیش از رنگ آمیزی
- پوششهای سطوح مواد شوینده، تمیزکننده و تینرها
سایر کاربردها:
تحقیقات شیمیایی: در آزمایشگاههای تحقیقاتی از استون به عنوان حلال قطبی در انواع واکنشها استفاده میشود.
تمیزکاری: استون با درجه کم معمولاً برای خشک کردن ظروف شیشهای در آزمایشگاهها استفاده میشود.
حمام دمای کم: مخلوطی از استون و یخ خشک حمام خنک کننده رایجی است. تا زمان باقی ماندن یخ خشک، دمای 78- درجه سانتیگراد را حفظ میکند.
داروسازی: استون به عنوان حلال در صنعت داروسازی و به عنوان غیرطبیعی کننده الکل استفاده میشود. همچنین، در برخی مواد دارویی به عنوان ماده تحریک کننده از استون استفاده میشود.
مصارف متفرقه: استون معمولاً جزء اصلی تشکیل دهنده مواد تمیزکننده، مانند پاک کننده لاک ناخن و حذف ابرچسبها است. ولی به برخی از پلاستیکها را حل میکند.
حامل استیلن: اگرچه خود استون اشتعال پذیر است، ولی از آن به عنوان حلال برای حمل و نقل ایمن و ذخیره سازی گاز استیلن استفاده میشود. زیرا نمیتوان استیلن را به صورت خالص فشرده کرد. کپسولهای حاوی ماده متخلخل ابتدا با استون پر شده و سپس با استیلن پر میشود. که استیلن درون استون حل شود. یک لیتر استون حدود 250 لیتر استیلن با فشار 10 بار را حل میکند.
ماده شیمیایی میانی: استون برای سنتز متیل متاآکریلات استفاده میشود. این فرآیند، با تبدیل اولیه استون به استون سیانوهیدرین شروع میشود.
(CH3)2CO + HCN → (CH3)2C(OH)CN
در مرحله بعد، نیتریل به آمید هیدرولیز شده و سپس، استری میشود.
(CH3)2C(OH)CN + CH3OH → CH2=(CH3)CCO2CH3 + NH3
حدود 20% برای سنتز بیسفنول آ استفاده میشود. بیسفنول آ جزء تشکیل دهنده اکثر پلیمرها مانند پلیکربناتها، پلی اورتانها و رزینهای اپوکسی است. این سنتز مستلزم تراکم استون به فنول است:
(CH3)2CO + 2 C6H5OH → (CH3)2C(C6H4OH)2 + H2O
بازار جهانی استون
در سال 2010 حدود 7 میلیون تن در جهان تولید شده. برای آن رشد 3 الی 4% در هر سال انتظار میرود. قاره آسیا مهمترین بازار برای این مواد با رشدی معادل 5% است. درحالی که اروپا و آمریکا رشدی معادل 2% دارند.
هنگام خرید استون از خطرات آن آگاه باشید!
نکات ایمنی استون
مخلوط استون و هوا در دمای بیشتر از نقطه اشتعال، سبب بروز انفجار و اشتعال خواهد شد. احتمال جرقه استون صنعتی در حضور مقدار کمی آب، افزایش مییابد.
محصول جانبی اکسایش استون، باعث تولید استون پروکسید میشود که ترکیبی ناپایدار و فعال است. ریختن هیدروژن پروکساید زاید در ظرف حاوی استون، حادثه آفرین است.
خوردن و تنفس این ماده برای فرد خطرناک است. اما به عنوان ماده سرطانزا شناخته نشده و در بسیاری از مواد آرایشی و مواد غذایی استفاده میشود. این ماده، دارای اثرات ضدتشنج در حیوانات نیز است. بخارهای با غلظت زیاد استون، در عملکرد سیستم عصبی اختلال ایجاد میکند. در هوای اشباع شده از استون در مدت طولانی اصلا به تنفس ادامه ندهید، چرا که دی متیل کتون به اندام های بدن که عبارتند از کبد و سیستم عصبی و کلیه آسیب وارد میکند. باید بدانید که مقدار زیاد استون یا همان دی متیل کتون شما را بیهوش میکند و بدتر از آن باعث آسیب رسیدن به مخاط بینی خواهد شد. اگر این ماده به چشم شما تماس برسد قرنیه چشم را دچار مشکل میکند. هر چه غلظت آن از 500 بیشتر شود سوزش نیز بیشتر می شود.
خرید استون
شیمی بازار به عنوان بورس آنلاین خرید و فروش مواد شیمیایی کمک شایانی به مصرفکنندگان مواد شیمیایی می کند. بلکه بتوانند در فضایی کاملا شفاف به تامینکنندگان از بین تولیدکنندگان و واردکنندگان این ماده دسترسی داشته و بهترین تامینکننده استون را با توجه به نیاز خود یافته و مستقیما و بدون واسطه با او ارتباط برقرار نمایند.
تامینکنندگان استون میتوانند نسبت به معرفی شرکت و مواد خود از امکانات شیمی بازار استفاده کرده و فعالیت خود را از طریق این پلتفرم در فضای کسب و کار دیجیتال بهتر و با هزینهای مناسب تر توسعه دهند.
این مهم با امکاناتی همچون ایجاد پروفایل اختصاصی شرکت و درج آگهی فروش در شیمی بازار به آسانی ممکن خواهد بود.
برای فروش بهتر استون خوب است با کاربردهای آن آشنا باشید:
به عنوان پاک کننده و چربی زدا
به عنوان حلال در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد که مفصل در ادامه به توضیح آن پرداختیم . برخی از این صنایع شامل صنایع رنگسازی، چاپ، رزینسازی، لاستیکسازی و صنایع پلیمری هستند. همچنین به عنوان ماده اولیه در تولید محصولات شیمیایی مانند استونیتریل، بوتادیون و اسید استونسولفونیک استفاده میشود.
تعیین حساسیت و دقت با استفاده از کروماتوگرافی گازی
برای تعیین این موضوع ، از روش های شیمیایی و اتصال جذب کننده استفاده میشد. البته از این روش ها قبل از آزمایش با طیف سنجی جرمی کروماتوگرافی گازی (GC-MS). (برای تعیین پیش غلظت تنفس بازدم)
اما امروزه از آن جا که این روش ها خسته کننده و زمان بر هستند. بنابراین از سنسورهای شیمیایی برای آنالیز استفاده می شود.