Ацетон дегеніміз не? Бұл органикалық қосылыстың құрамы келесідей: үш көміртегі атомы, алты сутегі атомы, бір оттегі атомы. Осы қосылыстың негізгі физикалық-химиялық қасиеттерін, дайындау әдістерін талдап көрейік, сонымен қатар оны қолданудың негізгі бағыттарын қарастырайық.
Жылдам анықтама
Ацетон, құрамы мен қасиеттерін толығырақ қарастырамыз, органикалық зат, қаныққан карбонилді қосылыстардың ең қарапайым өкілі – кетондар. Латын тілінен аударғанда – сірке суы дегенді білдіреді. Бұрын ацетаттардан құрамы әлі зерттелмеген ацетон синтезделді, ал дайын кетон мұзды сірке қышқылын алу үшін шикізат болды.
ХІХ ғасырдың ортасында ғана неміс химигі Леопольд Гмелин ғылыми лексиконға «ацетон» терминін енгізді.
Табу тарихы
Ацетон, оның құрамын тек ХІХ ғасырда Жанно-Батист Дюма мен Юстус фон Либиг алғаш рет зерттеген.16 ғасырдың аяғында Андреас Либавиусты аша алды. Зат тұзды – қорғасын ацетатын құрғақ айдау процесінде синтезделген.
ХХ ғасырдың басына дейін кетондардың бұл өкілі ағашты кокстеу арқылы алынған.
Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде құрамы қазір мектеп оқушыларына да белгілі ацетон басқа жолмен шығарыла бастады.
Физикалық қасиеттері
Ацетон – өткір иісі бар түссіз жылжымалы ұшпа сұйықтық. Бұл органикалық қосылыс сумен, бензолмен, диэтил эфирімен, метанолмен және күрделі эфирлермен еркін араласады. Күнделікті өмірде барлығы дерлік еріткіш – ацетон пайдаланады, оның құрамы органикалық химия курсының бөлігі ретінде қарастырылады.
Химиялық қасиеттері
Ең реактивті кетондардың бірі – ацетон. Бұл органикалық қосылыстың формуласы мен қасиеттері карбонилді қосылыстар тұрғысынан қарастырылады. Сілтілік ортада ол альдолдың өздігінен конденсациясында әрекеттеседі, реакция өнімі диацетон спирті болып табылады.
Мырыш әсерінен бұл кетон пинаконға дейін азаяды. Пиролиз кетенді түзеді. Кез келген органикалық қосылыс сияқты, ацетон көмірқышқыл газы мен су буын түзу үшін оттегі атмосферасында жанады. Процесс экзотермиялық болып табылады, ол айтарлықтай жылудың бөлінуімен бірге жүреді.
Бұл қосылысқа сапалы реакция натрий нитропруссидімен сілтілі ортадағы әрекеттесу болып табылады. Ацетонның қатысуымен,ерітіндіге сірке қышқылын қосқанда қызыл-күлгін түске айналатын қарқынды қызыл түс.
Ацетонның химиялық құрамы (оттегі мен көміртегі атомы арасындағы қос байланыстың болуы) бұл органикалық қосылыстың күміс оксидінің аммиак ерітіндісімен және жаңадан дайындалған мыс гидроксидімен (2) тотығу реакцияларына түсе алмауын түсіндіреді.).
Диметилкетонды өндіру
Қазіргі уақытта әлемде жылына шамамен 6,9 миллион тонна ацетон өндіріледі. Сарапшылар бұл кетонға тұтынушылық сұраныстың тұрақты өсуін атап өтеді, нәтижесінде химиктер оның үнемді синтезінің жаңа нұсқаларын әзірлеуде. Өнеркәсіптік ауқымда диметилкетон пропеннен тікелей немесе жанама түрде алынады. Кумен процесінде ацетон фенол бензолдан ұқсас синтез өнімі болып табылады. Бұл өндірістің үш кезеңі бар. Біріншіден, бензол пропенмен алкилденеді, ал кумен реакция өнімі болып табылады. Екінші және үшінші кезеңде атмосфералық оттегінің әсерінен гидропероксидке дейін тотығады. Қышқыл ортада бұл қосылыс ацетон мен фенолға ыдырайды.
Ацетон алудың екінші өнеркәсіптік технологиясы изопропанолдың каталитикалық бу фазасының тотығуына негізделген. Пропеннің сұйық фазасында катализатор (палладий хлориді) қатысында тікелей тотығу да ацетон түзуі мүмкін.
Өнім шығымының шамалы болуына байланысты өнеркәсіптік көлемдер үшін жарамсыз әдістердің ішінде бактериялардың әсерінен крахмалдың ашытуын атап өтеміз.
Қолданбалар
Ацетон өндірісте еріткіш ретінде жиі қолданылады. Бұл зат беттерді тамаша майсыздандырады, хлорлы каучукты, эпоксидті шайырларды, полистиролды және әртүрлі органикалық заттарды ерітеді. Дәл осы кетон нитраттар мен целлюлозаны еріту үшін қолданылады.
Фармацевтика өнеркәсібінде қосылыс метилметакрилат, мезитил оксиді, ацетон цианогидрин, сірке ангидриді, диацетон спиртін синтездеу үшін негізгі шикізат ретінде пайдаланылады.
Құрамында оттегі бар бұл органикалық қосылыс бетіндегі май қалдықтарын кетіруге арналған тамаша құрал. Оның таза түрінде ацетон әртүрлі лактар мен праймерлерді еріту үшін қолданылады. Қазіргі уақытта кетон класының бұл өкілі тамаша органикалық еріткіш ретінде ғана емес, сонымен қатар полиуретандар, эпоксидті шайырлар, поликарбонаттар және жарылғыш қосылыстардың өнеркәсіптік синтезі үшін бастапқы материал ретінде қолданылады. Бұл ацетиленді сақтау үшін де қажет, өйткені бұл алкиннің жарылғыштығы жоғары болғандықтан, оны таза күйінде қалдыруға болмайды. Ацетилен диметилкетонмен сіңдірілген кеуекті материалдан тұратын арнайы ыдыстарға салынады.
Ацетонды қолдану туралы қызықты фактілердің ішінде сұйық аммиак пен «құрғақ мұз» араласқан салқындату ванналарының қатысуымен дайындалғанын атап өтеміз.
Ғылыми зертханаларда лас химиялық ыдыстарды жуу үшін класстың бірінші өкілі болып табылатын диметилкетон қажет. Ацетонның мұндай түпнұсқалық қолданылуының себебі - оның елеусіздігіуыттылық, тамаша ұшқыштық, суда тамаша ерігіштік. Ацетонның көмегімен сіз ыдыстарды тез кептіруге және онымен химиялық әрекеттеспейтін бейорганикалық төмен белсенді қосылыстарды кептіруге болады.
Бұл кетонды зертханада тазарту үшін оны калий перманганатының аз мөлшерімен тазартады.
Фурфурал, натрий нитропруссиді, йод ерітінділерімен әрекеттесу арқылы органикалық қосылыстар қоспасында ацетонның болуын анықтауға болады.
