რა არის აცეტონი? ამ ორგანული ნაერთის შემადგენლობა ასეთია: სამი ნახშირბადის ატომი, ექვსი წყალბადის ატომი, ერთი ჟანგბადის ატომი. გავაანალიზოთ ამ ნაერთის ძირითადი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები, მომზადების მეთოდები და ასევე განვიხილოთ მისი გამოყენების ძირითადი მიმართულებები.
სწრაფი მითითება
აცეტონი, რომლის შემადგენლობა და თვისებები უფრო დეტალურად განვიხილავთ, არის ორგანული ნივთიერება, გაჯერებული კარბონილის ნაერთების - კეტონების უმარტივესი წარმომადგენელი. ლათინურიდან თარგმნა ნიშნავს - ძმარს. ადრე აცეტატებისგან სინთეზირებული იყო აცეტონი, რომლის შემადგენლობა ჯერ არ არის შესწავლილი, ხოლო მზა კეტონი იყო ნედლეული გამყინვარების ძმარმჟავას წარმოებისთვის.
მხოლოდ მეცხრამეტე საუკუნის შუა ხანებამდე გერმანელმა ქიმიკოსმა ლეოპოლდ გმელინმა შემოიტანა ტერმინი "აცეტონი" სამეცნიერო ლექსიკონში.
აღმოჩენის ისტორია
აცეტონი, რომლის შემადგენლობა მხოლოდ მეცხრამეტე საუკუნეში შეისწავლეს ჟანოტ-ბატისტ დიუმამ და იუსტუს ფონ ლიბიგმა, პირველად.მე -16 საუკუნის ბოლოს მოახერხა ანდრეას ლიბავიუსის გახსნა. ნივთიერება სინთეზირებულია მარილის - ტყვიის აცეტატის მშრალი გამოხდის პროცესში.
მეოცე საუკუნის დასაწყისამდე კეტონების ეს წარმომადგენელი მიღებულ იქნა კოქსირებული ხის მიერ.
პირველი მსოფლიო ომის დროს აცეტონი, რომლის შემადგენლობა დღეს სკოლის მოსწავლეებისთვისაც კი არის ცნობილი, სხვა გზით დაიწყო წარმოება.
ფიზიკური თვისებები
აცეტონი არის უფერო მოძრავი აქროლადი სითხე მძაფრი სუნით. ეს ორგანული ნაერთი თავისუფლად ერევა წყალთან, ბენზოლთან, დიეთილის ეთერთან, მეთანოლთან და ეთერებთან. ყოველდღიურ ცხოვრებაში თითქმის ყველა იყენებს გამხსნელს - აცეტონს, რომლის შემადგენლობა განიხილება ორგანული ქიმიის კურსის ნაწილად.
ქიმიური თვისებები
ერთ-ერთი ყველაზე რეაქტიული კეტონი არის აცეტონი. ამ ორგანული ნაერთის ფორმულა და თვისებები განიხილება კარბონილის ნაერთების თვალსაზრისით. ტუტე გარემოში ის ურთიერთქმედებს ალდოლის თვითკონდენსაციაში, რეაქციის პროდუქტია დიაცეტონის სპირტი.
თუთიის გავლენით ეს კეტონი მცირდება პინაკონამდე. პიროლიზი წარმოქმნის კეტინს. ნებისმიერი ორგანული ნაერთის მსგავსად, აცეტონი იწვის ჟანგბადის ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის და წყლის ორთქლის წარმოქმნით. პროცესი ეგზოთერმულია, რომელსაც თან ახლავს მნიშვნელოვანი რაოდენობის სითბოს გამოყოფა.
ხარისხობრივი რეაქცია ამ ნაერთზე არის ურთიერთქმედება ტუტე გარემოში ნატრიუმის ნიტროპრუსიდთან. აცეტონის თანდასწრებით,ინტენსიური წითელი ფერი, რომელიც წითელ-იისფერს იღებს ხსნარში ძმარმჟავას დამატებისას.
აცეტონის ქიმიური შემადგენლობა (ორმაგი კავშირის არსებობა ჟანგბადსა და ნახშირბადის ატომს შორის) ხსნის ამ ორგანული ნაერთის შეუძლებლობას შევიდეს დაჟანგვის რეაქციებში ვერცხლის ოქსიდის ამიაკის ხსნარით და ახლად მომზადებული სპილენძის ჰიდროქსიდით (2.).
დიმეთილკეტონის წარმოება
ამჟამად მსოფლიოში დაახლოებით 6,9 მილიონი ტონა აცეტონი იწარმოება წელიწადში. ანალიტიკოსები აღნიშნავენ ამ კეტონზე მომხმარებელთა მოთხოვნის სტაბილურ ზრდას, რის შედეგადაც ქიმიკოსები ავითარებენ ახალ ვარიანტებს მისი ეკონომიკური სინთეზისთვის. სამრეწველო მასშტაბით, დიმეთილ კეტონი მიიღება პროპენისგან პირდაპირ ან ირიბად. კუმენის პროცესში, აცეტონი არის მსგავსი სინთეზის პროდუქტი ფენოლ ბენზოლისგან. ამ წარმოების სამი ეტაპია. პირველ რიგში, ბენზოლი ალკილირებულია პროპენით, ხოლო კუმენი არის რეაქციის პროდუქტი. მეორე და მესამე ეტაპზე ატმოსფერული ჟანგბადით იჟანგება ჰიდროპეროქსიდამდე. მჟავე გარემოში ეს ნაერთი იშლება აცეტონად და ფენოლად.
აცეტონის წარმოების მეორე სამრეწველო ტექნოლოგია ეფუძნება იზოპროპანოლის კატალიზურ ორთქლის ფაზის დაჟანგვას. პირდაპირი დაჟანგვა პროპენის თხევად ფაზაში კატალიზატორის (პალადიუმის ქლორიდის) თანდასწრებით ასევე შეიძლება წარმოქმნას აცეტონი.
პროდუქტის უმნიშვნელო მოსავლიანობის გამო სამრეწველო მოცულობისთვის შეუფერებელ მეთოდებს შორის აღვნიშნავთ სახამებლის დუღილს ბაქტერიების გავლენით.
აპლიკაციები
აცეტონი ხშირად გამოიყენება წარმოებაში, როგორც გამხსნელი. ეს ნივთიერება შესანიშნავად ასუფთავებს ზედაპირებს, ხსნის ქლორებულ რეზინას, ეპოქსიდურ ფისებს, პოლისტირონს და სხვადასხვა ორგანულ ნივთიერებებს. სწორედ ეს კეტონი გამოიყენება ნიტრატებისა და ცელულოზის დასაშლელად.
ფარმაცევტულ ინდუსტრიაში ნაერთი გამოიყენება, როგორც ძირითადი ნედლეული მეთილის მეთაკრილატის, მეზიტილის ოქსიდის, აცეტონის ციანოჰიდრინის, ძმარმჟავას ანჰიდრიდის, დიაცეტონის სპირტის სინთეზისთვის.
ეს ორგანული ჟანგბადის შემცველი ნაერთი შესანიშნავი საშუალებაა ცხიმის ნარჩენების მოსაშორებლად ზედაპირიდან. მისი სუფთა სახით, აცეტონი გამოიყენება სხვადასხვა ლაქების და პრაიმერების დასაშლელად. ამჟამად, კეტონის კლასის ეს წარმომადგენელი გამოიყენება არა მხოლოდ როგორც შესანიშნავი ორგანული გამხსნელი, არამედ როგორც საწყისი მასალა პოლიურეთანის, ეპოქსიდური ფისების, პოლიკარბონატების და ფეთქებადი ნაერთების სამრეწველო სინთეზისთვის. ის ასევე აუცილებელია აცეტილენის შესანახად, რადგან ამ ალკინს აქვს გაზრდილი ფეთქებადობა, მისი სუფთა სახით დატოვება შეუძლებელია. აცეტილენი მოთავსებულია სპეციალურ კონტეინერებში, რომლებიც შეიცავს დიმეთილკეტონით გაჟღენთილ ფოროვან მასალას.
აცეტონის გამოყენების შესახებ საინტერესო ფაქტებს შორის აღვნიშნავთ პრეპარატს მისი მონაწილეობით თხევადი ამიაკითა და "მშრალი ყინულით" შერეული გამაგრილებელი აბაზანებით.
კვლევით ლაბორატორიებში დიმეთილკეტონი, რომელიც კლასის პირველი წარმომადგენელია, აუცილებელია ჭუჭყიანი ქიმიური ჭურჭლის რეცხვისთვის. აცეტონის ამ ორიგინალური გამოყენების მიზეზი მისი უმნიშვნელოატოქსიკურობა, შესანიშნავი არასტაბილურობა, წყალში შესანიშნავი ხსნადობა. აცეტონის დახმარებით შეგიძლიათ სწრაფად გაშროთ ჭურჭელი და გააშროთ არაორგანული დაბალაქტიური ნაერთები, რომლებიც არ შედიან მასთან ქიმიურ ურთიერთქმედებაში.
ამ კეტონის ლაბორატორიაში გასაწმენდად მას ახდენენ მცირე რაოდენობით კალიუმის პერმანგანატის გამოხდას.
შეგიძლიათ გამოავლინოთ აცეტონის არსებობა ორგანულ ნაერთებში ფურფურალის, ნატრიუმის ნიტროპრუსიდის, იოდის ხსნარებთან ურთიერთქმედებით.
