Dung Môi Aceton

Acetone là gì?

Đầu tiên chúng ta hãy cùng tìm hiểu, acetone là gì?

Acetone hay axeton là một hợp chất hữu cơ dạng lỏng có tên hóa học là Dimethyl Formadehyde và công thức cấu tạo là CH₃COCH₃, công thức phân tử là (CH₃)₂CO. Nó là một hóa chất được tổng  trong phòng thí nghiệm nhưng cũng có khá nhiều trong tự nhiên như không khí, nước, đất. Trong cơ thể con người, aetone được sản xuất và đào thải ra thông qua quá trình trao đổi chất, điển hình là máu và nước tiểu.

Acetone được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống với vai trò là dung môi, chất tẩy sơn.

Tẩy sơn nail bằng aceton

Đặc trưng tính chất của acetone

1. Tính chất vật lý

- Ngoại quan: Acetone là một chất lỏng, không màu, có mùi thơm và bay hơi nhanh trong không khí.

- Điểm nóng chảy (°C): -94,6 °C.

- Điểm sôi (°C): 56,5 °C.

- Mật độ tương đối (nước = 1): 0,788.

- Mật độ hơi tương đối (không khí = 1): 2,00.

- Áp suất hơi bão hòa (kPa): 53,32 (39,5 °C).

- Nhiệt lượng đốt cháy (kJ/mol): 1788,7.

- Nhiệt độ giới hạn(°C): 235,5 °C

- Khả năng hòa tan: Tan trong nước và hầu hết các dung môi hữu cơ như ethanol, ether, chloroform, dầu hay hydrocarbon.

2. Tính chất hóa học

Trong liên kết C=O, oxy có độ âm điện cao hơn C nên trong liên kết, sự phân ly sẽ luôn hướng về phía O . Do đó, nhóm C=O sẽ quyết định những tính chất hóa học đặc trưng của aceton, đó là phản ứng cộng nucleophin.

Cấu trúc phân tử của acetone

+> Phản ứng cộng vào nhóm C=O

Do liên kết C=O phân cực về phía O nên liên kết C=O có cacbon mang điện tích (+). Vì vậy, acetone có thể cộng với H-OH, RO-H, H-CN, R- MgBr,…. Ví dụ như:

• Cộng nước tạo rượu bậc 2
• Cộng với rượu tạo hemixetal (phản ứng khó xảy ra và hiệu quả mang lại cũng không cao)
• Cộng Natrihydrosunphit để tạo thành hợp chất cộng bisunphit.
• Cộng Xianua để tạo thành xianhydrin.
• Cộng hợp chất với magie.

+> Phản ứng thế Oxy của nhóm cacbonyl

Bản chất của phản ứng này là cộng nucleophin vào nhóm C=O, sau đó tách nước để tạo ra sản phẩm thay thế.

• Phản ứng thế Oxy tạo liên kết C=C (phản ứng andol hóa)

Phân tử aceton có thể tác dụng với phân tử khác có chứa nhóm –CH2- linh động do có tồn tại liên kết C=C

• Phản ứng thế Oxy tạo liên kết C=N

Aceton phản ứng với dẫn xuất của NH3 để tạo thành một sản phẩm thế theo một phản ứng hai giai đoạn.

CH₃COCH₃ + RNH₂ → (CH₃)₂C=N-R + H₂O

Trong đó, R có thể là  ankyl hoặc H…

+> Phản ứng oxy hóa - khử

• Aceton thực hiến phản ứng khử khi có mặt các chất  xúc tác như Ni, Pt hoặc LiAlH₄.
• Trong môi trường kiềm, aceton sẽ không bị oxy hóa bởi dung dịch Cu(OH)₂, AgNO_3. Tuy nhiên, khi tác dụng với các axit mạnh như KMnO₄/H₂SO_4^, K₂Cr₂O₇/ H₂SO₄, … thì các mạch C cạnh nhóm cacbonyl bị bẻ gãy để tạo axit hữu cơ.

+> Phản ứng metyl hóa

CH₃COCH₃ + Cl₂ → CH₃COCH₂Cl + HCl

Các phương pháp sản xuất acetone

Acetone được sản xuất bằng cách nào

Acetone có thể được sản xuất từ propen bằng phương pháp trực tiếp hoặc gián tiếp.

- Phương pháp gián tiếp là phương pháp Cumen, bao gồm việc alkyl hoá benzen với propen để tạo ra cumen. Sau đó, oxy hóa cumen để tạo ra acetone và phenol.

- Phương pháp sản xuất trực tiếp là oxy hóa hoặc hydro hóa propen để tạo ra 2 – propanol (isopropanol). Sau đó oxy hóa isoprropanol để thu được acetone.

Ngoài ra, aceton cũng là sản phẩm phụ của công nghiệp chưng cất.

Ứng dụng của acetone

1. Trong công nghiệp

- Dùng làm dung môi cho các ngành sản xuất nhựa, cao su tổng hợp, acrylic, nitrocellulose, chất dẻo, sản xuất sơn, dược phẩm,… Đặc biệt, aceton còn là thành phần tá dược trong một số loại thuốc.

- Là dung môi để pha loãng nhựa polieste.

- Được sử dụng để pha keo epoxy 2 thành phần trước khi đóng rắn và là một trong những thành phần dễ bay hơi của một số loại sơn, vecni.

- Dùng để làm sạch kim loại trước khi sơn và loại bỏ nhựa thông sau khi hàn xong.

- Làm dung môi trong sản xuất rượu biến tính.

- Là dung môi để vận chuyển và lưu trữ acetilen do acetilen không an toàn khi chịu áp suất lớn dưới dạng hợp chất tinh khiết. Liều lượng pha dung môi là 1 lít aceton với khoảng 250 lít acetilen.

- Là hóa chất trung gian để tổng hợp metyl metacrilat, bisphenol A.

2. Trong phòng thí nghiệm

Là dung môi cực cho nhiều phản ứng hữu cơ và làm chất tẩy rửa các dụng cụ phòng thí nghiệm.

3. Ứng dụng khác

- Được sử dụng trong nghề nail, in ấn nghệ thuật.

- Là phụ gia thực phẩm, chất bảo quản thực phẩm.

- Dùng trong ứng dụng để điều trị mụn trứng cá, lột da khô da chết bằng hóa chất.

- Là thành phần chính của chất tẩy rửa sơn móng tay, các loại keo siêu dính và chất tẩy cho đồ gốm sứ, thủy tinh.

Acetone có nguy hiểm không?

- Khi kết hợp với hydogen peroxide, chloroform thì aceton trở nên cực kỳ nguy hiểm.

- Khi xâm nhập vào cơ thể với hàm lượng lớn, acetone có thể khiến nạn nhân bị ói mửa, thậm chí nôn ra máu.

- Gây tổn thương giác mạc nếu không may bắn acetone vào mắt. Nếu phơi nhiễm với mắt trong thời gian dài, có thế làm giác mạc bị đục tạm thời hoặc vĩnh viễn.

- Hít phải hơi acetone có thể làm tổn thương đường hô hấp, khó thở.  Nếu bị ngộ độc acetone do hít hơi hoặc uống nhầm, nhịp tim sẽ tăng, đồng thời huyết áp giảm đáng kế.

- Nhiễm độc acetone sẽ làm giảm hoạt động thần kinh trung ương, khiến nạn nhân thấy buồn ngủ, không điều khiển được cơ thể, thậm chí hôn mê.

- Acetone dễ bắt lửa, gây cháy nổ.

Những lưu ý khi sử dụng và bảo quản acetone

- Mang đồ bảo hộ lao động khi làm việc

- Bảo quản hóa chất ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh xa các nguồn nhiệt và ánh sáng mặt trời trực tiếp chiếu vào.