استون مایعی بی رنگ و فرار با فرمول شیمیایی C3H6O، یکی از ساده ترین و پرمصرف ترین حلال های آلی است. ساختار استون از سه اتم کربن، شش اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن که در یک پیکربندی خاص مرتب شده و در گروه کتون ها قرار دارد.
استون در دمای اتاق مایع بوده و دارای بویی متمایز، شیرین و میوه ای است. این ماده قابلیت حل شوندگی بالائی در آب دارد و با بسیاری از حلال های آلی قابل اختلاط است. قابل اشتعال بالا و نقطه اشتعال نسبتاً کم از دیگر ویژگی های این ماده است. استون نقطه جوش نسبتا پایینی در حدود 56 درجه سانتیگراد (132.8 درجه فارنهایت) دارد.

جهت خرید استون با بهترین قیمت و کیفیت با کارشناسان فروش ما در شرکت امین شیمی تماس بگیرید. شرکت امین شیمی معتبرترین مرجع خرید عمده استون در ایران راهنمای شما می باشد.

فرآیند تولید استون:

تولید صنعتی استون معمولاً شامل فرآیند کیومن (Cumene) است که یک فرآیند شیمیایی چند مرحله‌ای است. در زیر یک نمای کلی ساده از روش تولید استون آورده شده است:

فرآیند کومن برای تولید استون:

1. تولید کیومن
این فرآیند با تولید کیومن (ایزوپروپیل بنزن) از بنزن و پروپیلن آغاز می شود. این واکنش معمولاً توسط یک کاتالیزور اسیدی مانند اسید فسفریک بر روی یک بستر آلومینا کاتالیز می شود. واکنش شیمیائی به شرح زیر است:

2. تبدیل اکسیداسیون کیومن به هیدروپراکسید
در ادامه کیومن با هوا اکسید می شود تا هیدروپراکسید کیومن تشکیل شود. این مرحله اغلب شامل استفاده از کاتالیزورهای حاوی فلز است.

3. تجزیه هیدروپراکسید کومن به استون و فنول
در این مرحله از فرآیند هیدروپراکسید کومن به استون و فنل تقسیم می شود. این واکنش توسط یک اسید کاتالیز می شود و معادله شیمیایی عبارت است از:

4. جداسازی و خالص سازی
سپس استون و فنل معمولاً با تقطیر جزئی جدا می شوند و سپس استون بیشتر خالص می شود.
5. بازیابی استون
نهایتا استون جدا شده برای حذف هر گونه ناخالصی و رسیدن به خلوص مطلوب، تحت پردازش بیشتری قرار می گیرد.
6. استفاده از محصول جانبی
فنول، محصول جانبی این فرآیند، در نوع خود یک ماده شیمیایی مهم است و می تواند در صنایع مختلف استفاده شود.
7. بازیافت
در برخی از پیکربندی‌ها، کیومن بدون واکنش جدا شده و برای بهبود کارایی مجدداً در فرآیند بازیافت می‌شود.
توجه به این نکته ضروری است که فرآیند کومین تنها یکی از روش هایی است که برای تولید استون استفاده می شود. روش های جایگزین مانند هیدروژن زدایی ایزوپروپانول نیز در صنعت به کار گرفته شده است. فرآیند توصیف شده در بالا یک نمای کلی است و تولید واقعی شامل جزئیات مختلفی از جمله شرایط واکنش خاص، کاتالیزورها و تکنیک های جداسازی است. شرایط فرآیند و فناوری های دقیق ممکن است در بین تولید کنندگان مختلف متفاوت باشد. 

تولید کنندگان استون:

در زیر فهرستی از تولیدکنندگان استون آورده شده است که در میان آن ها محصولات شرکت Kumho Chemicals کره، شرکت CCP (Chang Chun Petrochemicals) تایوان و Sasol آفریقا در بازار ایران شناخته شده تر است.
• Kumho P&B Chemicals
• CCP (Chang Chun Petrochemicals)
• Sasol
• Solvay S.A.
• INEOS
• Mitsui Chemicals
• Shell Chemicals

ایمنی در استون:

استون، در حالی که به طور گسترده در کاربردهای مختلف استفاده می شود، به دلیل خطرات بالقوه سلامتی باید با احتیاط مورد استفاده قرار گیرد. در اینجا برخی از خطرات سلامتی مرتبط با قرار گرفتن در معرض استون آورده شده است:
استنشاق: بخارات استون می تواند برای سیستم تنفسی تحریک کننده باشد. استنشاق غلظت های بالا ممکن است باعث تحریک تنفسی، سردرد، سرگیجه و حالت تهوع شود.
ارتباط چشمی: تماس با چشم ها می تواند باعث تحریک، قرمزی و ناراحتی شود. قرار گرفتن در معرض طولانی مدت یا تماس مستقیم با استون غلیظ ممکن است منجر به آسیب شدید چشمی شود.
تماس پوستی: استون می تواند پوست را از بین ببرد و منجر به خشکی، قرمزی و تحریک شود. تماس طولانی یا مکرر ممکن است منجر به درماتیت شود.
گوارشی: هر چند مصرف استون یک راه متداول نیست با این حال، می تواند باعث تحریک دستگاه گوارش و در نتیجه علائمی مانند حالت تهوع، استفراغ و درد شکم شود.
اثرات سیستم عصبی مرکزی: استون یک داروی تضعیف کننده سیستم عصبی مرکزی است. سطوح بالای قرار گرفتن در معرض ممکن است منجر به علائمی مانند سرگیجه، سردرد، گیجی و در موارد شدید، از دست دادن هوشیاری شود.
اثرات تولید مثل و رشد: در حالی که شواهد در همه مطالعات سازگار نیست، برخی از مطالعات حیوانی اثرات بالقوه تولید مثلی و رشدی مرتبط با غلظت بالای استون را پیشنهاد کرده‌اند. زنان باردار باید اقدامات احتیاطی بیشتری را برای جلوگیری از قرار گرفتن در معرض غیر ضروری انجام دهند.
اثرات مزمن: قرار گرفتن در معرض استون مزمن ممکن است منجر به خشکی و تحریک پوست شود. قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در محیط های شغلی با اثراتی بر سیستم عصبی مرکزی همراه است.

نگهداری استون:

ذخیره سازی استون باید با در نظر گرفتن دقیق عوامل ایمنی و محیطی انجام شود. در اینجا چند دستورالعمل برای ذخیره سازی استون وجود دارد:
جنس ظرف: از ظروف ساخته شده از مواد سازگار با استون مانند فولاد ضد زنگ، آلومینیوم یا پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) استفاده کنید. از موادی مانند پلاستیک های خاصی که ممکن است در اثر تماس با استون تخریب شوند خودداری کنید.
ظروف آب بند شده: اطمینان حاصل کنید که ظروف ذخیره سازی محکم بسته شده اند تا از تبخیر جلوگیری شود و قرار گرفتن در معرض هوا به حداقل برسد.
تهویه: استون را در مکانی با تهویه مناسب نگهداری کنید تا بخارات احتمالی آن پخش شود. تهویه مناسب به جلوگیری از تجمع بخارات قابل اشتعال کمک می کند.
کنترل دما: دمای ذخیره سازی را در محدوده مشخص شده حفظ کنید. استون قابل اشتعال است و کنترل دما به کاهش خطر افزایش فشار بخار کمک می کند.
اجتناب از منابع گرما: استون را از منابع گرما، شعله های باز، جرقه ها و نور مستقیم خورشید دور نگه دارید. استون نقطه اشتعال پایینی دارد که آن را بسیار قابل اشتعال می کند.
جدایی از موارد ناسازگار: استون را از مواد ناسازگار مانند اسیدهای قوی، بازها و عوامل اکسید کننده جدا کنید تا از واکنش های احتمالی جلوگیری شود.
ایمنی آتش: نصب سیستم های اطفاء حریق در انبارها استون بسیار قابل اشتعال است و اقدامات ایمنی در برابر آتش بسیار مهم است.
مهار نشت: کیت های پاسخ به نشت را به راحتی در دسترس داشته باشید تا نشت ها را به سرعت مهار و تمیز کنید. آموزش پرسنل در مورد روش های مناسب واکنش نشت.
تجهیزات اضطراری: اطمینان حاصل کنید که تجهیزات اضطراری مانند کپسول های آتش نشانی، ایستگاه های شستشوی چشم و دوش های ایمنی در محل ذخیره سازی موجود است.
برچسب گذاری: مکان های ذخیره سازی را با هشدارهای خطر و اطلاعات ایمنی مناسب به وضوح برچسب گذاری کنید.
ملزومات قانونی: به مقررات محلی، ملی و بین‌المللی مربوط به ذخیره‌سازی مواد شیمیایی، از جمله استون، پایبند باشید.
محدودیت های کمیت: فقط مقادیر لازم استون را ذخیره کنید و از ذخیره بیش از حد خودداری کنید.
بازرسی منظم: به طور منظم ظروف و مناطق نگهداری را از نظر علائم آسیب، نشت یا خرابی بررسی کنید.

دانلود فایل PDF

دانلود فایل PDFf

فرآیند تولید استون:

استون (Acetone) به عنوان یکی از مهم ‌ترین حلال ‌های آلی در فرآیندهای شیمیایی، نقش ویژه ‌ای در صنایع مختلفی مانند صنایع آلی، کروماتوگرافی و تبلور مجدد دارد. این ماده با ویژگی‌ های منحصر به ‌فردش، از جمله واکنش ‌پذیری در سنتزهای آلی در صنایع مختلف استفاده می شود.
در این مقاله، ما به بررسی عمیق‌ تر این ماده و فرایند تولید آن می‌پردازیم. این آشنایی به ما کمک می‌کند تا درک بهتری از اهمیت و کاربردهای این ماده حیاتی در صنایع مختلف داشته باشیم و از نوآوری‌های موجود در این زمینه آگاه شویم.

تهیه مواد اولیه در تولید استون

تهیه مواد اولیه برای تولید Acetone یکی از مراحل اساسی و حیاتی است که نقش بسیار مهمی در کیفیت و کارایی نهایی محصول دارد. این مرحله از فرایند تولید به دقت و دانش فنی بالا نیاز دارد تا مواد اولیه به‌ طور صحیح تهیه شوند. از جمله مواد اولیه مورد نیاز برای تولید استون می ‌توان به هیدروژن، اکسیژن، پروپیلن و بنزن اشاره کرد.

هیدروژن به‌ عنوان یکی از اجزای اصلی در تولید استون، به‌ طور معمول از منابع گازی مانند گاز طبیعی یا گاز شیمیایی تهیه می ‌شود. اکسیژن نیز به‌ عنوان یک ماده اکسید کننده مورد نیاز در واکنش‌ های شیمیایی استفاده می ‌شود و معمولا از هوا یا از منابع اکسیژن مایع تهیه می گردد.
پروپیلن نیز به ‌عنوان ماده اصلی واکنش ‌دهنده در تولید Acetone به کار می رود و معمولا از فرآیندهای پتروشیمیایی یا کشتی ‌های نفتی به دست می ‌آید. بنزن نیز به ‌عنوان ماده مهمی در تولید استون استفاده می شود و اغلب از فرآیند تقطیر نفت به دست می ‌آید.

انتخاب و آماده ‌سازی مواد

در مرحله انتخاب و آماده ‌سازی مواد، مواد اولیه تهیه شده برای تولید استون به دقت بررسی می شوند. این مرحله بسیار حیاتی است زیرا کیفیت و کارایی نهایی محصول از آماده ‌سازی صحیح مواد اولیه وابسته است.
در این مرحله، مواد اولیه مانند پروپیلن، بنزن، هیدروژن و اکسیژن پالایش و تصفیه می‌ شوند تا به شکل مناسبی برای واکنش شیمیایی آماده شوند. عملیات پالایش و تصفیه برای حذف آلاینده ‌ها و اصلاح ویژگی ‌های مواد استفاده می‌ شود.
پس از پالایش و تصفیه، مواد به مرحله بعدی انتقال داده می ‌شوند. این مرحله نیازمند دانش فنی و تجربه کافی در زمینه شیمی و فرآیندهای صنعتی است تا مواد با کیفیت و به ‌صورت صحیح انجام شود.

واکنش شیمیایی

واکنش شیمیایی یکی از مراحل اساسی در فرآیند تولید استون است که به وسیله‌ آن، از مواد اولیه مانند پروپیلن و بنزن استون تولید می ‌شود. این واکنش اغلب با استفاده از کاتالیزورهای خاصی صورت می ‌گیرد که فرایند را تسریع می‌ کنند و باعث بهبود عملکرد و کارایی آن می ‌شوند.
در این واکنش، پروپیلن (یا پروپان) به عنوان ماده اصلی واکنش ‌دهنده با بنزن تحت شرایط خاصی ترکیب می ‌شود. این واکنش به وسیله‌ اکسیژن به عنوان یک اکسید کننده نیز اجرا می ‌شود. در نهایت، ترکیب حاصل از این واکنش که Acetone است، جدا شده و به مراحل بعدی فرآیند منتقل می ‌شود.
این واکنش شیمیایی از نظر فنی و تکنیکی بسیار پیچیده است و به دقت و دانش فنی بالایی از سوی کارشناسان شیمی نیاز دارد. عواملی مانند دما، فشار و نوع کاتالیزور استفاده شده، تاثیر زیادی بر روند و کارایی این واکنش دارند و باید با دقت مدیریت شوند.

استخراج و تصفیه

مرحله استخراج و تصفیه در فرایند تولید استون یکی از مراحل حیاتی و اساسی است که به منظور جداسازی و تصفیه Acetone از مخلوط حاصل از واکنش شیمیایی انجام می ‌شود. این مرحله بسیار اساسی است زیرا کیفیت و خلوص نهایی محصول از عملکرد صحیح آن وابسته است.
در ابتدا، مخلوط حاصل از واکنش شیمیایی که حاوی Acetone است، به وسیله روش ‌های فیزیکی مانند تقطیر جدا می ‌گردد. این عملیات با استفاده از تغییر دما و فشار، باعث جداسازی استون از سایر مواد موجود در مخلوط می ‌شود.
سپس، Acetone جدا شده به مرحله تصفیه می ‌رود. در این مرحله، استفاده از فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی مختلفی از جمله کربن ‌فعال، تصفیه با استفاده از حلال ‌های مخصوص و فیلتراسیون ممکن است. این فرآیندها باعث حذف آلاینده ‌ها و اصلاح ویژگی ‌های فیزیکی و شیمیایی Acetone می ‌شوند.

تصفیه نهایی و کیفیت‌دهی

Acetone که از مخلوط حاصل از واکنش شیمیایی جدا شده است، به مرحله تصفیه نهایی و کیفیت دهی می رسد. در این مرحله، هدف اصلی حذف آلاینده ‌های باقی ‌مانده، بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی و افزایش کیفیت Acetone است.
عملیات تصفیه نهایی ممکن است شامل فرآیندهایی مانند تقطیر، استفاده از فیلتراسیون، تصفیه با استفاده از حلال‌ های مخصوص و استفاده از کربن فعال باشد. این فرآیندها باعث حذف آلاینده‌های باقی‌ مانده می ‌شوند و ویژگی ‌های مطلوبی را به محصول اضافه می ‌کنند.
پس از تصفیه نهایی، کنترل کیفیت انجام می ‌شود تا اطمینان حاصل شود که استون دارای مشخصات و استانداردهای مورد نیاز است. این شامل اندازه‌ گیری خلوص، آزمایش ‌های فیزیکی و شیمیایی و ارزیابی مشخصات کیفیتی می ‌شود.

بسته ‌بندی و توزیع

در مرحله بسته‌ب ندی و توزیع، استون پس از اتمام تصفیه و کیفیت‌ دهی به شیوه‌ های مناسبی بسته ‌بندی می ‌شود. این بسته ‌بندی باید مطابق با استانداردهای بهداشتی و ایمنی بوده و محصول را در برابر آسیب ‌ها و آلودگی‌ های خارجی محافظت کند. سپس، محصول بسته بندی شده برای توزیع به بازارهای مختلف آماده می ‌شود. این فرآیند نیازمند مدیریت دقیق موجودی، حمل و نقل ایمن و رعایت قوانین و مقررات مربوط به حمل و نقل محصولات شیمیایی است.

خواص استون

• قابل اشتعال و فرار
• Acetone مایعی بی رنگ و قابل اشتعال است که به سرعت تبخیر می شود. به دلیل این خاصیت فشار بخار بالایی دارد. همچنین چگالی پایینی دارد که به دلیل اشتعال پذیری حمل و نقل آن دشوار است.
• به راحتی تبخیر نمی شود
• استون حتی در دماهای بالا به راحتی تبخیر نمی شود. دود ناشی از سوزاندن این ماده می تواند برای دستگاه تنفسی و چشم ها تحریک کننده باشد. Acetone همیشه باید در فضای بسته ای که تهویه کافی دارد استفاده شود. پوشیدن دستکش برای دست زدن به استون ضروری است. اگر بعد از دست زدن به Acetone احساس سوزش یا حساسیت کردید، چشمان خود را مالش ندهید، به جای آن از محافظ چشم مانند عینک استفاده کنید.
• حلال قوی
• استون چربی ها و روغن ها را به راحتی حل می کند و به عنوان یک حلال در رنگ ها، لاک ها و محلول های خشکشویی مفید است. همچنین بسیاری از پلاستیک ها مانند پلی استایرن، پلی اتیلن و پلی پروپیلن و همچنین بسیاری از لاستیک های موجود را حل می کند. 
• علاوه بر این موارد، یکی از مواد اصلی پاک کننده لاک ناخن است که توسط صاحبان خانه و حرفه ای ها به طور یکسان استفاده می شود. 

کاربردهای استون

• این ماده چندین کاربرد مختلف دارد، از جمله:
• صنایع الکترونیکی
• استون به عنوان حلال و پاک کننده در تولید قطعات الکترونیکی استفاده می شود.
• حلال در فرآیند های آزمایشگاهی
•  در آزمایشگاه ‌ها برای حلال کردن و آشکار کردن برخی از ترکیبات شیمیایی کاربرد دارد.
• به عنوان سوخت

کاربرد در تولید رنگ و لاک

از استون برای ساخت رنگ، لاک و محلول های خشکشویی استفاده می شود. استون همچنین ماده اصلی پوشش های شفاف ساخته شده برای رنگ آمیزی خودرو را تشکیل می دهد. رنگ ‌هایی که برای تعمیرات بدنه خودرو استفاده می ‌شوند با مخلوط کردن Acetone با اسید ترفتالیک (شکل دیگری از اتیلن گلیکول) به ‌عنوان ماده خام و به دنبال آن یک سری فرآیندهای تولید از جمله مخلوط کردن سایر مواد تشکیل می ‌شوند. استون همچنین برای ساخت کوپلیمرهایی مانند پلی اورتان اورتان و پلی سولفون ها کاربرد دارد.

کاربرد در ساخت مواد دارویی

Acetone یکی از اجزای دارویی است که در تسکین درد و کنترل دریازدگی موثر است. همچنین برای ساخت برخی غلیظ کننده ها، امولسیفایرها و بافرهای ارگانیک برای استفاده در لوازم آرایشی، داروها و مواد غذایی استفاده می شود.
استون تولید شده از کراکینگ نفتا با بخار در بسیاری از فرآیندهای پتروشیمی برای ساخت فنل و اسید استیک استفاده می شود. فنل یک ماده اولیه است که سایر مواد شیمیایی با آن ساخته می شود. اسید استیک پیش ساز ساخت پلی وینیل استات و بطری های است.

سخن آخر

با توجه به بررسی ‌های انجام شده در این مقاله درباره فرآیند تولید استون و کاربردهای آن، می ‌توان نتیجه گرفت که Acetone یکی از مواد شیمیایی حیاتی و گسترده استفاده در صنایع مختلف است. فرآیند تولید Acetone از مواد اولیه مانند بنزن و پروپیلن، به وسیله واکنش ‌های شیمیایی و مراحل تصفیه و تکثیر انجام می ‌شود.
کاربردهای Acetone در صنایع پلاستیک ‌سازی، رنگ ‌سازی، داروسازی، نساجی و مواد شوینده، نشان از اهمیت و گستردگی کاربرد آن در صنایع مختلف دارد. استفاده از این ماده به عنوان یکی از مواد اصلی در صنایع مختلف، نیازمند رعایت استانداردها و فرآیندهای بهینه شده است. با رشد روز افزون صنایع و فناوری ‌ها، انتظار می‌ رود که استفاده از استون و فرآیندهای مرتبط با آن، بهبود و توسعه بیشتری یابد و نقش مهمی در توسعه صنایع مختلف بازی کند.

استون به دلیل حلالیت بالا و واکنش پذیری شیمیایی، طیف گسترده ای از کاربردها را در صنایع مختلف دارد. برخی از کاربردهای رایج استون عبارتند از:

1. حلال ها
• رنگ ها و پوشش ها: استون یک حلال رایج در فرمولاسیون رنگ ها و لاک ها است که به حل شدن و پراکندگی اجزای مختلف در این پوشش ها کمک می کند.
• چسب ها: استون به عنوان حلال در تولید چسب ها استفاده می شود و ترکیب اجزای مختلف چسب را تسهیل می کند.
• پاک کننده لاک ناخن: استون یک عنصر کلیدی در بسیاری از پاک کننده های ناخن به دلیل توانایی آن در حل سریع لاک ناخن است.
2. واسطه های شیمیایی
استون به عنوان یک پیش ساز یا واسطه در تولید مواد شیمیایی مختلف از جمله متیل متاکریلات(Methyl Methacrylate) ، بیسفنول A (BisPhenol-A)و متیل ایزوبوتیل کتون (Methyl Isobutyl Ketone) عمل می کند.
3. پاکسازی و چربی زدایی
در محیط‌های صنعتی، استون به دلیل قابلیت حل کردن روغن‌ها، گریس‌ها و سایر آلاینده‌ها به عنوان یک ماده تمیزکننده و چربی‌گیر ماشین‌آلات و قطعات استفاده می‌شود.
4. داروها
استون در صنعت داروسازی به عنوان حلال در تولید برخی داروها و به عنوان پاک کننده در تجهیزات آزمایشگاهی استفاده می شود.
5. پلاستیک و رزین
در تولید پلاستیک‌ها مانند پلی کربنات‌ها و اکریلیک‌ها و در سنتز رزین‌ها استفاده می‌ شود.
6. صنعت نساجی
استون در صنعت نساجی برای چربی زدایی پشم و صمغ زدایی ابریشم استفاده می شود.
7. کاربردهای آزمایشگاهی
در آزمایشگاه ها، استون معمولا به عنوان حلال برای تمیز کردن ظروف و تجهیزات شیشه ای استفاده می شود.
8. محصولات مراقبت شخصی
استون در برخی از محصولات مراقبت شخصی از جمله کرمها و لوسیون های پوست یافت می شود.
9. کاربردهای پزشکی
در کاربردهای پزشکی مانند تولید محلول های ضد عفونی کننده استفاده می شود.
10. افزودنی سوخت
استون گاهی اوقات به عنوان یک افزودنی سوخت برای بهبود راندمان احتراق استفاده می شود، اگرچه این کاربرد کمتر رایج است.
11. سنتز استون پراکسید (TATP)
متأسفانه، استون همچنین می تواند در سنتز غیرقانونی مواد منفجره مانند تری استون تری پراکسید (TATP) مورد سوء استفاده قرار گیرد. تدابیر امنیتی برای نظارت و تنظیم فروش و توزیع استون برای جلوگیری از فعالیت های غیرقانونی وجود دارد.