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丙酮 -理化性质
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丙酮
丙酮化学分子式

英文名称:acetone

中文别名:二甲基酮

分子式:C3H6O

CAS号:67-64-1

结构简式:CH3COCH3

丙酮饱和脂肪酮系列中最简单的酮。有特殊气味,能溶解醋酸纤维和硝酸纤维。丙酮以游离状态存在于自然界中,在植物界主要存在于精油中,如茶油、松脂精油、柑橘精油等;人尿和血液及动物尿、海洋动物的组织和体液中都含有少量的丙酮。蒸气与空气混合可形成爆炸性混合物,爆炸极限 2.55%~12.8%(体积)。蒸气压(kPa):53.32(39.5℃)。燃烧热(kJ/mol):1788.7。辛醇-水分配系数(KOW):-0.24。与水混溶,可混溶于乙醇、乙醚、氯仿、油类、丙醇、烃类等多数有机溶剂。 
 
丙酮的羰基能与多种亲核试剂发生加成反应,例如催化氢化生成异丙醇,还原生成频哪醇;与氨衍生物、氢氰酸、炔化物、有机金属化合物反应等。丙酮还能进行α氢的反应,例如与卤素发生取代反应,自身或与其他化合物发生类似羟醛缩合反应等。

丙酮 -制备方法
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丙酮 分析纯丙酮

丙酮的生产方法主要有异丙醇法异丙苯法发酵法乙炔水合法丙烯直接氧化法。丙酮的工业生产以异丙苯法为主。世界上三分之二的丙酮是制备苯酚的副产品,是异丙苯氧化后的产物之一。该技术主要的专利生产商有Kellogg Brown & Root公司、三井化学公司和UOP公司。 Solutia公司开发了一种用氮氧化物氧化苯生产苯酚的技术,但是该公司去年取消了采用该工艺建厂的计划,因为采用该项技术毛利水平太低。日本的研究人员最近还开发了一种采用铕-钛催化剂以苯为原料的一步法生产苯酚和丙酮的生产工艺。

发酵法

用丁醇酵母发酵可以获得丙酮

异丙苯氧化合成法

用石油工业产品异丙苯在硫酸的催化下被空气氧化重排成丙酮,副产物苯酚。该法产生的废品很少,称为“一箭双雕”法。

丙酮 -用途
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在化工、人造纤维、医药、油漆、塑料、有机玻璃、化妆品等行业中作为重要的有机原料,是优良的有机溶剂,可溶解许多有机产物如树脂、醋酸纤维、乙炔等,也是制造硝化棉的溶剂。在工业上丙酮主要作为溶剂用于炸药、塑料、橡胶、纤维、制革、油脂、喷漆等行业中,丙酮也可作为合成烯酮、醋酐、碘仿、聚异戊二烯橡胶、甲基丙烯酸、甲酯、氯仿、环氧树脂等物质的重要原料。在精密铜管制造行业中,丙酮经常被用于擦拭铜管上面的黑色墨水。

常见用途举例:

溶剂:例如卸除指甲油的去光水中的主要(或唯一)成份就是丙酮。也是实验室常备的洗涤用溶剂。

试剂:丙酮在合成上是一种C3合成子,可以用于有机合成。另外丙酮也是一种保护基前体,通过生成缩酮来保护1,2-二醇,或者1,3-二醇。 

冷剂:丙酮与干冰的混合物可当冷剂(摄氏:-50℃)。

日常生活中主要用于脱脂,脱水,固定等等。在血液和尿液中为重要检测对象。有些癌症患者尿样丙酮水平会异常升高。采用低碳水化合物食物疗法减肥的人血液、尿液中的丙酮浓度也异常地高。

丙酮过去用干馏木材或乙酸钙的方法制取;后来用乙醇热裂、空气氧化异丙醇或异丙醇脱氢等方法制取;近来用丙烯通过瓦格型氧化或直接加水氧化制取丙酮。也可用淀粉发酵制取丙酮。丙酮可用作人造纤维、有机玻璃、油漆、化妆品等的原料;也是很好的溶剂,可溶解许多有机产物如树脂、醋酸纤维、乙炔等,也是制造硝化棉的溶剂。

溶剂:例如卸除指甲油的去光水中的主要(或唯一)成份就是丙酮。也是实验室常备的洗涤用溶剂。

试剂:丙酮在合成上是一种C3合成子,可以用于有机合成。另外丙酮也是一种保护基前体,通过生成缩酮来保护1,2-二醇,或者1,3-二醇。

丙酮 -安全性
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危害

其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。

应急处置

皮肤接触:脱去被污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。

眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给予输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

食入:饮足量温水,催吐。就医。

呼吸系统防护:空气中浓度超标时,佩戴过滤式防毒面具(半面罩)。

眼睛防护:一般不需要特殊防护,高浓度接触时可戴安全防护眼镜。

身体防护:穿防静电工作服。

手防护:戴橡胶耐油手套。

其他防护:工作现场严禁吸烟。注意个人清洁卫生。避免长期反复接触。

泄漏应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土或其他不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。

灭火方法:尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。灭火剂:抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效。

毒性资料

急性毒性:LD50:5800 mg/kg(大鼠经口);20000 mg/kg(兔经皮);人吸入12000 ppm×4 h,最小中毒浓度。人经口200 ml,昏迷,12 h恢复。人在300 ppm浓度下可产生黏膜刺激; 一般浓度高至500 ppm时仍可耐受;2000 ppm时,可产生轻度而明显的麻醉作用;吸入9300 ppm,因有明显的喉头刺激,不能耐受5 min以上。成人误服20 ml无影响,200 ml可造成昏迷(一般12 h后恢复)。

亚急性和慢性毒性:实验动物的中毒表现有流涎、流泪、运动失调、颤搐和惊厥。鼻黏膜受刺激,可造成暂时性的呼吸停止。中毒动物的肾脏可有损害,如在24.14~120.7 g/m3高浓度下发生严重中毒时肾有轻度变性和轻度肾小管上皮细胞坏死,集合管脂肪浸润和出现尿蛋白;也可出现肺充血。兔眼接触后,可出现巩膜脱水,导致胶质絮状变化,最后失明。

代谢:丙酮经肺、胃肠道、皮肤等途径吸收后,由于水溶性强,易吸收入血液,迅速分布于全身。其排出取决于剂量,大剂量时以原形主要经肺和肾,极少量经皮肤排出;小剂量时大部分被氧化成二氧化碳排出。丙酮在血液中的生物学半衰期,大鼠为5.3 h,狗为11 h,人为3 h。丙酮在人体的代谢大多是分解为乙酰乙酸和转变为糖原的三羧酸循环中间体。

中毒机理:其毒性主要对中枢神经系统的麻醉作用及黏膜刺激作用。

刺激性:家兔经眼:3950 μg ,重度刺激。家兔经皮开放性刺激试验:395 mg,轻度刺激。

致突变性:细胞遗传学分析:啤酒酵母菌200 mmol/管。

环境毒理:水中含量4 g/L以上时污泥消化受到抑制。水中含量840 mg/L时,活性污泥对氨氮的硝化作用降低75%。

应急医疗

诊断要点:

急性中毒主要表现为不同程度的麻醉状态。

(1)初期有乏力、恶心、头痛、头晕、容易激动等表现。重症出现痉挛甚至昏迷。

(2)口服后经数小时的潜伏期后发生口干、呕吐、昏睡、酮症酸中毒。成人误服20 ml无影响,200 ml可造成暂时性意识障碍。未见死亡报告。

(3)丙酮对眼的刺激症状为流泪、畏光和角膜上皮的浸润。

(4)尿中有丙酮,血象没有明显变化。

处理原则:

无特殊解毒剂,对症及支持治疗。有酸中毒者应用乳酸钠和碳酸氢钠。

丙酮 -管理信息
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操作的管理:密闭操作,全面通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具(半面罩),戴安全防护眼镜,穿防静电工作服,戴橡胶耐油手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、还原剂、碱类接触。灌装时应控制流速,且有接地装置,防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

储存的管理:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过26℃。保持容器密封。应与氧化剂、还原剂、碱类分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

运输的管理:运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。夏季最好早晚运输。运输时所用的槽(罐)车应有接地链,槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。严禁与氧化剂、还原剂、碱类、食用化学品等混装、混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。中途停留时应远离火种、热源、高温区。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置,禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。严禁用木船、水泥船散装运输。

废弃的管理:用焚烧法处置。

丙酮 -产品信息
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下游产品

哒嗪-3-胺-->2-溴月桂酸-->2,5-二氯噻吩-3-磺酰胺-->丙酮基膦酸二甲酯-->3-亚氨基-Α-苯基-3-噻唑烷乙醇-->3-甲基丁炔醇-3-->碘仿-->2-(4-苯甲氧基苯基)乙醇-->7-甲氧基香豆素-->5-甲氧基-2-甲基吲哚-->2-碘乙酰胺-->7-乙氧基香豆素-->乙氧基喹啉-->4-羧基苯基异硫氰酸酯-->邻苯二甲酸单吗啉-->肾上腺素-->2-苯基-4-喹啉羧酸-->3-二甲胺基丙苯酮-->3,4-二氢-4-喹唑啉酮-7-甲酸甲酯-->3-甲基噻吩-2-羧酸-->1,1,3,3-四溴丙酮-->2-吡啶磺酸-->奥西那林-->4-(2-噻吩基)丁-3-烯-2-酮-->硫酸阿米卡星-->防老剂AW-->异佛尔酮-->硫酸阿米卡星-->四甲基二乙烯基二硅氧烷-->对羟基亚苄基丙酮-->苯乙酮苯腙-->苯亚甲基苯乙酮-->季戊四醇四硝酸酯-->3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐 

上游原料

苯-->叔丁醇-->丙烯-->乙酸钙-->2-氨基-3-氯苯甲酸-->石脑油-->4-异丙基甲苯-->异丙基苯-->异丙苯-->铬酸锌(1:1)-->过氧化氢异丙苯-->焦木酸-->废糖蜜-->液化天然气

丙酮 -监测方法
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1.现场应急监测方法

(1)气体检测管法;便携式气相色谱法;直接进水样气相色谱法。

(2)快速比色法(《化工企业空气中有害物质测定方法》,化学工业出版社)。

(3)气体速测管(北京劳保所产品、德国德尔格公司产品)。

2.实验室监测方法

监测方法类  别来  源
溶剂解吸-气相色谱法空气徐伯洪,闫慧芳主编:《工作场所有害物质监测方法》
直接进样-气相色谱法空气徐伯洪,闫慧芳主编:《工作场所有害物质监测方法》
气相色谱法空气国家环保局编:《空气和废气监测分析方法》
糖醛比色法空气国家环保局编:《空气和废气监测分析方法》

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