อะซิโตน (Acetone) การผลิต การใช้ประโยชน์ และพิษต่อร่างกาย

3823
แชร์ต่อให้เพื่อนได้อ่าน
  •  
  •  
  •  
  •  

อะซิโตน (Acetone) เป็นสารประกอบอินทรีย์ประเภทคีโตนที่ไม่มีองค์ประกอบของกลุ่มฮาโลจีเนตเต็ต (Halogenated) นิยมใช้มากสำหรับเป็นตัวทำละลาย และใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับเตรียมสารเคมีต่างๆ โดยเฉพาะในภาคอุตสาหกรรมเคมีทุกประเภท สามารถผลิตได้ด้วยการหมักจากจุลินทรีย์ และกระบวนการสังเคราะห์ทางเคมีจากปิโตรเลียม

คุณสมบัติ [1]
ชื่อ และการระบุ (Names and Identifiers)
• ชื่อทางเคมี (Chemical Name) : 2-Propanone
• ชื่ออื่นๆ (Synonyms Name) : Dimethyl ketone, 2-propanone, beta-ketopropane, Ketone propane, Dimethyl formaldehyde
• สูตร (Molecular Formula) : C3H6O หรือ CH3-CO-CH3 หรือ CH3COCH3

โครงสร้าง (Structures)
• โครงสร้าง 2 มิติ

• โครงสร้าง 3 มติ

• โครงสร้างแบบผลึก

• น้ำหนักโมเลกุล (Molecular Weight) : 58.08 กรัม/โมล
• สถานะ : เป็นของเหลวใส ไม่มีสี มีกลิ่นคล้ายผลไม้ และฉุน มีออกรสหวาน
• จุดเดือด (Boiling Point) : 56.5 องศาเซลเซียส
• จุดหลอมเหลว (Melting Point) : -95 องศาเซลเซียส
• จุดวาบไฟ (Flash Point) : -20 องศาเซลเซียส (National Fire Protection Association)
• ความดันไอ (Vapor Pressure) : 180 มิลลิเมตรปรอท (20 องศาเซลเซียส)
• การละลายน้ำ (Solubility) : ละลายน้ำได้ดีที่ 1000 มิลลิกรัม/มิลลิลิตร ที่ 25 °C
• ความหนาแน่น (Density) : 0.791
• ความเข้มข้นที่ทำให้เกิดกลิ่นในอากาศ : 13-20 ppm

ประวัติ และการผลิต
Schardinger เป็นคนแรกที่ค้นพบอะซิโตน ในปี ค.ศ. 1905 โดยค้นพบได้จากกระบวนการหมักของแบคทีเรียในสภาวะไม่มีออกซิเจน (Anaerobic Bacilli) เช่นเดียวกับหลุยส์ พัสเตอร์ที่ค้นพบบิวทานอล (ค.ศ. 1861)

ในปี ค.ศ. 1912-ค.ศ. 1914 เชม วิทแมนน์ (Chaim Weizmann) ได้แยกจุลินทรีย์กลุ่มหนึ่งที่มีความสามารถผลิตอะซิโตน และบิวทานอลได้ เรียกว่า ไอโซเลต และต่อมาเรียกจุลินทรีย์กลุ่มนี้ว่า Clostridium acetobutylicum โดยในระยะแรกอะซิโตน มีความสำคัญมาก โดยอะซิโตนที่ผลิตได้จะใช้เป็นตัวทำละลายคอร์ไดท์ (Cordite) สำหรับเป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตวัตถุระเบิด TNT (Trinitrotoluene)ในสงคราโลกครั้งที่1 ต่อมาสงครามยุติ ความต้องการอะซิโตนลดน้อยลงทำให้โรงงานเหล่านั้นต้องปิดตัวลง แต่ช่วงเดียวกันบิวทานอลกลับมีความต้องมากขึ้นในอุตสาหกรรมผลิตรถยนต์ และอุตสาหกรรมสีทา

ในปี ค.ศ. 1950 ได้เริ่มมีการผลิตอะซิโตนได้ด้วยกระบวนการทางเคมีจากสารที่ได้จากกระบวนการผลิตน้ำมันปิโตรเลียม ซึ่งมีต้นทุนถูกกว่าการผลิตโดยกระบวนการหมัก ทำให้โรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ ในอเมริกาเริ่มมีการเปิดขึ้นใหม่ จนกระทั่งสิทธิบัตรโรงงานของวิทแมนน์ (Weizmann) สิ้นสุดลงจึงเกิดโรงงานเพื่อการผลิตอะซิโตนขึ้นอีกมากมาย ทั้งในญี่ปุ่น อินเดีย ออสเตรีย และอเมริกาใต้ โดยใช้แบคทีเรีย C. acetobutylicum เป็นหลักในการผลิต เช่นเดียวกับการผลิตบิวทานอล อ่านเพิ่มเติม บิวทานอล

การใช้อะซิโตน
1. ภาคอุตสาหกรรม
นิยมใช้เป็นตัวทำละลายในอุตสาหกรรมเคมี อุตสาหกรรมพลาสติก การผลิตยา การผลิตเครื่องสำอาง การผลิตสีและหมึกพิมพ์ น้ำมันชักเงา กาว แลคเกอร์ และน้ำมันหล่อลื่น เป็นต้น อย่างเช่นในอุตสาหกรรมผลิตพลาสติก เช่น โพลีคาร์บอเนต โพลียูรีเทน และเรซิน จะมีการใช้ Bisphenol A เป็นสารตั้งต้นในการผลิต [2]
2. ห้องปฏิบัติการ
อะซิโตนเป็นสารชนิดหนึ่งที่นิยมใช้เป็นตัวทำละลายในห้องปฏิบัติการ ได้แก่ ใช้เป็นตัวทำละลายในการเตรียมสารเคมี และใช้เป็นตัวทำละลายสำหรับสกัดสารอินทรีย์จากพืชสมุนไพร
3. ประโยชน์ด้านอื่นๆ ได้แก่ ใช้เป็นส่วนผสมของน้ำยาชะล้าง
4. อะซิโตนถูกนำไปใช้ในการผลิตวัตถุระเบิดในช่วงสงคราโลกครั้งที่1 [3]

ข้อมูลความปลอดภัย และข้อแนะนำ
ความเป็นอันตราย
1.จัดเป็นวัตถุอันตรายประเภทที่3 ตามประกาศ พ.ร.บ. วัตถุอันตราย ปี 2535
2. ค่า LC50 เท่ากับ 10.7 มล./กก. (=8,450 มก./กก.)
3. ค่า OSHA-PEL เท่ากับ 500 ppm หรือ 2400 มก./ลบ.ม.

การเกิดปฏิกิริยา
1. มีความเสถียรภายใต้สภาวะปกติ
2. สารที่เข้ากันไม่ได้ ได้แก่
– กรดไนตริกเข้มข้น
– กรดซัลฟูริก
– คลอโรฟอร์ม
– สารประกอบคลอรีน
– สารออกซิไดซ์
– พลาสติก และยางทุกชนิด
3. เมื่อเกิดปฏิกิริยาหรือเกิดการสลายตัวจะทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO)

การเกิดอัคคีภัย
อะซิโตน จัดเป็นสารไวไฟ มีจุดวาบไฟที่อุณหภูมิต่ำมากที่ -20 องศาเซลเซียส สามารถเกิดการติดไฟ และลุกติดไฟได้ง่าย รวมการระเบิด หากบรรจุในภาชนะปิดสนิทจนทำให้เกิดแรงดันไอเมื่อสัมผัสกับความร้อน และเปลวไฟ

พิษอะซิโตน
1. ระบบหายใจ : การสูดดมหรือหายใจเข้าไปจะทำให้เกิดอาการระคายเคืองที่อวัยวะทุกส่วนในระบบทางเดินหายใจ พบอาการไอ แน่นหน้าอก คลื่นเหียนอาเจียน วิงเวียนศรีษะ และปวดศรีษะ ดังนั้น ผู้ใช้งานจะต้องสวมหน้ากากป้องกันสารเคมี และใช้งานบริเวณที่มีอากาศถ่ายเทได้สะดวกหรือใช้งานในตู้ดูดสารเคมีทุกครั้ง
2. ทางผิวหนัง : เมื่อมีการสัมผัสทางผิวหนัง พบว่า ผิวหนังเกิดผื่นแดง มีอาการปวดแสบปวดร้อน เพราะอะซิโตนเข้าทำลายชั้นไขมัน ดังนั้น หากสัมผัสจะต้องรีบล้างด้วยน้ำสะอาดออกทันที ดังนั้น ผู้ใช้งานจะต้องสวมเสื้อผ้าให้มิดชิด รวมถึงถุงมือยาง และรองเท้าบูท
3. สัมผัสกับตา : เมื่อมีการสัมผัสกับตาจะทำให้ดวงตาระคายเคืองอย่างรุนแรง น้ำตาไหล มีอาการตาแดง และปวดตา ดังนั้น ผู้ใช้งานจะต้องสวมแว่นตากันสารเคมีทุกครั้ง
4. การกลืนกิน : หากกลืนกินจะทำเกิดการระคายเคืองที่อวัยวะระบบทางเดินอาหารอย่างรุนแรง เกิดการอักเสบ มีอาหารปวดแสบปวดร้อน คลื่นไส้อาเจียน และวิงเวียนศรีษะ

การเก็บรักษา
– เก็บในภาชนะที่ปิดบรรจุมิดชิดที่ทำจากแก้ว โดยเก็บในที่ร่ม และมีการถ่ายเทของอากาศที่ดี อุณหภูมิไม่เกิน 30 องศาเซลเซียส
–หลีกเลี่ยงการวางหรือการเก็บใกล้กับแหล่งความร้อน เปลวไฟ และสารที่เข้ากันไม่ได้
–หลีกเลี่ยงการเก็บในภาชนะที่ทำจากวัสดุที่อะซิโตนกัดกร่อนได้ เช่น โลหะ ใยสังเคราะห์ ยาง และพลาสติก
– เก็บในสถานที่ที่เป็นไปตามมาตรฐานสากล และถูกต้องตามกฎหมายที่กรมโรงงานกำหนด

เอกสารอ้างอิง
[1] https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Acetone
[2] จิรวัฒนกันพยันต,2548, การบําบัดไออะซิโตนโดยการกรองทางชีวภาพ.
[3] ธิตินาท ศรีบ้าน, 2527, การสำรวจ Clostridium acetobutylicum-
สายพันธุ์ที่ผลิตบิวทานอลและอะซิโตนจากราก-
และจากดิน บริเวณรากพืชตระกูลถั่วบางชนิด.


แชร์ต่อให้เพื่อนได้อ่าน
  •  
  •  
  •  
  •