É provável que você já tenha se deparado com acetona sem nem saber. De removedores de esmalte a produtos de limpeza industrial, essa substância química, acetona, é extremamente crucial em inúmeras aplicações. Por que ela é tão utilizada? O que é acetona? Por que ela é tão importante? Este artigo discutirá toda a história da acetona, seu impacto poderoso e simples na vida que vivemos e seus usos modernos. De estudos científicos incrivelmente complexos a questões da vida cotidiana, questões políticas com as quais nos importamos em todo o mundo.
Quais são as propriedades químicas da acetona?
A estrutura química da acetona indica que ela é composta por três elementos: carbono, hidrogênio e oxigênio. É incolor, exala um odor pungente e é volátil e inflamável. Seu ponto de ebulição é de 56 °C (133 °F), o que a torna solúvel em água e fácil de misturar com diferentes soluções. Este solvente orgânico é capaz de dissolver diversos produtos químicos, o que o torna ideal para limpeza e fabricação. Além disso, a capacidade da acetona de evaporar rapidamente permite a secagem rápida dos produtos.
A acetona é uma cetona?
A acetona é uma cetona reconhecida e também uma das cetonas mais simples e comuns existentes. A ligação do grupo carbonila (C=O) com grupos metil (CH₃) constitui as características da acetona. Assim, a acetona ou propan-2-ona são cetonas alifáticas devido à sua estrutura de cadeia aberta.
A acetona pode ser encontrada em partes específicas da natureza, incluindo o metabolismo de certos animais e plantas. Por exemplo, durante a quebra de gorduras, o corpo humano tende a produzir pequenas quantidades de acetona, especialmente durante períodos prolongados de jejum ou ao seguir uma dieta cetogênica. Nessas circunstâncias, os níveis de acetona podem ser de 0.5 a 5 mg/dL no sangue e de 1 a 2 mg/dL na urina.
Em termos industriais, a acetona é um produto muito importante para produtos manufaturados. Em 2022, a produção de acetona atingiu aproximadamente 7 milhões de toneladas métricas. Isso foi impulsionado principalmente pelos mercados farmacêutico, plástico e de cuidados pessoais. Ela é usada como precursora na síntese de metilmetacrilato (MMA) e bisfenol A (BPA), essenciais para a produção de plásticos acrílicos e resinas epóxi. Além disso, devido às suas propriedades, a acetona é usada em removedores de esmalte, em alguns adesivos e como reagente em alguns laboratórios.
Como a acetona é inflamável, protocolos de segurança rigorosos e delicados devem ser seguidos ao manuseá-la ou descartá-la. A acetona é considerada um composto orgânico volátil (COV) e, em muitos lugares, está sujeita a regulamentações ambientais para proteger o ar da poluição.
Por que a acetona é considerada um composto orgânico volátil?
A acetona é considerada um composto orgânico volátil, pois pode evaporar à temperatura ambiente, liberando substâncias orgânicas no ambiente. Além disso, o ponto de ebulição da acetona é de cerca de 56 graus centígrados ou 132.8 graus Fahrenheit, tornando a transformação do estado líquido em gasoso mais fácil e rápida. Sabe-se que COVs como a acetona podem afetar a qualidade do ar; além disso, as emissões de COVs têm sido motivo de preocupação devido à sua tendência a contribuir para a formação de ozônio troposférico e aerossóis orgânicos secundários, que são prejudiciais à saúde humana e ao meio ambiente.
A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) se preocupa com as emissões de COVs e sugere a necessidade de controle em processos como a fabricação de produtos e a indústria para reduzir a emissão de poluentes atmosféricos. Estudos indicam que as concentrações de acetona no ar interno podem variar de 1 a 1150 ug por cmXNUMX, dependendo da ventilação e dos produtos utilizados. Além disso, a alta inflamabilidade da acetona representa grandes riscos durante o transporte e o armazenamento do composto. Mesmo com os desafios, ela é classificada como pouco preocupante em comparação com outros COVs, pois é menos tóxica e se decompõe mais rapidamente na atmosfera.
Como o ponto de ebulição da acetona se compara ao seu ponto de fusão?
O ponto de ebulição da acetona é 56°C (132.8°F), enquanto seu ponto de fusão é -94.7°C (-138.5°F).
| Parâmetro | Valor |
|---|---|
| Ponto de Ebulição | 56 ° C |
| Ebulição (°F) |
|
| Ponto de fusão | -94.7 ° C |
| Fusão (°F) | -138.5 ° F |
| Estado na sala | Líquido |
| Temperatura (20-25°C) |
Como a acetona é usada em aplicações cosméticas?
A acetona é útil na indústria cosmética, pois atende a múltiplos propósitos. Para começar, é um ingrediente ativo em removedores de esmalte, pois dissolve e remove o esmalte sem esforço. Além disso, a acetona também pode servir como agente de limpeza para unhas e utensílios cosméticos devido à sua capacidade de remover a gordura.
Por que a acetona é usada em removedores de esmalte?
A acetona serve como ingrediente ativo em vários tipos de removedor de esmalte. Ela decompõe os polímeros e resinas usados no esmalte e, como um solvente forte, garante sua remoção com facilidade. Estudos mostram que a acetona tem um ponto de ebulição de 56 graus Celsius (132.8 graus Fahrenheit), tornando-a volátil. Essa propriedade permite que a acetona evapore rapidamente sem deixar resíduos, o que a torna perfeita para remover esmaltes sem manchas.
Além disso, informações sobre usos cosméticos sugerem que a acetona pode ser utilizada com segurança em ambientes bem ventilados e em pequenas quantidades. Ela apresenta baixa toxicidade aguda, porém, seus efeitos de ressecamento ou irritação da pele podem ocorrer com exposição prolongada. É por isso que muitos removedores de esmalte agora contêm ingredientes hidratantes como glicerina ou aloe vera — para que os efeitos de ressecamento da acetona possam ser contrabalançados. Tais formulações são eficaz na remoção polir, minimizando os efeitos nocivos à pele.
Por que a acetona é um bom solvente para esmaltes?
Devido às suas propriedades únicas, a acetona é um excelente removedor de esmaltes. Seu poder de dissolução em compostos orgânicos como a nitrocelulose e os plastificantes usados em esmaltes se deve à sua polaridade e baixo peso molecular. Dados mais recentes indicam que a constante dielétrica da acetona é 20.7. Isso significa que ela é suficientemente polar para dissolver substâncias ligadas por ligações polares. Assim, também pode ser usada para obter acesso a revestimentos e decompor rapidamente o esmalte em constituintes facilmente removíveis.
Além disso, a forte volatilidade da acetona permite uma secagem rápida e hidratação, deixando apenas um pequeno resíduo nas unhas. Dados ambientais indicam que o ponto de ebulição da acetona é de 56 graus centígrados (ou 132.8 graus Fahrenheit). Portanto, ela pode ser usada para fins de secagem muito rápida. Estudos mostram que esmaltes resistentes à base de glitter ou cola, que outras soluções levam muito tempo para remover, a acetona age em segundos. Esse efeito diminui o tempo necessário para a aplicação, o que reduz o tempo de exposição da pele e das unhas.
Entre segurança e eficácia, a acetona continua sendo o solvente mais confiável e amplamente utilizado na indústria cosmética para removedor de esmalte devido à ação rápida e eficácia quando aplicada.
Como é realizada a produção de acetona?
O processo de cumeno é o método industrial mais frequentemente utilizado para sintetizar acetona. Consiste na oxidação do isopropilbenzeno (cumeno) para produzir acetona e fenol. O processo de cumeno permanece incomparável em sua abrangência no mercado industrial de acetona por ser econômico e fornecer acetona de alta qualidade.
Quais processos são usados para produzir acetona?
O método do cumeno é responsável por aproximadamente 90% da produção mundial de acetona. Este método compreende três etapas principais: alquilação, oxidação e clivagem catalisada por ácido. Primeiramente, o benzeno sofre alquilação com propileno para produzir cumeno (isopropilbenzeno). Em seguida, ocorre a oxidação do cumeno pelo ar para hidroperóxido de cumeno. A última etapa envolve a clivagem catalisada por ácido do hidroperóxido para produzir acetona e fenol.
Outras formas de produzir acetona são a fermentação com algumas bactérias, a desidrogenação do isopropanol e a desidrogenação do isopropanol, que tende a ser mais útil quando produzida em menor escala. A fermentação, ao contrário de outros processos, resulta em menor rendimento devido aos processos, por exemplo, com Clostridium acetobutylicum, que utilizam carboidratos como fonte de energia. A desidrogenação do isopropanol demonstra um método de produção mais simples e menos dispendioso.
A produção de acetona ultrapassou 7 milhões de toneladas métricas em 2022, sendo seu uso na fabricação de plásticos, solventes e produtos de higiene pessoal o principal impulsionador da demanda. Posteriormente, a região Ásia-Pacífico continuou liderando tanto em produção quanto em consumo, com mais de 40% de participação de mercado. O setor também demonstra maior preocupação com o meio ambiente, à medida que adota métodos de produção mais sustentáveis para substituir processos tradicionais.
Onde ocorre a produção industrial de acetona?
A acetona é fabricada em regiões com indústrias químicas desenvolvidas. A região da Ásia-Pacífico lidera a produção global, com países como China, Índia e Coreia do Sul impulsionados por sua base industrial consolidada e demanda crescente. Outras regiões importantes incluem a Europa e a América do Norte, onde os EUA, a Alemanha e a Bélgica abrigam grandes unidades de produção. Somente a China deteve aproximadamente 30% da produção de acetona em 2022, o que representou um valor total de 10 milhões de toneladas métricas de acetona produzida.
A acetona é produzida principalmente pelo processo de cumeno, que também produz fenol. Inovações no campo da química verde estão começando a surgir. impactar a indústria Com foco na minimização da pegada de carbono e do desperdício. Por exemplo, a produção de acetona de base biológica está emergindo como uma opção mais ecológica por meio de processos fermentativos que utilizam matérias-primas renováveis. Além disso, há um investimento maior em P&D voltado para o aprimoramento da eficiência da produção em todo o mundo.
Quais são as considerações de segurança e saúde para a acetona?
Embora a acetona seja segura quando manuseada corretamente, ela apresenta riscos à saúde e à segurança contra incêndio quando manuseada incorretamente. A inalação persistente de seus vapores pode irritar os olhos, o nariz e a garganta, e vapores mais intensos podem causar tontura ou dores de cabeça. O contato com a pele pode causar ressecamento irritante. Como a acetona é altamente inflamável, ela nunca deve ser mantida perto de chamas ou locais que emitam calor. Como precaução de segurança, é melhor usar acetona em locais bem ventilados e armazená-la em recipientes hermeticamente fechados, longe de fontes de ignição. Equipamentos de segurança, como óculos de proteção e luvas, são recomendados para o manuseio direto da acetona.
Quão inflamável é a acetona e qual é seu ponto de fulgor?
A acetona é inflamável em quase todos os cenários, e seu ponto de fulgor é a temperatura de ignição do vapor de acetona, de -4 °C (-20 °F). Por isso, a acetona é considerada volátil e inflamável, dada sua capacidade de combustão a -4 °F. Além disso, a acetona possui um ponto de ebulição de 56 °C (132.8 °F) e uma porcentagem de 2.5% a 12.8% em volume no ar. Portanto, essas propriedades indicam o risco de contaminação causado pela acetona e padrões de segurança rigorosos devem ser observados, pois ela pode entrar em combustão em baixas temperaturas e inflamar facilmente.
Dito isso, os vapores de acetona são mais densos que o ar, fazendo com que se acumulem no nível do solo, onde as chances de incêndio são maiores. O manuseio adequado, o armazenamento correto e o cumprimento dos protocolos de segurança ajudam a reduzir significativamente os riscos de incêndios ou explosões devido aos vapores de acetona.
Quais são os riscos à saúde da inalação de vapor de acetona?
Riscos à saúde podem ocorrer quando alguém é exposto à acetona vaporizada por um longo período ou em excesso. Estudos recentes demonstraram que níveis de exposição que excedem o limite permitido pela OSHA de 1,000 ppm de acetona durante um turno de trabalho de 8 horas são prejudiciais à saúde. Além disso, níveis mais elevados de exposição à acetona por um curto período podem causar irritação nos olhos, nariz e garganta, dores de cabeça e náuseas, entre outros sintomas.
A exposição reduzida à acetona por um período prolongado ainda pode resultar em efeitos adversos, como danos ao sistema nervoso central, fígado e rins. O CDC observa que crianças e certas condições pré-existentes podem tornar a pessoa suscetível. Em ambientes onde a acetona é necessária, deve-se fornecer boa ventilação e usar EPI, como luvas e respiradores, para minimizar os riscos à saúde.
Para manter a segurança no local de trabalho onde a acetona é utilizada, recomenda-se o monitoramento ambiental e verificações regulares de saúde. Para usuários de removedor de esmalte à base de acetona, é importante evitar a exposição prolongada e garantir ventilação adequada durante o uso.
Qual é a maneira mais segura de armazenar acetona?
Devido à inflamabilidade e volatilidade da acetona, ela deve ser armazenada com extremo cuidado. Este produto químico deve ser mantido apenas em recipientes especialmente projetados para substâncias inflamáveis, como aço e certos plásticos. Estes recipientes precisam ser claramente identificados para evitar misturas. A OSHA (Administração de Segurança e Saúde Ocupacional) recomenda que esses recipientes sejam armazenados em locais frescos, secos e bem ventilados, abaixo de 20 °C, para minimizar a evaporação.
Além disso, a acetona deve ser mantida longe de chamas abertas ou de qualquer tipo de equipamento elétrico, pois podem causar faíscas. A NFPA (Associação Nacional de Proteção contra Incêndios) classifica a acetona como um líquido inflamável de Classe IB, o que significa que pode inflamar-se com muita facilidade. Cerca de 65% dos acidentes envolvendo acetona em ambientes industriais ocorrem devido a práticas inadequadas de armazenamento ou exposição a fontes de calor. Para reduzir os riscos, as instalações que armazenam acetona devem incorporar sistemas de supressão de incêndio e cumprir os códigos locais de incêndio.
Para armazenar acetona em casa, os recipientes devem ser mantidos fora do alcance de crianças e animais de estimação. Os usuários devem garantir que os armários onde os recipientes são armazenados sejam ventilados e possam ser trancados. Verifique os frascos regularmente para verificar se há vazamentos ou sinais de danos. A acetona vencida e contaminada deve ser descartada de acordo com os regulamentos locais para resíduos perigosos. Seguir os protocolos de armazenamento adequados garante a segurança e a integridade do produto.
Qual o papel da acetona como um produto químico importante?
Como solvente versátil, a acetona é indispensável em muitas indústrias. É usada para decompor ou limpar materiais orgânicos, o que a torna importante para a fabricação de fibras sintéticas, plásticos e resinas. Além disso, a acetona é um produto doméstico encontrado em esmaltes, diluentes de tinta e muitos outros. Como a acetona evapora rapidamente e é fácil de usar, ela é importante tanto para as indústrias quanto para as residências.
Por que a acetona é considerada um solvente orgânico?
A acetona é um solvente orgânico, pois dissolve outras substâncias e é composta por outros compostos orgânicos. A estrutura química da acetona, que possui uma ligação dupla de carbono e oxigênio, permite que ela interaja com diversas substâncias, tornando-a muito eficaz para limpeza, dissolução ou diluição.
Em quais indústrias a acetona é um solvente?
Devido aos seus amplos usos rítmicos no processo de solvente, a acetona é importante em muitas indústrias. Seus usos se aplicam fortemente à indústria farmacêutica, onde auxilia na fabricação de medicamentos, dissolvendo princípios ativos e também purificando-os. Relatórios recentes do setor indicam que o segmento farmacêutico foi responsável por quase 2022% do consumo mundial de acetona em XNUMX. Quase o mesmo uso da acetona é observado na indústria cosmética, na fabricação de removedores de esmalte, perfumes e loções clareadoras faciais, devido à propriedade de dissolução de óleos e outros produtos necessários da acetona.
A indústria química também utiliza acetona como precursora da síntese de metacrilato de metila (usado em plásticos) e bisfenol A (um componente importante de resinas epóxi e plásticos de policarbonato). Combinados, esses usos secundários respondem por mais de 50% da demanda global de acetona. Além disso, na indústria de tintas e revestimentos, a acetona é usada como solvente na diluição de tintas, na limpeza de instrumentos e na remoção de cola, o que é de extrema importância na construção ou reforma.
É importante destacar que seu uso na área de energia verde está aumentando, à medida que solventes à base de acetona são pesquisados para uso em tecnologias de baterias e extração de biocombustíveis. Essa mudança enfatiza a importância da acetona no enfrentamento dos desafios industriais e ecológicos contemporâneos, impulsionada por uma taxa de crescimento anual composta prevista de 3.5% no consumo global até 2030.
Fontes de referência
- O efeito da pressão no ponto de fusão da acetona
- autores: P. W. Richter, C. Pistorius
- Data de publicação: 1 de Junho de 1973
- Token de citação: (Richter e Pistorius, 1973, pp. 82–85)
- Resumo: Este artigo discute como a pressão influencia o ponto de fusão da acetona. O estudo provavelmente envolve medições experimentais sob condições de pressão variáveis para determinar as mudanças no ponto de fusão. No entanto, é importante observar que este artigo não é dos últimos cinco anos.
- Ponto de fusão: 208°C-229°C Solubilidade: Praticamente insolúvel em água, solúvel em cloreto de metileno, pouco solúvel em acetona e praticamente insolúvel em álcool. Dissolve-se em soluções diluídas de hidróxidos alcalinos.
- autores: Não especificado
- Ano de publicação: 2012
- Token de citação: (Ponto de fusão: 208°C-229°C Solubilidade: Praticamente insolúvel em água, solúvel em cloreto de metileno, moderadamente solúvel em acetona e praticamente insolúvel em álcool. Dissolve-se em soluções diluídas de hidróxidos alcalinos. Pka:, 2012)
- Resumo: Esta entrada fornece informações sobre o ponto de fusão e as características de solubilidade de um composto relacionado à acetona. No entanto, não se concentra especificamente no ponto de fusão da acetona e não é dos últimos cinco anos.
- Reciclagem de acetona: As peneiras moleculares causam a quebra da acetona em acetaldeído?
- autores: Não especificado
- Data de publicação: 14 de outubro de 2023
- Token de citação: (“Reciclagem de acetona: as peneiras moleculares causam a decomposição da acetona em acetaldeído?”, 2023)
- Resumo: Este estudo investiga a reciclagem da acetona e as potenciais alterações químicas que ocorrem durante o processo, particularmente se as peneiras moleculares levam à decomposição da acetona em acetaldeído. A pesquisa utiliza RMN (ressonância magnética nuclear) para analisar a composição química da acetona reciclada. Embora não aborde diretamente o ponto de fusão, fornece insights sobre o comportamento químico da acetona sob condições específicas.
Perguntas Frequentes (FAQs)
P: Qual é o ponto de fusão da acetona?
R: O ponto de fusão da acetona é aproximadamente -95 °C.
P: Que tipo de substância é a acetona e como ela é classificada quimicamente?
R: A acetona é um líquido incolor e frequentemente chamada de dimetil cetona. É um composto orgânico da família das cetonas.
P: A acetona é solúvel em água?
R: Sim, a acetona é miscível com água, o que significa que ela pode se dissolver na água em todas as proporções.
P: Como a acetona é usada?
R: A acetona é amplamente utilizada como solvente na produção de vernizes, lacas e na indústria química. Também é usada na produção de metacrilato de metila e como agente de limpeza.
P: Quais processos químicos levam à produção e ao descarte de acetona?
R: A acetona é produzida e descartada por meio de processos químicos, como o processo de hidroperóxido de cumeno ou pela pirólise da acetona. Também pode ocorrer naturalmente no meio ambiente.
P: Os seres humanos e as plantas produzem acetona naturalmente?
R: Sim, pequenas quantidades de acetona ocorrem naturalmente no corpo humano, nas plantas e no meio ambiente.
P: Explique a estrutura molecular da acetona.
R: A estrutura molecular da acetona consiste em um átomo de carbono que tem dois grupos metil (CH₃) ligados a ele e um átomo de oxigênio com ligação dupla.
P: O que o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia faz em associação com a Acetone?
R: O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos Estados Unidos cria, mantém e publica dados de referência padrão para pontos de ebulição e fusão de acetona e outros compostos como parte de seu programa de dados de referência padrão do NIST.
R: A acetona cianidrina é um composto derivado da acetona e do cianeto de hidrogênio e é usada para a síntese de metacrilato de metila como seu intermediário.
P: Quais qualidades tornam a acetona um solvente procurado?
R: Por ser um produto químico com propriedades polares e não polares, a acetona é um solvente versátil e pode ser usada em quase todas as áreas da indústria e de laboratórios.
