Investigacion de Acetona 404 - 2.docx
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UNIVERSIDAD ESTATAL DE GUAYAQUILFACULTAD DE INGENIERIA QUIMICACARRERA DE INGENIERIA QUIMICA
404 LABLABORATORIO DE PROCESO DE PETROLEO Y PETROQUIMICATRABAJO GRUPAL:TEMA:ACETONA INTEGRANTES:ALEJANDRO LINO CHELEGUSTAVO PATRICIO PAZMINO BARCIACARLOS BASTIDASVIVIANA ROCAFUERTEGONZALO CAICEDORONNY LEON
CURSO: CUARTO (A)DOCENTE: ING. QCA. SANDRA PENA MURILLO MSC.FECHA DE ENTREGA:14 DE JULIO DEL 2014PARCIAL:PRIMEROGRUPO: 2
Acetona
Tambin conocido como: 2-propanona, propanona, dimetil cetona, metil cetona, ter Pyroacetic, dimetilformaldehdo, beta-cetopropano, 67-64-1
Frmula molecular: C3H6O
Peso molecular: 58.07914
InChIKey: CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N
Un lquido incoloro usado como un disolvente y un antisptico. Es uno de los cuerpos cetnicos producidos durante la cetoacidosis.
Proceso de Manufacturado
(1) POR DESTILACIN DE LA MADERA. (2) por destilacin de acetato de calcio. (3) POR FERMENTACIN DE LOS PRODUCTOS DE MAIZ POR BACTERIAS SELECCIONADOS. (4) por oxidacin cataltica del alcohol isoproplico CUMENO, O GAS NATURAL.
La deshidrogenacin u oxidacin de alcohol isoproplico con catalizador metlico; la oxidacin en fase de vapor de butano; subproducto de la produccin de glicerol sinttico.
El propeno se aade al benceno para formar cumeno, que luego se oxida por el aire a hidroperxido de cumeno, y se escindi en presencia de un catalizador cido. El fenol y acetona producida en el proceso se recuperan por destilacin.
La hidratacin de propeno da 2-propanol, que a continuacin se deshidrogena a la acetona.
En la ausencia de catalizadores de 2-propanol reacciona con el oxgeno a travs de una reaccin de radicales libres para formar acetona y perxido de hidrgeno. Hasta mediados de la dcada de 1980 el proceso de Shell utiliza perxido de hidrgeno para la fabricacin de glicerol a partir de propeno. El rendimiento terico de acetona basado en glicerol producido es 1,26 kg / kg. Se obtuvieron rendimientos de acetona de aproximadamente el 90% de la terica.
La acetona se coproducida con hidroquinona a partir de p-diisopropilbenceno en un proceso anlogo al fenol - la produccin de acetona a partir de cumeno.
La fermentacin de la harina de maz o melazas por varios miembros del gnero Clostridium produce una mezcla de 1-butanol, acetona, y etanol en concentracin total 2%. Los productos se recuperan por destilacin al vapor y luego fraccionados. Se ha iniciado el proceso durante la Segunda Guerra Mundial para proporcionar acetona necesaria para la fabricacin de plvora. La ltima planta en operacin en los Estados Unidos (Publicker Industrias) se cerr en 1977.
Casi el 90% de la produccin de acetona es va cumeno donde la acetona est coproducida con fenol. El proceso principal consiste en la reaccin de propileno y benceno en presencia de catalizadores a base de cido fosfrico o de zeolita. El cumeno se oxida en la fase lquida a hidroperxido de cumeno que se escinde a continuacin, en presencia de cido sulfrico, en fenol y acetona. Acerca de 0,62 toneladas de acetona se produce con cada tonelada de fenol.
Patrones de Consumo
25% DE METACRILATO DE METILO; 14% DE metilisobutilcetona; 10% como disolvente REVESTIMIENTO; 10% PARA OTROS ORGNICOS CHEMS; 6% en la produccin farmacutica; 5% PARA cido metacrlico y metacrilatos superior; 5% DE bisfenol-A; 4% para la hilatura acetato de celulosa; 21% PARA VARIOS (1973)
33% Metacrilato de metilo, cido metacrlico y metacrilatos SUPERIOR; 17% de disolventes; 10% de MIBK; 9% bisfenol-A; 7% QUMICAS aldlica; 6% farmacuticos y cosmticos; 2% metil isobutil CARBENOL; 4,5% EXPORTACIONES; 11.5% MISC (1985)
PERFIL QUMICO: Acetona. De metilo, cido metacrlico y metacrilatos superiores, el 34%; revestimientos solvente, 15%; bisfenol-A, 12%; MIBK (metil isobutil cetona), 10%; disolvente para acetato de celulosa, 5%; aplicaciones medicinales y farmacuticas, 5%; usos qumicos y solventes diversos, 6%; exportaciones, 5%.
PERFIL QUMICO: Acetona. Demanda: 1986: 1.936 millones de libras; 1987: 2.050 millones de libras; 1991 / proyecta /: 2.140 millones de libras
Demand 1995: 2760 millones; 1996: 2720 millones; 2000 (proyectado) 3.2 millones de libras.
(2005) La demanda mundial (consumo): 5.000.000 toneladas Consumo Acetona% de los 5 millones de toneladas Solvente directo 31 Cianhidrina de acetona (MMA) 30 Bisfenol A 20 Aldol qumicos 11 Otros 8
Productores de acetona
Producer 2005 Produccin (tonelada / ao) Une Unidos 1991 Mxico 27 Argentina 20 Brasil 101 Blgica 310 Finlandia 81 Francia 148 Alemania 480 Italia 295 Pases Bajos 80 Espaa 220 Reino Unido 68 Europa Central / del Este 340 Sudfrica 167 China, 470 India 66 Japn 483 Corea 285 Singapur 150 Taiwn 240 Chang Chun 209 Tailandia 125
(2.005) Total de la produccin europea: 1.804.000 toneladas / ao (capacidad)
Pas 2005 Capacidad (miles de toneladas / ry) Finlandia 85 Alemania 485 Pases Bajos 80 Reino Unido 70 Blgica 310 Espaa 220 Francia 152 Rusia 45 Polonia 21 Italia 321 Rumania 15
Resumen Destino Ambiental / exposicin
Produccin y uso como solvente para grasas, aceites, ceras, resinas, gomas, plsticos, productos farmacuticos y los cementos de goma de acetona pueden dar lugar a su liberacin al medio ambiente a travs de diversos flujos de residuos. Su uso como un material de extraccin de reactivo y de partida o intermedio en la fabricacin de productos qumicos puede tambin conducir a su liberacin al medio ambiente. La acetona se produce naturalmente como un subproducto del metabolismo de las plantas y animales y es emitido a la atmsfera por los volcanes y los incendios forestales. Sobre la base de una presin de vapor de 231 mm Hg a 25 C, se espera que la acetona a existir nicamente en forma de vapor en la atmsfera ambiente. Acetona en fase vapor se degrada en la atmsfera por la reaccin con radicales hidroxilo producidos fotoqumicamente-con una vida media estimada en la atmsfera de cerca de 79 das. La acetona tambin experimenta fotodescomposicin por la luz solar con una vida media estimada de aproximadamente 80 das. Se espera que la acetona que tenga muy alta movilidad en los suelos en base a un valor de Koc estimado de 1. Volatilizacin de superficies de suelo seco se espera en base a la presin de vapor de este compuesto. Tambin se espera que la volatilizacin de las superficies de tierra hmeda en base a la medicin de la Ley de Henry constante de 3.97X10-5 atm-cu m / mol. Se espera que este compuesto para biodegradarse en condiciones aerbicas y anaerbicas en base a los resultados de numerosas pruebas de deteccin. Si se libera en agua, no se espera que la acetona para adsorber a los slidos o sedimentos en suspensin en base a su valor estimado Koc. Se espera que la volatilizacin de superficies de agua a un importante proceso de destino ambiental dada su constante de la Ley de Henry. Volatilizacin vidas medias estimadas para un ro de modelo y modelo de lago son 38 y 333 horas, respectivamente. La vida media de volatilizacin de acetona aplicado a la superficie de una corriente superficial estaba en el intervalo de 8-18 horas. No se espera que la acetona a someterse a hidrlisis en el medio ambiente debido a la falta de grupos funcionales que se hidrolizan en condiciones ambientales. Un BCF estimado de 3 sugiere el potencial de bioconcentracin en organismos acuticos es baja. La exposicin laboral puede producirse a travs de la inhalacin y el contacto drmico con el compuesto en los lugares de trabajo donde la acetona se produce o utiliza. Los datos de vigilancia indican que la poblacin general puede estar expuesta a la acetona a travs de la inhalacin de aire ambiente, la ingestin de alimentos y agua potable, y el uso de los productos disponibles en el mercado que contienen este compuesto, tales como pinturas, adhesivos, removedor de esmalte y los cementos de goma. (SRC)
Propiedades Quimicas y Fisicas de la Acetona
Color / Forma
Lquido voltil incoloro olor
olor a fruta sabor
Picante, dulce
Punto de ebullicin
56,05 grados C a 760 mm de Hg
punto de fusin
-94.7 C La temperatura crtica y la presin
Temperatura crtica: 455 F = 235 C = 508 K; presin crtica: 46,4 atm Densidad / Gravedad especfica
0,7845 a 20 grados C / 4 C
Constantes de disociacin
pKa = 20
Calor de Combustin
Lquido: -1787 kJ / mol (-427 kcal / mol)
Calor de vaporizacin
220 Btu / lb = 122 cal / g
Coeficiente de particin octanol / agua
Log Kow = -0.24
Solubilidades Miscible con benceno
Miscible con agua, alcohol, dimetilformamida, ter
Miscible con cloroformo, la mayora de los aceites
Propiedades espectrales ndice de refraccin: 1.3588 a 20 grados C / D
IR: 77 (Sadtler Research Laboratories IR Rejas Collection)
UV: 89 (Sadtler Research Laboratories espectral Collection)
RMN: 9288 (Sadtler Research Laboratories espectral Collection)
MASA: 61291 (base de datos NIST / EPA / MSDC del espectro de masas, versin 1990)
Raman: 162 (Sadtler Research Laboratories coleccin espectral)
Picos del espectro de masas intensos: 43 m / z, 58 m / z
Tensin superficial
0 C: 26,2 mN / m; 20 C: 23,7 mN / m; 40 C: 21,2 mN / m
Presin de Vapor
231 mm Hg a 25 C [Alarie Y et al; Toxicol Appl Pharmacol 134: 92-99 (1995)] PubMed Abstract viscosidad
0.32 cP a 20 grados C
Otros qumicos / Propiedades Fsicas Concentracin de saturacin: 553 g / m
Calor especfico del lquido: 2,6 J / g (0,62 cal / g) a 20 C; calor especfico del vapor: 92,1 J / (mol xk) (22,0 cal / xk mol) a 102 C; Conductividad elctrica: 5.5x10-8 seg / cm a 25 C; calor de formacin a 25 C: -216.5 gas kJ / mol, lquida: -248 kJ / mol.
Calor de fusin: 23,42 cal / g
Los coeficientes de reparto a 37 C para la acetona en la sangre = 245; en el aceite = 86 [Sato A, Nakajima T.; Scand J Work Environ Health 13: 81-93 (1987)] PubMed Abstract
Ley de Henry constante = 3.97X10-5 atm-cu m / mol a 25 C
Radical hidroxilo constante de velocidad de reaccin = 2.26X10-13 cu cm / molcula seg a 25 C desde HSDB Propiedades calculadas
Peso molecular 58.07914 [g / mol] Frmula molecular C3H6O -0.1 XLogP3-AA H-Bond Donantes 0 H-Bond Aceptador 1 Bonos rotativo Count 0 Tautomer Conde 2 Masa exacta 58.041865 Monoisotpico Misa 58.041865 Topolgica Superficie Polar 17.1 Conde tomo pesado 4 Formal Charge 0 complejidad 26.3 Istopos Atom Count 0 Definida Atom stereocenter Count 0 Indefinido Atom stereocenter Count 0 Definido Bonos stereocenter Count 0 Indefinido Bonos stereocenter Count 0 Conde Unidad unido covalentemente-1 Conde Aceptador Caracterstica 3D 1 Conde Rotor operativa 0 Conformer muestreo RMSD 0,4 CID conformer Count 1
Objetivos
a) Objetivo General
Conocer los diferentes mtodos usados actualmente para la produccin de la acetona
b) Objetivos Especificos
Determinar las caractersticas fsico-quimicas de la acetona Analizar los niveles de produccin de acetona en la actualidad Estudiar los diferentes usos, procesos, efectos y diversos aspectos de la acetona
Marco Terico
Obtencin de la Acetona
Puede obtenerse por uno de los mtodos siguientes: Fermentacin de carbohidratos por microorganismos. Oxidacin del alcohol isoproplico. Destilacin seca del acetato de calcio (anticuada) Sntesis a partir del acetileno utilizando como catalizador el xido de Zinc.
Propiedades fsicasA temperatura ambiente se presenta como un lquido incoloro, de olor caracterstico, no desagradable y sabor ardiente. Se evapora fcilmente y es inflamable, ardiendo con llama brillante. Es soluble en agua sin producir enturbiamiento; tambin se disuelve en alcohol y ter.
Propiedades qumicas
La propanona interviene en tres tipo de reacciones:
Adicin nucleoflica Oxidacin Reduccin
Adicin nucleoflica: Siguen este esquema la reaccin con hidruros ( NaBH4, LiAlH4 ) donde Nu- = H- y la reaccin con compuestos organometlicos (RMgLi, RLi) donde Nu- = R-. Adicin nucleoflica de alcoholes. Adicin de aminas primarias. Adicin de Hidroxilamina. Adicin de hidracinas. Adicin de cido Cianhdrico.
Estado en el Medio ambiente
Se encuentra en forma natural en plantas, rboles y en las emisiones de gases volcnicos o de incendios forestales, y como producto de degradacin de las grasas corporales. Tambin se encuentra presente en los gases de tubos de escape de automviles, en humo de tabaco y en vertederos. Los procesos industriales aportan una mayor cantidad de acetona al medio ambiente que los procesos naturales.
Aplicaciones industriales
La aplicacin ms importante de la acetona se encuentra en la fabricacin de Metil metacrilato (MMA), mercado que experimenta una demanda creciente por el incremento en los usos del Polimetilmetacrilato (PMMA), un material antifragmentacin alternativo al vidrio en la industria de la construccin.Tambin la demanda de Bisfenol-A y de resinas de policarbonato se ha convertido en una aplicacin importante de la acetona, demandada por la industria del automvil y de la microelectrnica (fabricacin de discos CD y DVD).
Otras aplicaciones
Disolvente en la fabricacin de plvora sin humo. Disolvente de esmaltes industriales y pinturas de uas. En la fabricacin de celuloide y seda artificial. En la industria de lacas, barnices y colorantes. Como disolvente-cemento de los tubos de Cloruro de Polivinilo (PVC). Fabricacin de plsticos, fibras, medicamentos y otros productos qumicos. Aplicaciones mdicas Propiedades teraputicas: es poco usada. Fue recomendada como anestsico en sustitucin del cloroformo. Como vermfugo. Antirreumtico (uso externo).
Relacin con el metabolismo
La propanona se forma en la sangre cuando el organismo utiliza grasa en vez de glucosa como fuente de energa. Si se forma propanona, esto usualmente indica que las clulas carecen de suficiente insulina o que no pueden utilizar la presente en la sangre para convertir glucosa en energa. La propanona sigue su curso corporal hasta llegar a la orina. El aliento de personas que tienen gran cantidad de propanona en el organismo exhala olor a fruta y a veces se le denomina aliento de acetona.
Riesgos para la salud
Si una persona se expone a la acetona, sta pasa a la sangre y es transportada a todos los rganos en el cuerpo. Si la cantidad es pequea, el hgado la degrada a compuestos que no son perjudiciales que se usan para producir energa para las funciones del organismo.Sin embargo, respirar niveles moderados o altos de acetona por perodos breves puede causar irritacin de la nariz, la garganta, los pulmones y los ojos ; dolores de cabeza; mareo; confusin; aceleracin del pulso; efectos en la sangre; nuseas; vmitos; prdida del conocimiento y posiblemente coma. Adems, puede causar acortamiento del ciclo mestrual en mujeres.Tragar niveles muy altos de acetona puede producir prdida del conocimiento y dao a la mucosa bucal. Contacto con la piel puede causar irritacin y dao a la piel.El aroma de la acetona y la irritacin respiratoria o la sensacin en los ojos que ocurren al estar expuesto a niveles moderados de la misma, son excelentes seales de advertencia que pueden ayudar a evitar respirar niveles perjudiciales de acetona.Los efectos de exposiciones prolongadas sobre la salud se conocen principalmente debido a estudios en animales. Las exposiciones prolongadas en animales producen dao del rin, el hgado y el sistema nervioso, aumento en la tasa de defectos de nacimiento, y reduccin de la capacidad de animales machos para reproducirse.Segn el Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, en el documento que recogen los Lmites de Exposicin Profesional para Agentes Qumicos adoptados para el ao 2009, la acetona tiene un valor lmite admitido de 500 partes por milln de 1210 mg/m3.
PRODUCTOS DERIVADOS DEL PROPILENO
El uso del propileno como compuesto predecesor ha tenido un gran desarrollo. Su consumo actual en la industria qumica es de aproximadamente la mitad del etileno, pero la produccin total de polipropilenoes mucho mayor debido a los usos no qumicos. En 1969 se usaron unas 3.8 millones de toneladas para fabricar productos qumicos y aproximadamente 4.9 millones de toneladas para la produccin de alcanos para gasolina y gases para polmeros. Este consumo qumico es ya ms de tres veces que el que tena en 1959. La fuentes actuales de polipropileno son las refineras de petrleo en un 85% y el otro 15% es un subproducto de las plantas de etileno.Los productos qumicos ms importantes derivados del polipropileno son el alcohol isoproplico, el acrilonitrilo, el polipropileno, el xido de propileno y las sustancias qumicas tipo oxo. La distribucin aproximada de estos consumos es:
Alcohol isoproplico 20Acrilonitrilo 17Polipropileno 15xido de propileno 13Dodeceno 8Cumeno 7Butiraldehdos 6Otros 14
DODECENO, NONENO Y CUMENOLos procesos de fabricacin de estos materiales son muy similares. El dodeceno es un intermediario para agentes tensoactivos, que se consumen de dos maneras. En una de ellas, que es la de mayor volumen, se producen dodecilbencensulfonatos para detergentes aninicos. La otra parte se usa en los procesos oxo para alcohol trideclico, que a su vez se convierte en un detergente no inico por medio de la adicin de xidos de alqueno.El noneno tiene dos consumos principales. El de mayor volumen es la produccin oxo de alcohol declico, que se usa en la fabricacin de steres para plastificantes. El otro uso importante del noneno es en la produccin de nonilfenol, intermediario para una serie importante de agentes tensoactivos no inicos del tipo nonilfenol etoxilado.
El cumeno se usa principalmente como intermediario para la fabricacin de fenol-acetona. En la produccin de ? -metilestireno se usa una cantidad relativamente pequea de cumeno.
ALCOHOL ISOPROPLICOSe dice que el alcohol isoproplico constituy la primera sustancia petroqumica. Durante los ltimos aos de la primera guerra mundial, se fabric el primer isopropanol usando el proceso Ellis, que es muy similar al mtodo que se emplea en la actualidad.Se han instalado en Europa nuevas plantas que utilizan un proceso de hidratacin directa en el cual el propileno y el agua reaccionan en presencia de un catalizador como el cido fosfrico sobre bentonita. La eliminacin del cido sulfrico tiende a reducir los costos de proceso y de mantenimiento. Las desventajas de este nuevo mtodo es que requiere una alimentacin de propileno altamente concentrada en lugar de la corriente diluida de refineras.PEMEX lo dej de producir a partir de 1998. El uso principal es la fabricacin de acetona, que constituye el 55% del total. Otros usos qumicos son la fabricacin de acetatos y xantatos. Acetona. La acetona puede prepararse a partir de isopropanol con varios mtodos, pero el principal es la deshidrogenacin cataltica.
Como catalizador se usa cobre, latn o zinc sobre un soporte. La operacin es a temperaturas altas(400-500 C) y presiones moderadas (3.15 kg/cm2) y produce un rendimiento aproximado del 90% de acetona.
Menos del 60% de la produccin actual de acetona proviene del isopropanol, en comparacin con ms del 80% que se obtena en 1959. Esta disminucin en el consumo de isopropanol para acetona puede atribuirse al incremento en el nmero de plantas de fenol que usan el mtodo del cumeno.
La oxidacin del cumeno produce 0.6 kg de acetona por kg de fenol obtenido. Es de esperarse que la importancia de esta fuente contine aumentando a medida que se incremente la demanda de fenol.Los principales usos qumicos finales de la acetona son la produccin de metacrilato de metilo y metilisobutilcetona (MIBK). El metacrilato de metilo se prepara mediante el proceso acetoncianhidrina, y la MIBK condensando acetona para formar xido de mesitilo. Otros usos son la fabricacin de bisfenol A, productos farmacuticos de metilisobutilcarbinol y como disolvente.Alcohol isoproplico disolvente. Una proporcin muy importante de la produccin de isopropanol se usa como disolvente para aceites esenciales y de otros tipos, gomas, lacas, resinas, colofonia y resinas sintticas. El isopropanol es un disolvente excelente para estos materiales y por ello tiene un amplio uso para formular y mezclar numerosas sustancias incompatibles. Como componente de las soluciones de lacas de nitrocelulosa, el alcohol isoproplico mejora la resistencia al manchado y aumenta la disolucin en steres y cetonas.
METODOS DE OBTENCION DE ACETONA
MTODO DEL CUMENO:
Proceso caracterstico promovido para la fabricacin de fenol como producto principal, y acetona como subproducto. ste fue desarrollado en la dcada de los 50`s y es uno de los procesos comerciales ms importantes para la obtencin de este producto, tanto para Estados Unidos, Gran Bretaa, Europa Occidental como a nivel mundial.El cumeno es oxidado al hacer burbujear aire u Oxgeno hacia Hidroperxido de cumeno, y ste a su vez es descompuesto bajo condiciones cidas y trmicas hacia la produccin de fenol y acetona.
La eleccin de este proceso es evidente, dado que se reporta como una sntesis donde no se desperdician productos costosos, posee condiciones suaves y un bajo costo de maquinaria y equipo, de acuerdo con la bibliografa estudiada.Un mtodo anlogo, es el proceso de p cresol a partir del p cumeno, aplicndose los principios mencionados anteriormente, aunque esta sntesis no es muy utilizada a nivel mundial.
MTODO DEL ACETILENO:
sta sntesis consiste en pasar vapor de agua y acetileno sobre catalizadores adecuados como limonita parcialmente reducida por el Hidrgeno, xido de Torio o una sal doble de Torio con sales alcalinotrreas.
MTODO DEL PROPILENO:
Dentro del proceso de produccin del glicerol, implementado por Shell se encuentra la combinacin de acrolena ms alcohol isoproplico (IPA), para formar acetona y alcohol allico, a partir de:
La acrolena es obtenida bajo oxidacin del propileno bajo catalizadores de xido de Cobre a 300-400 C y el I.P.A es obtenido bajo hidrlisis con agua de sulfato isoproplico, que a su vez se obtiene por absorcin de cido sulfrico bajo presiones crticas.El glicerol se obtiene al hacer reaccionar alcohol allico con perxido de hidrgeno:CH2 = CHCH 2OH +H202 CH2OHCHOHCH2OHEn este proceso nuevamente se obtiene cetona como subproducto.
MTODO DE ISOPROPIL ALCOHOL:
DESHIDROGENACIN:
El otro proceso comercial es la deshidrogenacin catalizada con xido de Zinc sobre piedra pmez u otro catalizador. Ocurre una reaccin endotrmica segn:
CH3CHOHCH3 + 65,5>CH3COCH3 +H2
OXIDACIN:
Una modificacin al proceso de deshidrogenacin es una reaccin de oxidacin catalizada que provee una reaccin endotrmica segn:CH3CHOHCH3 + 1/202 CAT-400-600c>H20 +CH3COCH3Donde el catalizador puede ser el mismo utilizado en la deshidrogenacin. Es de notar que actualmente el I.P.A. por su condicin de alto costo, se est utilizando en procesos que proveen mejores productos y se est aprovechando para otras condiciones como biodiesels
MTODO DE CIDO ACTICO:
Reaccin descubierta por Squibb hacia 1986, utiliza una descomposicin cataltica del cido actico libre, bajo catalizadores como carbn de madera, almina a 340 400C, xidos de Torio y Urano, Cobre a 390 410C, xidos y polvos de Zinc, entre otros; que proveen una afinidad hacia la reaccin principal y no la secundaria.
2CH3CO2 H CH3COCH3 +CO2 +H2O
CH3CO2 H CO2 +CH4
MTODO DE FERMENTACIN:Mtodo biolgico que consiste en la fermentacin de sustancias que contengan almidn con bacterias como aceto butlicus que, adems, produce alcohol butlico, la bacteria aceto aethylicus o bacteria maserans. Se tiene conocimiento que ste mtodo es utilizado a nivel industrial en Francia y en Norteamrica, pero es de notar que debido al tiempo de residencia y/o fermentacin de 57 das, a hecho que esta industria sea relegada a otras especies tales como la fermentacin alcohlica.
OTROS PROCESOS:
Actualmente, se reportan otros mtodos que debido a su composicin y forma de tratamiento han pasado a un segundo plano.La obtencin de acetona a partir de acetato de Calcio es reportada hacia 1930, esto implica una destilacin seca sobre catalizador de Hierro, obtenindose una acetona bruta que luego tendr que ser purificada segn:
(CH3CO2 )2 Ca CaCO3 +CH3COCH3
Otro mtodo implica la destilacin madera que arroja un producto fraccionado de alcohol y del cual se obtienen productos como alcohol metlico y acetona.
Destino Ambiental DESTINO TERRESTRE: Con base en un esquema de clasificacin recomendada (1), un valor de Koc estimado de 1 (SRC), determinado a partir de un registro experimental de Kow de -0.24 (2), y una ecuacin de regresin derivadas recomendada (3), indica que la acetona se espera que tenga muy alta movilidad en el suelo (SRC). Se espera que la volatilizacin de acetona a partir de superficies de suelo hmedo (SRC) teniendo en cuenta la medida de la Ley de Henry constante de 3.97X10-5 atm-cu m / mol (4). Se espera que la volatilizacin de las superficies de suelo seco (SRC) en base a la presin de vapor de 231 mm Hg a 25 C (5). Se espera acetona para biodegradarse en ambas condiciones aerbicas y anaerbicas como se indica por numerosas pruebas de deteccin (6-9).
ACUTICO FATE: Basado en un sistema de clasificacin recomendada (1), un valor de Koc estimado de 1 (SRC), determinado a partir de un registro experimental de Kow de -0.24 (2), y una ecuacin de regresin derivadas recomendada (3), indica que la acetona no se adsorbe a los slidos en suspensin y sedimentos en el agua (SRC). Se espera que la volatilizacin de superficies de agua (3) basada en la medicin constante de la Ley de Henry de 3.97X10-5 atm-cu m / mol (4). El uso constante de la Ley de Henry y este mtodo de estimacin (3), estimados por volatilizacin semividas de un ro de modelo y modelo de lago son 38 y 333, respectivamente horas (SRC). Determinado experimentalmente de volatilizacin vidas medias en una corriente superficial se midieron en el intervalo de 8-18 horas (5-7). Se espera que la biodegradacin de este compuesto, pero la volatilizacin se ha demostrado para ser el mecanismo principal de eliminacin de acetona en agua (5-7). De acuerdo con un esquema de clasificacin (8), un valor BCF estimado de 3 (SRC), a partir de una experimental log Kow (2) y una ecuacin derivada de regresin (9), sugiere el potencial de bioconcentracin en organismos acuticos es baja (SRC).
ATMOSFRICA DESTINO: De acuerdo con un modelo de particin gas / partculas de compuestos orgnicos semivoltiles en la atmsfera (1), acetona, que tiene una presin de vapor de 231 mm Hg a 25 C (2), existir solamente como un vapor en el atmsfera ambiente. Acetona en fase vapor se degrada en la atmsfera por la reaccin con radicales hidroxilo producidos fotoqumicamente (SRC); la vida media para esta reaccin en el aire se estima en alrededor de 79 (SRC) das calculados a partir de la constante de velocidad de 2.19X10-13 cu cm / molcula seg a 25 C (3). La constante de la velocidad media de la fotodisociacin de acetona por la luz solar natural en la troposfera inferior se midi como 1X10-7 s-1 (4). Esto corresponde a una vida media de alrededor de 80 das (4). desde HSDB biodegradacin Demanda biolgica de oxgeno: (Terico) 122%, 5 das
AEROBIC: El porcentaje de DBO terica de acetona en agua sembrado con las aguas residuales domsticas decantadas fue del 56%, 76%, 83% y 84%, ms de 5, 10, 15 y perodos de incubacin 20 das (1). DBO Porcentaje del terico de acetona en un inculos aguas residuales sin tratar fueron reportados como 37% y 81% ms de 5 y perodos de incubacin 20 das, respectivamente (2), 54% en un perodo de incubacin de 5 das (3), 71% a lo largo de una incubacin de 7 das perodo (4), 55% y 72% en 5 das y perodos de incubacin 10 das, respectivamente, (5) y 38% durante un perodo de incubacin de 5 das (6). El porcentaje de DBO terico de acetona en agua dulce se inform de un 56%, 76%, 83% y 84% ms de 5, 10, 15 y perodos de incubacin 20 das, respectivamente (7). El porcentaje de DBO terico de acetona en agua de mar se inform como 38%, 67%, 69% y 76% ms de 5, 10, 15 y perodos de incubacin 20 das, respectivamente (7).
ANAEROBIA: Acetona demostr ser fcilmente biodegradables en condiciones anaerbicas (1-3). El porcentaje de recuperacin de metano terico de acetona en un acufero anaerbico fue 89% durante un perodo de incubacin de 3 semanas despus de un periodo de aclimatacin de 25 das (3). desde HSDB Degradacin abitica
La constante de velocidad para la reaccin en fase de vapor de acetona con radicales hidroxilo producidos fotoqumicamente-se ha medido como 2.19X10-13 cu cm / molcula seg a 25 C (1). Esto corresponde a una semivida en la atmsfera de cerca de 79 das a una concentracin atmosfrica de 5X10 radicales hidroxilo por cu 5 cm (1). La constante de la velocidad media de la fotodisociacin de acetona por la luz solar natural en la troposfera inferior se midi como 1X10-7 s-1 (2). Esto corresponde a una vida media de alrededor de 80 das (2). No se espera que la acetona a someterse a hidrlisis en el medio ambiente debido a la falta de grupos funcionales que se hidrolizan en condiciones ambientales (3).
bioconcentracin
Se calcul un valor del FBC estimado de 3 para la acetona (SRC), usando un registro experimental de Kow de -0.24 (1) y una ecuacin de regresin derivada de recomendada (2). De acuerdo con un esquema de clasificacin (3), este valor BCF sugiere que el potencial de bioconcentracin en organismos acuticos es baja (SRC).
La adsorcin del Suelo / Movilidad
El Koc de acetona se estima como aproximadamente 1 (SRC), utilizando un log Kow experimental de -0,24 (1) y una ecuacin de regresin derivada de (2). De acuerdo con un esquema de clasificacin recomendada (3), este valor estimado Koc sugiere que se espera acetona que tenga muy alta movilidad en el suelo (SRC). La acetona no mostr adsorcin a montorillonite, arcilla caolinita, o sedimento corriente (4,5). desde HSDB La volatilizacin de Agua / Suelo
La Ley de Henry constante de acetona se midi como 3.97X10-5 atm-cu m / mol (SRC) a 25 C (1). Este valor indica que la acetona se volatiliza desde la superficie del agua (2). Sobre la base de la ley de Henry esta constante, la vida media de la volatilizacin de un ro modelo (1 m de profundidad, que fluye 1 m / seg, velocidad del viento de 3 m / s) (2) se calcula como aproximadamente 38 horas (SRC). La vida media de la volatilizacin de un lago modelo (1 m de profundidad, que fluye a 0,05 m / seg, velocidad del viento de 0,5 m / seg) se estima (2) como aproximadamente 333 horas (SRC). Constantes de velocidad de volatilizacin de acetona medidos en una corriente experimental (234 m de largo, la velocidad del agua 0,67 m / min) estaban en el rango de 8.23X10-4 min-1 a 11.1X10-4 min-1 (3). Estas constantes de velocidad corresponden a la volatilizacin vida media de alrededor de 10 a 14 horas (3). Experimentos similares en la misma corriente medido acetona constantes de velocidad de volatilizacin en el intervalo de 6.22X10-4 min-1 a 14.5x10-4 min-1 (4,5). Estas constantes de velocidad corresponden a la volatilizacin vidas medias de alrededor de 8-18 horas (4,5). Se espera que la acetona que se volatilice desde la superficie del suelo seca (SRC) en base a una presin de vapor de 231 mm Hg (6).
Las concentraciones de agua AGUA POTABLE: La acetona se identific, no cuantificada, en 10 de 10 muestras de agua potable recogidas en 10 ciudades de los EE.UU. (1). Se identific Acetona, no cuantificada, en el agua potable de Nueva Orleans, LA (2), Seattle, WA (3) y Tuscaloosa, AL (4). La acetona se detect en un pozo de agua potable en Nueva Jersey a una concentracin de 3000 ppb (5). Seis pozos de agua potable en las inmediaciones de un vertedero contenan 0,2 a 0,7 ppb de acetona (6). Una concentracin no especificado de acetona lixiviado de una seccin de tubo de polietileno de alta densidad de suministro de agua potable en Pars (7). La acetona se detect en los pozos municipales en Waite Park, MN a concentraciones entre 74-3,300 ug / L (8).
AGUAS SUBTERRNEAS: Acetona se detect en las aguas subterrneas cerca de una planta de fabricacin de productos qumicos en Michigan a una concentracin mxima de 1,600 ug / L (1). La acetona fue detectado en aguas subterrneas en NJ a una concentracin de 3,000 ug / L (2). La acetona se detect a una concentracin de 620 ppb en el agua subterrnea en el relleno de Lipari, NJ (3). La acetona se detect a una concentracin de 11 ug / l en los pozos en sitio y 0,19 ug / L en las aguas subterrneas fuera de las instalaciones cerca de una planta de fabricacin en MI (4). Se identific Acetona, no cuantificada, en el 12,4% de las aguas subterrneas muestreadas a 178 sitios en los EE.UU. (5) y en el agua subterrnea de una planta de eliminacin de residuos en Carolina del Sur (6). La concentracin media de acetona en el agua subterrnea muestreada a 5 instalaciones de tratamiento de la madera era 20 ug / L (7). La acetona se detect en el agua subterrnea de una mina de carbn tira en Ohio en concentraciones de 1,300 mg / L y 2,700 ug L / (8).
SUPERFICIE DEL AGUA: Cinco de los nueve sitios en el lago Michigan contenan 1-4 ppb acetona (1). En una encuesta de 14 cuencas fluviales muy industrializadas en los EE.UU. (204 muestras), 33 contenan cantidades detectables de acetona, incluyendo 18 de 31 sitios en el rea de Chicago y la cuenca del ro Illinois, 8 de 30 sitios en la cuenca del ro Delaware, 1 de 45 sitios en la cuenca del ro Mississippi en aL y TX, 3 de 27 sitios en la cuenca del ro Ohio, y 3 de 15 lugares de la costa oeste (2). Se identific Acetona, no cuantificada, en el Ro Negro, en Tuscaloosa, AL (3), y el ro Cuyahoga, en la cuenca del Lago Erie (4). La acetona se detect en el ro Potomac a una concentracin de menos de 40 ug / L (5).
AGUA DE MAR: Las muestras de agua de mar y de la superficie slicks tomadas de la baha de Biscayne y la Corriente de Florida contenan 39,6 y 89,7 ppb de acetona, respectivamente (1). Toma de muestras de agua superficial desde el Estrecho de la Florida y el Mediterrneo Oriental contenan 20 y 28 ppb de acetona, respectivamente (2). Las muestras de agua de mar tomadas en 1200 m de profundidad contenan concentraciones no especificadas de acetona (2).
LLUVIA / NIEVE: 50 ppb de acetona se detect en una de las 6 muestras analizadas en 5 ciudades en California (1). Una concentracin no especificado de acetona se detect en lluvia en Japn (2). Acetona / acrolena se detect en las precipitaciones en Los Angeles, CA a una concentracin de 0,05 ug / ml y en el hielo en el Urban Fairbanks, AK a una concentracin de 0,21 umols / ml (3). Se identific Acetona, no cuantificado, de las precipitaciones en Alemania (4). La acetona se detect en las nubes (460 ng / L) y las precipitaciones (0.5 ng / L) en un parque estatal en Carolina del Norte (5).
Efluentes concentraciones La acetona se detect en el efluente de una planta qumica situada en Suecia a una concentracin de 5,5 kg / m (1). La acetona se detect en el efluente de un vertedero municipal en Quebec, Ontario en concentraciones de 6,838 ppb y 32500 ppb (2). Se identific Acetona, no cuantificada de las emisiones de nuevas alfombras (3), automviles (4,5) y los residuos domsticos comunes (6-9). La acetona se detect en el efluente de una planta de compostaje de residuos slidos en concentraciones de 6,100 ug / cu m (zona de inflexin), 7800 ug / cu m (aire interior), 9200 ug / m (compost fresco), 9500 ug / m (compost mediana edad), 6100 ug / m (antiguo compost) y 2,300 ug / m (curado regin) (10). Se identific Acetona, no cuantificado, de las emisiones de 314 de 1005 productos comunes de la casa (11). La acetona se detect en el efluente de un incinerador de residuos en Alemania a una concentracin de 17,6 ug / metros cbicos (12). La acetona se detect en las emisiones de una mquina fotocopiadora a tasas inferiores a 100 ug / hr a 2200 ug / hr (13). La acetona se detect a una concentracin de 25 ug / metros cbicos en los gases de escape del soplador de compost de una instalacin de compostaje en Virginia (14). La tasa de emisin de acetona se mide como 1.699 y 2.396 mg de acetona emitida por kilmetro recorrido para los vehculos clasificados como trabajos ligeros y pesados, respectivamente (15). La tasa de emisin media de acetona medido utilizando 11 vehculos diferentes fue de 1,19 mg acetona emitido por kilmetro recorrido para los vehculos equipados con un convertidor cataltico y 42 mg de acetona emitida por kilmetro recorrido para los vehculos sin convertidores catalticos (16).
La acetona se detect en el lixiviado de varios vertederos municipales a concentraciones entre 6-4,400 ug / L (1). La acetona se detect en las aguas residuales de una planta productora de partes de camiones en Michigan en una concentracin de 44,5 ug / L (2). La acetona se detect en el efluente de una instalacin de eliminacin de residuos peligrosos no autorizado en Nueva Jersey a una concentracin de 480 ug / L (3). La acetona se detect a una concentracin de 46,6 ppb en los lixiviados de un vertedero en Delaware que contienen residuos industriales y municipales (4). La acetona se detect en concentraciones de entre 0,05 a 62 mg / L y 0,14 a 44 mg / L en el lixiviado de los vertederos industriales y vertederos municipales en los EE.UU. (5). La acetona se detect en el lixiviado de un vertedero en Connecticut a una concentracin de 3,500 ug / L (6). Se identific Acetona, no cuantificada, en el lixiviado del vertedero municipal ubicado en Norman, OK (7).
En escape de gasolina: 2,3 a 14,0 ppm (parte propionaldehido)
Una concentracin de 0,6 g / l de acetona fue encontrado en una muestra de un lixiviado de un ao de edad a partir de una ... relleno sanitario.
Las concentraciones de sedimentos / suelo
SUELO: La acetona se detect en el suelo de una antigua instalacin de eliminacin de residuos y reciclaje de solventes ubicada en una antigua mina a cielo abierto de carbn en Ohio; se inform de concentraciones medias de 9,484 ug / kg (superficie del suelo), 2263 ug / kg (2-4 pies), 9644 ug / kg (4-6 pies), 5272 ug / kg (6-8 pies) (1). Desechos y tamborile tanked dispuestos incluidos los aceites usados, resinas, lodos de pintura, disolventes inflamables, disolventes clorados, lodos enchapado, pesticidas, fenoles, residuos cianuros, cidos, diversos polmeros, y los paquetes de laboratorio (1) fue identificado. Acetona, no cuantificada, en los sedimentos y el suelo subsuperficial de una mina de grava en Tennessee (2). La acetona se detect a una concentracin media de 736 ug / kg en el suelo de una instalacin de eliminacin de residuos peligrosos autorizado en Nueva Jersey (3).
Las concentraciones atmosfricas FUENTE DOMINADO: Acetona se detect en 22 sitios de origen dominado en los EE.UU. a una concentracion media de 0.350 ppb y una concentracion mximo de 53 ppb (1). La acetona se detect a concns entre 2.3 a 3.3 ppb cerca de la Refinera Texaco en Tulsa, OK (2).
Ciudad / en carretera: La acetona se detect en niveles que van de 1 a 8 ppb en Denver, CO (1). La acetona se detect en concentraciones medias de 13,9 ppb en Boston, MA, 34,5 ppb (2) y 6,1 ppb (3) en Houston, Texas y 12 ppb en Tucson AZ (4). La concentracin media de acetona / formaldehdo al 4 lugares del sur de California fue 0,30 ppb (5). La acetona se detect a una concentracin de 2,07 ppb en Columbus, OH (6). La concentracin media de acetona a 5 sitios en Estocolmo Suecia vari desde 4,04 hasta 19,40 ppb (7). La acetona se detect a niveles de> 1 ppb, pero menos de 5 ppb en 10 localidades urbanas en los EE.UU. y tambin a nivel de> 5 ppb, pero menos de 10 ppb en otras 3 en zonas urbanas en los EE.UU. (8). La concentracin media de acetona en el aire exterior de Helsinki, Finlandia se inform como 1,7 ppb (9).
AIRE INTERIOR: La acetona se detect a una concentracin promedio de 39 ug / cu m en 14 casas y edificios en Italia (1). La acetona se detect en 2 edificios en Portland, OR a concentraciones entre 14,9 a 66,0 ug / m y 7,4 a 33,9 ug / cu m (2). La acetona se detect en un edificio en Suiza, a una concentracin de 7,763 ug / metros cbicos (3). La acetona se detect a una concentracin de 10 y menos de 1 ng / L en 2 aulas de las escuelas primarias de Francia (4). La concentracin media de acetona en el aire interior de 15 residencias ubicadas en Helsinki, Finlandia fue 31,4 ppb (5).
RURAL / DISTANCIA: La acetona se detect a una concentracin media de 14,72 ng / L en el aire de un parque estatal ubicado en Carolina del Norte (1). Se identific Acetona, no cuantificada, en el aire de un bosque alemn (2). La acetona se detecta a concentraciones entre 0,39 a 3,26 ppb y 0,72 a 3,81 ppb en Ontario Egbert y Dorset Ontario, respectivamente (3). La acetona se detect a una concentracin media de 1,14 ppb en el este de Canad (4). La acetona se detect a una concentracin media de 2,6 ppb en 2 sitios rurales de AZ (5) y 5.1 ppb en el condado de Rio Blanco, CO (6). La concentracin de acetona en el aire a Pt Barrow, AK (22 mediciones) vari desde 0,3 hasta 2,9 ppb, con una concentracin media de 1,21 ppb (7). La acetona se detect a una concentracin de 1.9 ppb en el Bosque Estatal de Jones cerca de Houston, TX (8).
Proceso de Obtencion de Acetona VIA CUMENO
Materia Prima
CUMENO Propiedades fsicas y qumicasPeso molecular: 120.20 g/molFrmula molecular: C9H12Frmula molecular (estructurada):C6H5CH(CH3)2Estado fsico: lquido.Color: incoloro.Olor: aromtico.Valor pH: no disponible.Viscosidad dinmica (20 C) 0.79 mPa*sPunto de fusin: -96 CPunto ebullicin (1013 hPa): 153 C Punto de ignicin: 420 CPunto de destello: 31 C cm3Lmites de explosin: Bajo 0.8 Vol%, Alto 6.0 Vol%Presin de vapor (20 C): 5.3 hPaDensidad (20 C): 0.86 g/cm3Solubilidad en: agua (20 C) insoluble, disolventes orgnicos (20 C) solubleInformacin complementaria:Destilable sin descomposicin a presin normal.
Identificacin de peligros
Inflamable: Irrita las vas respiratorias. Txico para los organismos acuticos,puede provocar a largo plazo efectos negativos en el medio ambiente acutico.
Nocivo: si se ingiere puede causar dao pulmonar.
Primeros auxiliosTras inhalacin: aire fresco.Tras contacto con los ojos: Aclarar con abundante agua, manteniendoabiertos los prpados.Tras contacto con la piel: aclarar con abundante agua. Eliminar ropa contaminada.Tras ingestin: beber abundante agua. Evitar vmito.En caso de vmito espontneo: peligro de aspiracin. Posible fallo pulmonar. Consultar al mdico.
Medidas de lucha contra incendiosMedios de extincin adecuados: CO2, espuma, polvo.Riesgos especiales: Combustible. Vapores ms pesados que el aire. Posibleformacin de mezclas explosivas con aire.Mantener alejado de fuentes de ignicin.Equipo de proteccin especial para el personal de lucha contra incendios: Permanencia en el rea de riesgo slo con ropa protectora adecuada y con sistemas de respiracin artificiales e independientes del ambiente.
Manipulacin y almacenamiento. Estabilidad y reactividad
Manipulacin: Mantener alejado de fuentes de ignicin. Evitar la carga electroesttica.Almacenamiento: Bien cerrado, en lugar bien ventilado, alejado de fuentes de ignicin y de calor. De +15 C a +25 C.Materias a evitar: oxidantes fuertes.
Informacin toxicolgicaToxicidad aguda:DL50 (oral, rata): 1400 mg/kgDL50 (dermal, conejo): 12300 mg/kg
CATALIZADOR
Dentro del proceso de produccin de acetona por el mtodo de HOOK (Va cumeno) se pueden utilizar diferentes catalizadores cidos en la seccin de tratamiento del hidroperxido de cumeno para generar acetona y fenol por descomposicin del mismo. Para la escogencia del catalizador se debe de tener en cuenta que el mecanismo muestra que la reaccin es de carcter inico y se debe tener un compuesto que entregue en un medio (generalmente acuoso) iones H+.Compaas como BP Chemicals, Ltda, Hercules, Inc y UOP Cumox han utilizado generalmente cido sulfrico en su proceso (5-25 % peso a T. 50-70 C) puesto que es barato y presenta buenos resultados su utilizacin; otra clase de catalizadores cidos slidos han sido reportados, la U.S Pat N 4.490.565 que implementa el uso de Beta Zeolita, U.S Pat N 4.490.566 reporta el uso de Contraint index 1-12 zeolite como ZSM-5, U.S Pat N 6.169.215 usa catalizadores slidos formado por una modificacin de xidos de los metales del grupo IVB con los oxianiones de los grupos VIB y con sulfatos xidos de los metales de transicin, por ltimo la U.S Pat. 6.441251 reporta el uso de M41S que corresponde a un material slido con alto nmero de cidos sulfnicos y que poseen una gran actividad cida, el material del poro cristalino es un silicato o aluminosilicato trabajando a condiciones de T. 20-150 C y P. 1000 psig por contacto en una cama estacionaria o fluidizada.Al analizar lo anterior, se llega a la conclusin de que el cido sulfrico es el catalizador ms apropiado para el trabajo de descomposicin del HCP, dado que es ms barato, ms fcil de utilizar y asequible para este territorio, adems, es la materia prima ms utilizada en las industrias, la cual ha presentado buenos resultados; los catalizadores slidos reportados implican gastos energticos puesto que la temperatura a la que ocurre la reaccin es mucho mayor y la presin que se exige es mayor con la que se contara al trabajar con cido sulfrico.
CIDO SULFRICOPropiedades fsicas y qumicasPeso molecular: 98.08 g/mol Frmula molecular: H2SO4 Frmula molecular (estructurada):H2SO4Estado fsico: lquido.Color: incoloro.Olor: inodoro.Valor pH a 49 g/l H2O (25 C): 0.3Viscosidad dinmica (20 C): 26.9 mPa*sPunto de fusin: -15 CPunto de ebullicin: 310 CPunto de ignicin: no disponible.Punto de destello: no disponible.Lmites de explosin: Bajo no disponible, Alto no disponible.Presin de vapor (20 C): 0.0001 hPaDensidad de vapor relativa: 3.4Densidad (20 C): 1.84 g/cm3Solubilidad en: agua (20 C) soluble(Atencin! (Desprendimiento decalor),etanolsoluble(Atencin!)Desprendimiento de calor).Descomposicin trmica: 338 CPrimeros auxiliosTras inhalacin: aire fresco. Avisar al mdico.Tras contacto con la piel: Aclarar con abundante agua. Extraer la sustanciapor medio de algodn impregnado con polietilenglicol 400. Despojarseinmediatamente de la ropa contaminada.Tras contacto con los ojos: Aclarar con abundante agua, manteniendo losprpados abiertos (al menos durante 10 minutos). Avisar inmediatamente al oftalmlogo.Tras ingestin: beber abundante agua (hasta varios litros), evitar vmitos (Riesgo de perforacin). Avisar inmediatamente al mdico. No efectuar medidas de neutralizacin.
Medidas a tomar en caso de vertido accidentalMedidas de precaucin relativas a las personas: No inhalar los vapores / aerosoles. Evitar el contacto con la sustancia.Medidas de proteccin del medio ambiente: No lanzar por el sumidero.Observaciones adicionales: Eliminacin de la nocividad: neutralizar con sosa custica diluida, cal, arena de cal o carbonato sdico.
Manipulacin y almacenamiento. Estabilidad y reactividadAlmacenamiento: Bien cerrado, seco. Temperatura de almacenamiento: sin limitaciones.Condiciones a evitar: Calentamiento fuerte.Materias a evitar: Agua, metales alcalinos, compuestos alcalinos, amonaco, metales alcalinotrreos, soluciones de hidrxidos alcalinos, cidos, compuestosalcalinotrreos, metales, aleaciones metlicas, xidos de fsforo, fsforo, hidruros, halogenuros de halgeno, halogenatos, permanganatos, nitratos, carburos, sustancias inflamables, disolventes orgnicos, acetiluros, nitrilos, nitrocompuestos orgnicos, anilinas, perxidos, picratos, nitruros, litio siliciuro.Informacin complementaria: Higroscpico, corrosivo, incompatible con metales, tejidos de plantas / animales.Informacin toxicolgicaToxicidad aguda:DL50 (oral, rata): 2140 mg/kg (Con soluciones al 25%).CL50 (inhalativo, rata): 0.51 mg/l /2 h (referido a la sustancia pura).Informaciones adicionales sobre toxicidad: Tras inhalacin de aerosoles: lesin de las mucosas afectadas.Tras contacto con la piel: graves quemaduras con formacin de costras.Tras contacto con los ojos: quemaduras, lesiones de la crnea.Tras ingestin: fuertes dolores (peligro de perforacin!), malestar, vmitos ydiarrea. Tras un periodo de latencia de algunas semanas, posibilidad de estrechamiento de la salida del estmago (estenosis del ploro).
Informacin complementaria: El producto debe manejarse con las precauciones apropiadas para los productos qumicos.Especificaciones de los productos
FENOL Propiedades fsicas y qumicasPeso molecular: 94.11 g/molFrmula molecular: C6H6OFrmula molecular (estructurada): C6H5OHEstado fsico: slido.Color: incoloro.Olor: caracterstico.Valor pH a 50 g/l H2O (20 C): 5Viscosidad dinmica (50 C): 3.437 mPa*sPunto de fusin: 40.8 CPunto de ebullicin (1013 hPa): 181.8 CPunto de ignicin: 595 CPunto de destello: 81 C cm3, 85 C o.c.Lmites de explosin: Bajo 1.3 Vol%, Alto 9.5 Vol%Presin de vapor (20 C): 0.2 hPaDensidad de vapor relativa: 3.24Densidad (20 C): 1.06 g/cm3Densidad de amontonamiento: 620 kg/m3Solubilidad en: agua (20 C) 84 g/l, etanol fcilmente soluble, ter fcilmente soluble.
Primeros auxiliosTras inhalacin: aire fresco. Llamar al mdico. Introduccin de oxgeno.Tras contacto con la piel: aclarar con abundante agua. Extraer la sustancia por medio de algodn impregnado con polietilenglicol 400. Despojarse inmediatamente de la ropa contaminada.Tras contacto con los ojos: Aclarar con abundante agua manteniendo los prpados abiertos (min. 10 minutos). Llamar enseguida al oftalmlogo.Tras ingestin: beber abundante agua; evitar vmitos (riesgo de perforacin!). Aplicacin posterior: Carbn activo (20-40g de suspensin al 10%). Llamar inmediatamente al mdico.Medidas de lucha contra incendiosMedios de extincin adecuados: Agua, espuma.Riesgos especiales: Inflamable. Vapores ms pesados que el aire. Con aire se forman mezclas explosivas. En caso de incendio posible formacin de gases de combustin o vapores peligrosos.Manipulacin y almacenamiento. Estabilidad. y reactividadManipulacin: Proteger de la luz.Almacenamiento: Bien cerrado. Seco. Protegido de la luz. En lugar bien ventilado. De +15 C a +25 C. Slo accesible a expertos.Condiciones a evitar: Calentamiento.Materias a evitar: aluminio, aldehdos, halgenos, nitritos, nitratos, perxido de hidrgeno / agua oxigenada / compuestos frricos, halogenatos, perxidos.
Informacin toxicolgica
Toxicidad aguda:DLLo (oral, hombre): 140 mg/kg;DL50 (oral, rata): 317 mg/kg;DL50 (dermal, rata): 669 mg/kg,CL50 (inhalativo, rata): 316 mg/m3.
HIDROPERXIDO DE CUMENO
1. Propiedades fsicas y qumicasEstado fsico: lquido.Color: incoloro a amarillento.Olor: aromtico, dbilmente. PenetranteViscosidad dinmica (20 C) 12 mPa*sPunto de fusin < -25 C Descomposicin trmica > 80 Punto de ebullicin (20 hPa) 116 CPunto de destello 57 CDensidad (20 C) 1.03 g/cm3Solubilidad enagua (23 C) 8 g/lmetanol (20 C) soluble acetona (20 C) solubleIdentificacin de peligros
Puede provocar incendios. Nocivo en contacto con la piel y por ingestin. Txico por inhalacin. Provoca quemaduras. Nocivo: riesgo de efectos graves para la salud en caso de exposicin prolongada por inhalacin e ingestin.
Primeros auxilios
Tras inhalacin: aire fresco. Avisar al mdico.Tras contacto con la piel: Aclarar con abundante agua. Extraer la sustancia por medio de algodn impregnado con polietilenglicol 400. Despojarse inmediatamente de la ropa contaminada.Tras contacto con los ojos: Aclarar con abundante agua, manteniendo los prpados abiertos (al menos durante 10 minutos).
Medidas de lucha contra incendios
Medios de extincin adecuados: Agua, CO2, espuma, polvo. Riesgos especiales: Favorece un incendio. Alejar de sustancias combustibles.
Manipulacin y almacenamiento. Estabilidad y reactividadManipulacin:Indicaciones para una manipulacin segura:Evtese la generacin de vapores / aerosoles. Trabajar bajo vitrina extractora. No inhalar la sustancia.Observaciones sobre la proteccin de incendios y explosiones:Mantener alejado de fuentes de ignicin. Evitar la carga electroesttica.Materias a evitar sustancias inflamables, fuerte soluciones de hidrxidosalcalinos, cidos..Informacin toxicolgicaToxicidad aguda DL50 (oral, rata): 382 mg/kgToxicidad subaguda a crnica.Tras inhalacin: Irritacin de las mucosas, tos y dificultad para respirar.Tras contacto con la piel: quemaduras. Riesgo de absorcin por la piel
ALFA-METILESTIRENO
Propiedades fsicas y qumicasPeso molecular: 118.18 g/molFrmula molecular: C9H10Estado fsico: lquido.Color: incoloro.Olor: desagradable.Valor pH a 500 g/l H2O 5-6Punto de fusin: -23 CPunto de ebullicin: 165 CPunto de ignicin: 420 CPunto de destello: 47 CLmites de explosin: Bajo 0.9 Vol%, Alto 6.6 Vol%Presin de vapor (20 C): 2.9 hPa (30 C) 5.3 hPa (50 C) 15 hPaDensidad (20 C) 0.91 g/cm3Solubilidad en: agua (20 C) insoluble, etanol (20 C) soluble.
Primeros auxilios
Tras inhalacin: aire fresco.Tras contacto con la piel: aclarar con abundante agua. Eliminar ropacontaminada. Tras contacto con los ojos: aclarar con abundante agua, manteniendo abiertos los prpados. Llamar al oftalmlogo.Tras ingestin: Aplicacin posterior: Carbn activo (20-40g de suspensin al10%). No provocar el vmito. Llamar al mdico.
Medidas de lucha contra incendios
Medios de extincin adecuados: Agua, CO2, espuma, polvo.Riesgos especiales: Inflamable, vapores ms pesados que el aire. Con aire se forman mezclas explosivas. En caso de incendio posible formacin de gases de combustin o vapores peligrosos.
Manipulacin y almacenamiento. Estabilidad y reactividad
Manipulacin: Observaciones sobre la proteccin de incendios y explosiones: Mantener alejado de fuentes de ignicin. Evitar la carga electroesttica.Almacenamiento: Bien cerrado, en lugar bien ventilado, alejado de fuentes deignicin y de calor. De +15 C a +25 C.Materias a evitar: iniciadores de polimerizacin.Informacin complementaria: Mantener alejado de fuentes de ignicin.
ACETONA Punto de destello: < -20 C cm3Lmites de explosin:Bajo 2.6 Vol% Alto 13 Vol%Presin de vapor (20 C): 233 hPaDensidad de vapor relativa: 2.01Densidad (20 C): 0.79 g/cm3Solubilidad en: agua (20 C) soluble, etanol soluble, ter solubleConstante dielctrica (25 C): 20.7Propiedades fsicas y qumicasPeso molecular: 58.08 g/molFrmula molecular: C3H6OFrmula molecular (estructurada):CH3COCH3Estado fsico: lquidoColor: incoloroOlor: afrutadoViscosidad dinmica (20 C):0.32 mPa*s Punto de fusin: -95.4 C Punto ebullicin (1013 hPa): 56.2 C Punto de ignicin: 540 C
Manipulacin y almacenamiento
Manipulacin: Evitar la carga electrosttica. Mantener alejado de fuentes de ignicin. Trabajar bajo vitrina extractora. No inhalar la sustancia.Evtese la generacin de vapores / aerosoles.
Almacenamiento: Bien cerrado, en lugar bien ventilado, alejado de fuentes de ignicin y de calor. De +15 C a +25 C.
Identificacin de peligros
Fcilmente inflamable. Irrita los ojos. La exposicin repetida puede provocar sequedad o formacin de grietas en la piel. La inhalacin de vapores puede provocar somnolencia y vrtigo.
Primeros auxiliosTras inhalacin: aire fresco.En caso necesario, respiracin asistida o por medios instrumentales.Mantener libres las vas respiratorias.Tras contacto con la piel: aclarar con abundante agua. Eliminar ropa contaminada.Tras contacto con los ojos: Aclarar con abundante agua manteniendo abiertos los prpados (al menos durante 10 minutos). Llamar al oftalmlogo.Tras ingestin: hacer beber inmediatamente abundante agua..2.6.Estabilidad y reactividadMaterias a evitar: Hidrxidos alcalinos, halgenos, hidrocarburos halogenados / hidrxidos alcalinos, halogenuros de halgeno, oxidante (entre otros CrO3, perxidos, cido ntrico, cido nitrante), halogenxidos, metales alcalinos, nitrosilos, metales, etanolamina.
Informacin complementaria: Sensible a la luz; sensible al aire; disolvente; materiales inadecuados: plsticos diversos, goma; en estado gaseoso / vapor existe riesgo de explosin con el aire.Informacin toxicolgica
Toxicidad aguda:
DL50 (oral, rata): 5800 mg/kg;CL50 (inhalativo, rata): 76 mg/l /4 h;DL50 (dermal, conejo): 20000 mg/kg.
Informaciones adicionales sobre toxicidad: Tras inhalacin de vapores: irritacin de las mucosas, sueo, aturdido. A dosis elevadas: cefaleas, flujo salival, nuseas, vmito, vrtigo, narcosis. No puede excluirse: coma.
Tras contacto con la piel: leves irritaciones. Accin desengrasante con formacin de piel resquebrajada y agrietada.Tras contacto con los ojos: irritaciones. Riesgo de turbidez en la crnea.
Tras ingestin: trastornos gastrointestinales, cefaleas, flujo salival, nuseas,vmito, vrtigo, narcosis, coma.
DESCRIPCION DETALLADA DEL PROCESOComo se ha mencionado la acetona es un producto que puede obtenerse fcilmente por medio de determinados procesos en los cuales estn incluidos diferentes compuestos: pero es la va de cumeno la que mejor se adapta a las necesidades de montaje de un proceso; el mtodo de HOOK como es conocido ha sido implementado en casi todo el mundo en la produccin de fenol, resultando la acetona como un subproducto rentable que podra a llegar a dejar muchas ganancias, a continuacin se pretende ilustrar el trabajo de la planta con lo cual se recurrir a toda la informacin bibliogrfica que se tenga a la disposicin, se intentar ser muy prudentes con la informacin para no incurrir en ninguna contradiccin con lo que se trabaje industrialmente.OXIDACINSe realizar en una columna de burbujeo a la cual entrar aire atmosfrico por la parte inferior, con el propsito de hacerlo burbujear en el cumeno y provocar la oxidacin del mismo, ello provee una reaccin exotrmica que envuelve 356 Btu de calor por cada libra de hidroperxido de cumeno formado. Se pueden utilizar entre 3 a 4 oxidadores en serie ya que la conversin de cumeno a hidroperxido es baja, siendo la conversin del cumeno a hidroperxido de cumeno de 25 a 40 % (se escoger una conversin de 35%), adems, la reaccin debe ser catalizada utilizando un emulsificante (promotor) para mejorar la conversin a los valores mencionados, para ello se utiliza una solucin acuosa de carbonato de sodio o hidrxido de sodio utilizando relaciones de fase acuosa a orgnica de 2 a 5 (se utiliz una relacin de 2 con carbonato de sodio).El mecanismo de reaccin predominante es la reaccin de radicales libres. Los pasos para formar el hidroperxido y dems compuestos es:
1.Se inicia la descomposicin de algunos hidroperxidos de cumeno (ROOH) para dar RO* y radicales OH*, los que reaccionan con el cumeno para formar radicales R*.2.Se propagan los radicales R*, el cual forma rpidamente ROO* en la presencia de Oxgeno, adems, interacta con el cumeno para formar el hidroperxido y generar el radical R*.3.Se termina cuando los radicales se recombinan; los principales productos formados en la oxidacin adems del HCP son productos que se originan a partir del radical RO*, siendo as la formacin de dimetil fenil carbinol (DMPC) a partir del cumeno, adems, se origina acetofenona por descomposicin Homoltica quedando un radical metilo que reacciona con Oxgeno para obtenerse otros productos como metanol, formaldehdo, cido frmico y dixido de carbono.Algunas condiciones son consideradas en la bibliografa, se reporta un tiempo de residencia de 3 a 6 horas, una presin ligeramente superior a la atmosfrica.LAVADO Y CONCENTRACINAl quedar la mezcla de reaccin despus del oxigenador con cierta cantidad CaCO3 se hace imprescindible realizar un lavado o en el ms apropiado caso una separacin por decantacin en la que se logre desagregar la solucin orgnica de la mezcla acuosa, pasando la S.O a un concentrador para llevar el HPC hasta una concentracin de 65 a 90 wt% (se escoger una concentracin de 90 wt%) en una torre de destilacin a vaco en la que se elimina gran cantidad de cumeno, normalmente, la destilacin es llevada en ms de una etapa, es de observar que concentraciones mayores de 92 wt% de HCP conducen una inestabilidad en el proceso que lo vuelve explosivo, y por lo mismo peligroso para cualquier trabajo con ste.
DESCOMPOSICIN DEL HIDROPERXIDO
El hidroperxido de cumeno se descompone por completo, para dar inicialmente cantidades equimoleculares de fenol y acetona, se producen, adems, pequeas cantidades de a - metilestireno al deshidratarse el DMPC. Los pasos incluyen:
REACTOR:Los productos de la mezcla de la oxidacin del cumeno se aaden en un reactor CSTR o BATCH (recipiente agitado) comercialmente en el que se produce una descomposicin de HCP al aadir un catalizador (lquido o slido); generalmente el cido sulfrico se utiliza en concentraciones entre 5 15 wt% (se escogi uno de 10wt%) suministrndolo por un acidificador de rejilla hacia la zona de reaccin, que est entre 50 y 90 C (termodinmicamente escogido en 50 C) por un tiempo suficiente de 30 a 120 minutos hasta bajar la concentracin de HPC entre 0,2 y 3 wt% (escogida una de 2 wt%).La reaccin de descomposicin de HPC en fenol y acetona es altamente exotrmica, por lo cual la temperatura es mantenida por medio de circulacin a travs de un sistema de refrigeracin; si al disear el reactor se escoge un sistema de enfriamiento alterno, se debe incluir el tiempo gastado en la refrigeracin, lo cual es funcin del diseo del sistema de intercambio de calor y de la naturaleza del fluido de enfriamiento; un lmite mnimo que se acostumbra utilizar es de aproximadamente 5 minutos, si el fluido usado es agua. Lo anterior implicara introducir un menor tiempo de residencia al emplear el sistema de refrigeracin.
CONVERTIDOR:
La mezcla de reaccin del paso anterior es acondicionada a una temperatura entre 110 y 130 C bajo condiciones de flujo tapn (reactor PFR) por un tiempo suficiente para descomponer todo el HCP residual y convertir el DMPC en AMS, dado que, con estas condiciones es ms favorable su condicin.
TORRE DE LAVADO
Despus del convertidor, se hace necesario remover el cido residual y sales inorgnicas que pueden encontrarse con lo cual se neutralizan los productos de la descomposicin con fenxido de sodio u otra solucin alcalina como NaOH, algn lcali o resina de intercambio, adems, se puede adicionar agua a contracorriente dentro de la torre empacada.ZONA DE DESTILACINLa separacin de los compuestos despus de la reaccin se lleva a cabo en columnas de destilacin, siendo la acetona el primer compuesto en volatilizarse al tener un punto de ebullicin de 56,1 C, luego el cumeno y a - metilestirenos y por ltimo el fenol con punto de ebullicin de 454,9 K. Torre N 1:En esta torre la acetona cruda que sale en la cima contiene agua y otros componentes, que son usualmente tratados con lcali en un lavado posterior y luego puede ser purificado por destilacin para venta.La columna de acetona es operada a una temperatura de cima entre 30 y 60 C, los fondos son preferiblemente establecidos a una temperatura entre 40 y 110 C particularmente deseables entre 50 y 80 C. La temperatura de la corriente tomada de un punto cualquiera de la altura de torre de destilacin de donde se obtiene la acetona pura, es preferible entre 30 y 60 C. Las etapas tericas de la columna son 10 y 120. La zona de condensacin (platos de cima) perteneciente a la columna de destilacin tiene una separacin potencial entre el 80 y el 99% preferiblemente entre el 90 y el 95%. La alimentacin a la columna de destilacin se produce en la seccin donde haya una separacin potencial entre el 0 y el 30%TORRE N 2:Se destilan los productos provenientes de la primera torre, principalmente AMS y Cumeno, que posteriormente pueden ser recirculados a la corriente del cumeno al pasar por un hidrogenador en presencia de Nquel entre Raney con un tiempo de residencia entre 15 y 30 minutos en el que se convierte el AMS en cumeno; si no se hace una recirculacin el AMS y el cumeno pueden ser separados mediante destilacin azeotrpica con agua.La cima de la columna de cumeno es preferiblemente operada de una manera suficiente a una temperatura de 40 a 170 C. La temperatura de fondos es preferiblemente entre 110 y 180 C. La temperatura de la corriente tomada desde un punto cualquiera de la altura de torre de destilacin de donde se obtiene el cumeno y/o AMS puros, es preferible entre 110 a 180 C. Las etapas tericas de la columna de cumeno estn entre 10 y 90. El plato de alimentacin ptimo de la fase orgnica de la columna anterior se realiza en la regin de la columna de cumeno que posee una separacin potencial entre 10 y 80%. El punto de derivacin en el que el cumeno y/o AMS es derivado se sita en la regin de la columna que posee una separacin potencial entre el 0 y el 50%.TORRE N 3:Se separa el fenol crudo proveniente de la segunda columna, fenol que puede ser purificado por destilacin extractiva con agua o por tratamiento con una resina de intercambio inico cida y subsecuente destilacin.La columna de fenol crudo es preferiblemente operada en la parte superior de la columna a una temperatura entre 120 y 200 C, particularmente entre 130 y 180 C. La temperatura de fondos est entre 120 y 220 C. . La temperatura de la corriente tomada desde un punto cualquiera de la altura de torre de destilacin de donde se obtiene el fenol puro, es preferible entre 120 a 190 C, particularmente entre 140 y 190 C. Las etapas tericas de la columna estn entre 10 y 70. La alimentacin se realiza al lado de la columna que presente una separacin potencial entre el 0 y el 80%. La parte donde se deriva el fenol es tomado en el lado donde presente una separacin entre el 30 y el 90%.
BALANCES DE ENERGIA
Las propiedades de los compuestos fueron sacadas del Langes Handbook Chemistry. Tabla 6-1 de Jhon A. Dean, excepto las del hidroperxido de cumenoque fueron sacadas de la pagina web Nist.
Como la reaccin se efecta en fase lquida, tenemos que calcular la energa libre de Gibbs de la siguiente manera: El problema que se presenta, es que no se tiene la energa libre de Gibbs lquida del hidroperxido de cumeno, pues se necesita para calcular la energa de reaccin libre de Gibbs estndar; entonces, se procede a calcularla como se muestra a continuacin:
Clculo de la energa Libre de Gibbs lquida:
Como no se tiene la energa libre de Gibbs lquida del hidroperxido de cumeno,se debe calcular hallando en primera instancia, la entropa normal de evaporizacin y luego corregirla con la temperatura de ebullicin del hidroperxido de cumeno. Teniendo esta ltima, se calcula la energa libre de Gibbs de evaporizacin, para luego calcular lo deseado.Primero se determina la entropa normal de evaporizacin con la ecuacin de Kistiakwsky del libro The properties of gases and liquids de Reid. Pg.230.
Ahora, se determina el Cp lquido por mtodos de grupos de contribucin a diferentes temperaturas, y as hallar una correlacin. Mtodo de Missenard. Pg.139 del Reid.
Con la correlacin del Cp lquido del hidroperxido de cumeno, se puede calcular la entropa de evaporizacin estndar del hidroperxido de cumeno.Las constantes del fenol y la acetona fueron sacadas del libro de Reklaitis. Calculando la entropa de evaporizacin estndar:
Ahora, se calcula la energa libre de Gibbs gaseosa por el mtodo de contribucin de Joback. Pg.155 del Reid.
Despus de haber hecho todos los clculos pertinentes, se procede por ltimo al calcular la energa libre de Gibbs lquida del hidroperxido de cumeno.
Con los calores de reaccin de todos los compuestos reaccionantes lquidos, se halla el calor de reaccin estndar.
Hallando el calor de reaccin estndar, se procede a corregir el calor de reaccin a diferentes temperaturas por medio de la ecuacin siguiente.
Este calor de reaccin a diferentes temperaturas, se realiz a travs del software matlab, donde se grafic con respecto a la temperatura
Comportamiento del calor de reaccin con respecto a la Temperatura
La grfica anterior indica que la reaccin del hidroperxido de cumeno es exotrmica y que a medida que aumenta la temperatura, tiende a volverse endotrmica, pero llega un momento (450K) donde y tiende a subir su exotermicidad con el aumento de la temperatura. Como esta reaccin es exotrmica se recomienda trabajar con un reactor que facilite el control de la temperatura.Como ya se determin la energa libre de Gibbs lquida del hidroperxido de cumeno, se dispone a calcular la energa libre de Gibbs estndar de la reaccin.
Con la constante estndar y el calor de reaccin a las diferentes temperaturas, se calculan las constantes de equilibrio a esas temperaturas, de la siguiente manera.
Hallando las constantes de equilibrio a las diferentes temperaturas, se puede determinar la energa libre de Gibbs a diferentes temperaturas, con su respectiva constante de equilibrio.
A continuacin se indican las grficas de la constante de equilibrio y la energa libre de Gibbs con respecto a la temperatura.
Comportamiento de la constante de equilibrio con respecto a latemperatura.
La grfica nos indica que a menor temperatura, mayor es la constante deequilibrio; y entre ms grande sea la constante de equilibrio mayor ser la cantidadde productos que se tendrn.
Comportamiento de la energa libre de Gibbs respecto a latemperatura.
Al observar la Grfica. La energa libre de Gibbs nos indica, si la reaccin puede ser posible. En caso del hidroperxido de cumeno, es posible la reaccin por debajo de una temperatura de 84C.
Conclusiones y Recomendaciones
La toxicidad aguda es baja. La acetona no afecta a la piel irritndola o volvindola mas aensible, sino es un agente de desengrase a la piel. La acetona es un irritante del ojo. La toxicidad subcronica de la acetona se ha examinado en los ratones y las ratas que les administraban acetona en el agua potable y otra vez en las ratas tratadas por la via oral. Los aumentos de Acetona-inducidos en cambios relativos del peso del rin fueron observados en las ratas masculinas y femeninas usadas en el estudio oral 13-semanas. El tratamiento de la acetona caus aumentos en el peso relativo del hgado en masculino y las ratas femeninas que no fueron asociadas a efectos histopatologicos y a los efectos pudieron haber sido asociadas a la induccin enzimtica microsomal. Los efectos hematolgicos constantes con anemia macrocitica tambin fueron observados en las ratas masculinas junto con la hiperpigmentacin en el bazo. Los resultados ms notables en los ratones eran hgado creciente y pesos disminuidos del bazo. Los efecto-niveles observados en el estudio del agua potable eran los 1% para las ratas masculinas (900 mg/kg/dia y los ratones machos (2258 mg/kg/d), el 2% para los ratones femeninos (5945 mg/kg/d), y el 5% para las ratas femeninas (3100 mg/kg/d). Para los efectos de desarrollo, una reduccin estadstica significativa en peso fetal, y en un aumento leve, pero significativo en la incidencia de los por ciento de resorciones ms ltimas fue considerada estadstica en ratones en 15,665 mg/m3 y en ratas en 26,100 mg/m3. El nivel de efecto observable para la toxicidad de desarrollo fue determinado para 5220 mg/m3 para las ratas y los ratones. Los efectos teratogenicos no fueron observados en las ratas y los ratones probados en 26,110 y 15,665 mg/m3, respectivamente. El curso de la vida que los estudios cutneos de la carcinogenicidad y en ratones trataron con hasta 0,2 ml de acetona no revel ningn aumento en animales en relacin con la del control de la incidencia del tumor del rgano. La literatura cientfica contiene ocho diversos estudios que han medido el funcionamiento neuroviral o la respuesta neurofisiolgica de los seres humanos expuestos a la acetona. El efecto nive cerca de 600 mayor se han divulgado de 2375 mg/m3. Los estudios de Neurobehavioral con la acetona expuesta han demostrado recientemente que las exposiciones 8-hr en el exceso de 2375 mg/m3 no fueron asociadas a ningun cambio relativo a la dosis en tiempo de reaccin, vigilancia, o cuentas del palmo del dgito. Los estudios de caso clnicos, voluntario controlado del ser humano estudian, la investigacin animal, y las evaluaciones ocupacionales todas del campo indicando que el NOAEL para este efecto es 2375 mg/m3 o mayores. La acetona se ha probado en una variedad amplia de especie acutica y terrestre. La toxicidad aguda a los pescados se extiende de un LC50 de 6,070 mg/l para la trucha del arroyo a 15,000 mg/l . El LC50 ms bajo para los invertebrados acuticos es 2,100 mg/l, extendindose a 16,700 mg/l. Los NOEC para la toxicidad a las plantas acuticas se extienden a partir del 5,400 - 7.500mg/l. El NOEC crnico para el daphnia es 1,660 mg/l. Las pruebas usando el faisn del Anillo-cuello y las codornices japonesas no produjeron ningn efecto nocivo en 40.000mg/kg. En resumen, la ecotoxicidad que prueba, demuestra que la acetona exhibe un orden bajo de la toxicidad. Un facto del gravamen de 100 fue utilizado para calcular predicho ninguna concentracin del efecto (PNEC) para la acetona en un ambiente acuoso, porque los datos agudos de la toxicidad estaban disponibles para las algas, los crustceos, y los pescados. El valor ms bajo de PNEC para estas especies era calculado para ser 21 mg/l al usar el valor LC50 de 2100 mg/l para el camarn marina de la salmuera.
La capacidad mundial de produccin de la acetona era de 3,8 millones de toneladas en 1995 con el volumen real producido siendo algo menos en 3,7 toneladas de milln. La capacidad de la produccin en los Estados Unidos constituy cerca de 33% (1,3 millones de toneladas) de la capacidad global, mientras que Europa Occidental y Asia (Japn incluyendo) eran el cerca de 31% (1,2 millones de toneladas) y el 19% (0,7 millones de toneladas), respectivamente. Los usos finales de la acetona se pueden dividir en tres categoras separadas como:
i) una materia de base qumica,
ii) un solvente que formula para los productos comerciales,
iii) un solvente del proceso industrial.
La acetona se puede encontrar en la variedad amplia de consumidor y de productos comerciales pero solamente algunas son para contener altas concentraciones. stos incluyen las pinturas y los productos pintura-relacionados, tales como diluyentes de la pintura, removedores del pulimento de clavo del dedo, ceras automotivas y removedores del alquitrn. Se ha derivado PECs basad en los resultados del aire y del agua que supervisaban datos. Los valores de PEC local (2500 [ agua ], 10,000 mg/m3 [ aire ] y PECglobal (50mg/l[agua], 10mg/m3 [ aire ]) son para representar concentraciones plausibles del ambiente en el caso de una escala global y regional. Las altas concentraciones de acetona se pueden detectar en una variedad de ambientes ocupacionales (hasta 2876 mg/m3 en la fbrica del acetato de la celulosa). La ruta predominante de la exposicin ocupacional y del consumidor es inhalacin del vapor. El valor humano estimado de la exposicin (EHE) para los empleados del lugar de trabajo es 1780 mg/m3. Usar un USEPA que modelaba programa dio derecho SCIES (consumidores software de la exposicin de la inhalacin), un panorama de la investigacin previsto para representar a un probable consumidor de interior que el uso de un producto (uso de 45 minutos de un pegamento del contacto del aerosol que contuvo la acetona del 21%) predijo un valor a corto plazo de la exposicin (EHE) de 900 mg/m3 para el consumidor del producto.