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UNIVERSIDAD ESTATAL DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA
CARRERA DE INGENIERIA QUIMICA
404 – LAB
LABORATORIO DE PROCESO DE PETROLEO Y PETROQUIMICA
TRABAJO GRUPAL:
TEMA:
ACETONA
INTEGRANTES:
ALEJANDRO LINO CHELE
GUSTAVO PATRICIO PAZMINO BARCIA
CARLOS BASTIDAS
VIVIANA ROCAFUERTE
GONZALO CAICEDO
RONNY LEON
CURSO:
CUARTO (A)
DOCENTE:
ING. QCA. SANDRA PENA MURILLO MSC.
FECHA DE ENTREGA:
14 DE JULIO DEL 2014
PARCIAL:
PRIMERO
GRUPO:
2
Acetona
También conocido como: 2-propanona, propanona, dimetil cetona, metil cetona, éter Pyroacetic, dimetilformaldehıdo, beta-cetopropano, 67-64-1
Fórmula molecular: C3H6O
Peso molecular: 58.07914
InChIKey: CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N
Un líquido incoloro usado como un disolvente y un antiséptico. Es uno de los cuerpos cetónicos producidos durante la cetoacidosis.
Proceso de Manufacturado
(1) POR DESTILACIÓN DE LA MADERA. (2) por destilación de acetato de calcio. (3) POR FERMENTACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE MAIZ POR BACTERIAS SELECCIONADOS. (4) por oxidación catalítica del alcohol isopropílico CUMENO, O GAS NATURAL.
La deshidrogenación u oxidación de alcohol isopropílico con catalizador metálico; la oxidación en fase de vapor de butano; subproducto de la producción de glicerol sintético.
El propeno se añade al benceno para formar cumeno, que luego se oxida por el aire a hidroperóxido de cumeno, y se escindió en presencia de un catalizador ácido. El fenol y acetona producida en el proceso se recuperan por destilación.
La hidratación de propeno da 2-propanol, que a continuación se deshidrogena a la acetona.
En la ausencia de catalizadores de 2-propanol reacciona con el oxígeno a través de una reacción de radicales libres para formar acetona y peróxido de hidrógeno. Hasta mediados de la década de 1980 el proceso de Shell utiliza peróxido de hidrógeno para la fabricación de glicerol a partir de propeno. El rendimiento teórico de acetona basado en glicerol producido
es 1,26 kg / kg. Se obtuvieron rendimientos de acetona de aproximadamente el 90% de la teórica.
La acetona se coproducida con hidroquinona a partir de p-diisopropilbenceno en un proceso análogo al fenol - la producción de acetona a partir de cumeno.
La fermentación de la harina de maíz o melazas por varios miembros del género Clostridium produce una mezcla de 1-butanol, acetona, y etanol en concentración total 2%. Los productos se recuperan por destilación al vapor y luego fraccionados. Se ha iniciado el proceso durante la Segunda Guerra Mundial para proporcionar acetona necesaria para la fabricación de pólvora. La última planta en operación en los Estados Unidos (Publicker Industrias) se cerró en 1977.
Casi el 90% de la producción de acetona es vía cumeno donde la acetona está coproducida con fenol. El proceso principal consiste en la reacción de propileno y benceno en presencia de catalizadores a base de ácido fosfórico o de zeolita. El cumeno se oxida en la fase líquida a hidroperóxido de cumeno que se escinde a continuación, en presencia de ácido sulfúrico, 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 ORGÁNICOS CHEMS; 6% en la producción farmacéutica; 5% PARA ácido metacrílico y metacrilatos superior; 5% DE bisfenol-A; 4% para la hilatura acetato de celulosa; 21% PARA VARIOS (1973)
33% Metacrilato de metilo, ácido metacrílico y metacrilatos SUPERIOR; 17% de disolventes; 10% de MIBK; 9% bisfenol-A; 7% QUÍMICAS aldólica; 6% farmacéuticos y cosméticos; 2% metil isobutil CARBENOL; 4,5% EXPORTACIONES; 11.5% MISC (1985)
PERFIL QUÍMICO: Acetona. De metilo, ácido metacrílico 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 farmacéuticas, 5%; usos químicos y solventes diversos, 6%; exportaciones, 5%.
PERFIL QUÍMICO: 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 químicos 11 Otros 8
Productores de acetona
Producer 2005 Producción (tonelada / año) Une Unidos 1991 México 27 Argentina 20 Brasil 101 Bélgica 310 Finlandia 81 Francia 148 Alemania 480 Italia 295 Países Bajos 80 España 220 Reino Unido 68 Europa Central / del Este 340 Sudáfrica 167 China, 470 India 66 Japón 483 Corea 285 Singapur 150 Taiwán 240 Chang Chun 209 Tailandia 125
(2.005) Total de la producción europea: 1.804.000 toneladas / año (capacidad)
País 2005 Capacidad (miles de toneladas / ry) Finlandia 85 Alemania 485 Países Bajos 80 Reino Unido 70 Bélgica 310 España 220 Francia 152 Rusia 45 Polonia 21 Italia 321 Rumania 15
Resumen Destino Ambiental / exposición
Producción y uso como solvente para grasas, aceites, ceras, resinas, gomas, plásticos, productos farmacéuticos y los cementos de goma de acetona pueden dar lugar a su liberación al medio ambiente a través de diversos flujos de residuos. Su uso como un material de extracción de reactivo y de partida o intermedio en la fabricación de productos químicos puede también conducir a su liberación al medio ambiente. La acetona se produce naturalmente como un subproducto del metabolismo de las plantas y animales y es emitido a la atmósfera por los volcanes y los incendios forestales. Sobre la base de una presión de vapor de 231 mm Hg a 25 º C, se espera que la acetona a existir únicamente en forma de vapor en la atmósfera ambiente. Acetona en fase vapor se degrada en la atmósfera por la reacción con radicales hidroxilo producidos fotoquímicamente-con una vida media estimada en la atmósfera de cerca de 79 días. La acetona también experimenta fotodescomposición por la luz solar con una vida media estimada de aproximadamente 80 días. Se espera que la acetona que tenga muy alta movilidad en los suelos en base a un valor de Koc estimado de 1. Volatilización de superficies de suelo seco se espera en base a la presión de vapor de este compuesto. También se espera que la volatilización de las superficies de tierra húmeda en base a la medición de la Ley de Henry constante de 3.97X10-5 atm-cu m / mol. Se espera que este compuesto para biodegradarse en condiciones aeróbicas y anaeróbicas en base a los resultados de numerosas pruebas de detección. Si se libera en agua, no se espera que la acetona para adsorber a los sólidos o sedimentos en suspensión en base a su valor estimado Koc. Se espera que la volatilización de superficies de agua a un importante proceso de destino ambiental dada su constante de la Ley de Henry. Volatilización vidas medias estimadas para un río de modelo y modelo de lago son 38 y 333 horas, respectivamente. La vida media de volatilización 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 hidrólisis 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 bioconcentración en organismos acuáticos es baja. La exposición laboral puede producirse a través de la inhalación y el contacto dérmico con el compuesto en los lugares de trabajo donde la acetona se produce o utiliza. Los datos de vigilancia indican que la población general puede estar expuesta a la acetona a través de la inhalación de aire ambiente, la ingestión 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
Líquido volátil incoloro olor
olor a fruta sabor
Picante, dulce
Punto de ebullición
56,05 grados C a 760 mm de Hg
punto de fusión
-94.7 ° C La temperatura crítica y la presión
Temperatura crítica: 455 ° F = 235 ° C = 508 ° K; presión crítica: 46,4 atm
Densidad / Gravedad específica
0,7845 a 20 grados C / 4 º C
Constantes de disociación
pKa = 20
Calor de Combustión
Líquido: -1787 kJ / mol (-427 kcal / mol)
Calor de vaporización
220 Btu / lb = 122 cal / g
Coeficiente de partición octanol / agua
Log Kow = -0.24
Solubilidades Miscible con benceno
Miscible con agua, alcohol, dimetilformamida, éter
Miscible con cloroformo, la mayoría de los aceites
Propiedades espectrales
Índice de refracción: 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, versión 1990)
Raman: 162 (Sadtler Research Laboratories colección espectral)
Picos del espectro de masas intensos: 43 m / z, 58 m / z
Tensión superficial
0 ° C: 26,2 mN / m; 20 ° C: 23,7 mN / m; 40 ° C: 21,2 mN / m
Presión de Vapor
231 mm Hg a 25 º C [Alarie Y et al; Toxicol Appl Pharmacol 134: 92-99 (1995)] PubMed Abstract viscosidad
0.32 cP a 20 grados C
Otros químicos / Propiedades Físicas Concentración de saturación: 553 g / m³
Calor específico del líquido: 2,6 J / g (0,62 cal / g) a 20 º C; calor específico del vapor: 92,1 J / (mol xk) (22,0 cal / xk mol) a 102 º C; Conductividad eléctrica: 5.5x10-8 seg / cm a 25 ° C; calor de formación a 25 ° C: -216.5 gas kJ / mol, líquida: -248 kJ / mol.
Calor de fusión: 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 reacción = 2.26X10-13 cu cm / molécula seg a 25 º C desde HSDB Propiedades calculadas
Peso molecular 58.07914 [g / mol] Fórmula 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 Monoisotópico Misa 58.041865 Topológica Superficie Polar 17.1 Conde átomo pesado 4 Formal Charge 0 complejidad 26.3 Isótopos 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 Característica 3D 1 Conde Rotor operativa 0 Conformer muestreo RMSD 0,4 CID conformer Count 1
Objetivos
a) Objetivo General
Conocer los diferentes métodos usados actualmente para la producción de la acetona
b) Objetivos Especificos
Determinar las características físico-quimicas de la acetona
Analizar los niveles de producción de acetona en la actualidad
Estudiar los diferentes usos, procesos, efectos y diversos aspectos de la acetona
Marco Teórico
Obtención de la Acetona
Puede obtenerse por uno de los métodos siguientes:Fermentación de carbohidratos por microorganismos.Oxidación del alcohol isopropílico.Destilación seca del acetato de calcio (anticuada)Síntesis a partir del acetileno utilizando como catalizador el Óxido de Zinc.
Propiedades físicasA temperatura ambiente se presenta como un líquido incoloro, de olor característico, no desagradable y sabor ardiente. Se evapora fácilmente y es inflamable, ardiendo con llama brillante. Es soluble en agua sin producir enturbiamiento; también se disuelve en alcohol y éter.
Propiedades químicas
La propanona interviene en tres tipo de reacciones:
Adición nucleofílicaOxidaciónReducción
Adición nucleofílica: Siguen este esquema la reacción con hidruros ( NaBH4, LiAlH4 ) donde Nu- = H- y la reacción con compuestos organometálicos (RMgLi, RLi) donde Nu- = R-.
Adición nucleofílica de alcoholes.
Adición de aminas primarias.Adición de Hidroxilamina.Adición de hidracinas.Adición de Ácido Cianhídrico.
Estado en el Medio ambiente
Se encuentra en forma natural en plantas, árboles y en las emisiones de gases volcánicos o de incendios forestales, y como producto de degradación de las grasas corporales. También se encuentra presente en los gases de tubos de escape de automóviles, 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 aplicación más importante de la acetona se encuentra en la fabricación de Metil metacrilato (MMA), mercado que experimenta una demanda creciente por el incremento en los usos del Polimetilmetacrilato (PMMA), un material antifragmentación alternativo al vidrio en la industria de la construcción.También la demanda de Bisfenol-A y de resinas de policarbonato se ha convertido en una aplicación importante de la acetona, demandada por la industria del automóvil y de la microelectrónica (fabricación de discos CD y DVD).
Otras aplicaciones
Disolvente en la fabricación de pólvora sin humo.Disolvente de esmaltes industriales y pinturas de uñas.En la fabricación de celuloide y seda artificial.En la industria de lacas, barnices y colorantes.Como disolvente-cemento de los tubos de Cloruro de Polivinilo (PVC).Fabricación de plásticos, fibras, medicamentos y otros productos químicos.Aplicaciones médicasPropiedades terapéuticas: es poco usada.Fue recomendada como anestésico en sustitución del cloroformo.Como vermífugo.Antirreumático (uso externo).
Relación con el metabolismo
La propanona se forma en la sangre cuando el organismo utiliza grasa en vez de glucosa como fuente de energía. Si se forma propanona, esto usualmente indica que las células carecen de suficiente insulina o que no pueden utilizar la presente en la
sangre para convertir glucosa en energía. 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, ésta pasa a la sangre y es transportada a todos los órganos en el cuerpo. Si la cantidad es pequeña, el hígado la degrada a compuestos que no son perjudiciales que se usan para producir energía para las funciones del organismo.Sin embargo, respirar niveles moderados o altos de acetona por períodos breves puede causar irritación de la nariz, la garganta, los pulmones y los ojos ; dolores de cabeza; mareo; confusión; aceleración del pulso; efectos en la sangre; náuseas; vómitos; pérdida del conocimiento y posiblemente coma. Además, puede causar acortamiento del ciclo mestrual en mujeres.Tragar niveles muy altos de acetona puede producir pérdida del conocimiento y daño a la mucosa bucal. Contacto con la piel puede causar irritación y daño a la piel.El aroma de la acetona y la irritación respiratoria o la sensación en los ojos que ocurren al estar expuesto a niveles moderados de la misma, son excelentes señales 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 daño del riñón, el hígado y el sistema nervioso, aumento en la tasa de defectos de nacimiento, y reducción de la capacidad de animales machos para reproducirse.Según el Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, en el documento que recogen los Límites de Exposición Profesional para Agentes Químicos adoptados para el año 2009, la acetona tiene un valor límite admitido de 500 partes por millón ó 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 química es de aproximadamente la mitad del etileno, pero la producción total de polipropilenoes mucho mayor debido a los usos no químicos. En 1969 se usaron unas 3.8 millones de toneladas para fabricar productos químicos y aproximadamente 4.9 millones de toneladas para la producción de alcanos para gasolina y gases para polímeros. Este consumo químico es ya más de tres veces que el que tenía en 1959. La fuentes
actuales de polipropileno son las refinerías de petróleo en un 85% y el otro 15% es un subproducto de las plantas de etileno.Los productos químicos más importantes derivados del polipropileno son el alcohol isopropílico, el acrilonitrilo, el polipropileno, el óxido de propileno y las sustancias químicas tipo oxo. La distribución aproximada de estos consumos es:
Alcohol isopropílico 20Acrilonitrilo 17Polipropileno 15Óxido de propileno 13Dodeceno 8Cumeno 7Butiraldehídos 6Otros 14
DODECENO, NONENO Y CUMENOLos procesos de fabricación 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 aniónicos. La otra parte se usa en los procesos oxo para alcohol tridecílico, que a su vez se convierte en un detergente no iónico por medio de la adición de óxidos de alqueno.El noneno tiene dos consumos principales. El de mayor volumen es la producción oxo de alcohol decílico, que se usa en la fabricación de ésteres para plastificantes. El otro uso importante del noneno es en la producción de nonilfenol, intermediario para una serie importante de agentes tensoactivos no iónicos del tipo nonilfenol etoxilado.
El cumeno se usa principalmente como intermediario para la fabricación de fenol-acetona. En la producción de ? -metilestireno se usa una cantidad relativamente pequeña de cumeno.
ALCOHOL ISOPROPÍLICOSe dice que el alcohol isopropílico constituyó la primera sustancia petroquímica. Durante los últimos años de la primera guerra mundial, se fabricó el primer isopropanol usando el proceso Ellis, que es muy similar al método que se emplea en la actualidad.Se han instalado en Europa nuevas plantas que utilizan un proceso de hidratación directa en el cual el propileno y el agua reaccionan en presencia de un catalizador como el ácido fosfórico sobre bentonita. La eliminación del ácido sulfúrico tiende a reducir los costos de proceso y de mantenimiento. Las desventajas de este nuevo método es que requiere una alimentación de propileno altamente concentrada en lugar de la corriente diluida de refinerías.PEMEX lo dejó de producir a partir de 1998. El uso principal es la fabricación de acetona, que constituye el 55% del total. Otros usos químicos son la fabricación de acetatos y xantatos. Acetona. La acetona puede prepararse a partir de isopropanol con varios métodos, pero el principal es la deshidrogenación catalítica.
Como catalizador se usa cobre, latón o zinc sobre un soporte. La operación es a temperaturas altas(400-500º C) y presiones moderadas (3.15 kg/cm2) y produce un rendimiento aproximado del 90% de acetona.
Menos del 60% de la producción actual de acetona proviene del isopropanol, en comparación con más del 80% que se obtenía en 1959. Esta disminución en el consumo de isopropanol para acetona puede atribuirse al incremento en el número de plantas de fenol que usan el método del cumeno.
La oxidación del cumeno produce 0.6 kg de acetona por kg de fenol obtenido. Es de esperarse que la importancia de esta
fuente continúe aumentando a medida que se incremente la demanda de fenol.Los principales usos químicos finales de la acetona son la producción de metacrilato de metilo y metilisobutilcetona (MIBK). El metacrilato de metilo se prepara mediante el proceso acetoncianhidrina, y la MIBK condensando acetona para formar óxido de mesitilo. Otros usos son la fabricación de bisfenol A, productos farmacéuticos de metilisobutilcarbinol y como disolvente.Alcohol isopropílico disolvente. Una proporción muy importante de la producción de isopropanol se usa como disolvente para aceites esenciales y de otros tipos, gomas, lacas, resinas, colofonia y resinas sintéticas. 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 isopropílico mejora la resistencia al manchado y aumenta la disolución en ésteres y cetonas.
METODOS DE OBTENCION DE ACETONA
MÉTODO DEL CUMENO:
Proceso característico promovido para la fabricación de fenol como producto principal, y acetona como subproducto. Éste fue desarrollado en la década de los 50`s y es uno de los procesos comerciales más importantes para la obtención de este producto, tanto para Estados Unidos, Gran Bretaña, Europa Occidental como a nivel mundial.El cumeno es oxidado al hacer burbujear aire u Oxígeno hacia Hidroperóxido de cumeno, y éste a su vez es descompuesto bajo condiciones ácidas y térmicas hacia la producción de fenol y acetona.
La elección de este proceso es evidente, dado que se reporta como una síntesis donde no se desperdician productos costosos, posee condiciones suaves y un bajo costo de maquinaria y equipo, de acuerdo con la bibliografía estudiada.Un método análogo, es el proceso de p – cresol a partir del p – cumeno, aplicándose los principios mencionados anteriormente, aunque esta síntesis no es muy utilizada a nivel mundial.
MÉTODO DEL ACETILENO:
Ésta síntesis consiste en pasar vapor de agua y acetileno sobre catalizadores adecuados como limonita parcialmente reducida por el Hidrógeno, Óxido de Torio o una sal doble de Torio con sales alcalinotérreas.
MÉTODO DEL PROPILENO:
Dentro del proceso de producción del glicerol, implementado por Shell se encuentra la combinación de acroleína más alcohol isopropílico (IPA), para formar acetona y alcohol alílico, a partir de:
La acroleína es obtenida bajo oxidación del propileno bajo catalizadores de Óxido de Cobre a 300-400 ºC y el I.P.A es obtenido bajo hidrólisis con agua de sulfato isopropílico, que a su vez se obtiene por absorción de ácido sulfúrico bajo presiones críticas.El glicerol se obtiene al hacer reaccionar alcohol alílico con peróxido de hidrógeno:CH2 = CHCH 2OH +H202 —» CH2OHCHOHCH2OHEn este proceso nuevamente se obtiene cetona como subproducto.
MÉTODO DE ISOPROPIL ALCOHOL:
• DESHIDROGENACIÓN:
El otro proceso comercial es la deshidrogenación catalizada con óxido de Zinc sobre piedra pómez u otro catalizador. Ocurre una reacción endotérmica según:
CH3CHOHCH3 + 65,5 >CH3COCH3 +H2
• OXIDACIÓN:
Una modificación al proceso de deshidrogenación es una reacción de oxidación catalizada que provee una reacción endotérmica según:CH3CHOHCH3 + 1/202 —CAT-400-600ºc—>H20 +CH3COCH3Donde el catalizador puede ser el mismo utilizado en la deshidrogenación. Es de notar que actualmente el I.P.A. por su condición de alto costo, se está utilizando en procesos que proveen mejores productos y se está aprovechando para otras condiciones como biodiesels
MÉTODO DE ÁCIDO ACÉTICO:
Reacción descubierta por Squibb hacia 1986, utiliza una descomposición catalítica del ácido acético libre, bajo catalizadores como carbón de madera, alúmina a 340 – 400ºC, óxidos de Torio y Urano, Cobre a 390 – 410ºC, óxidos y polvos de Zinc, entre otros; que proveen una afinidad hacia la reacción principal y no la secundaria.
2CH3CO2 H CH3COCH3 +CO2 +H2O
CH3CO2 H CO2 +CH4
MÉTODO DE FERMENTACIÓN:Método biológico que consiste en la fermentación de sustancias que contengan almidón con bacterias como aceto butílicus que, además, produce alcohol butílico, la bacteria aceto aethylicus o bacteria maserans. Se tiene conocimiento que éste método es utilizado a nivel industrial en Francia y en Norteamérica, pero es de notar que debido al tiempo de residencia y/o fermentación de 57 días, a hecho que esta industria sea relegada a otras especies tales como la fermentación alcohólica.
OTROS PROCESOS:
Actualmente, se reportan otros métodos que debido a su composición y forma de tratamiento han pasado a un segundo plano.La obtención de acetona a partir de acetato de Calcio es reportada hacia 1930, esto implica una destilación seca sobre catalizador de Hierro, obteniéndose una acetona bruta que luego tendrá que ser purificada según:
(CH3CO2 )2 Ca CaCO3 +CH3COCH3
Otro método implica la destilación madera que arroja un producto fraccionado de alcohol y del cual se obtienen productos como alcohol metílico y acetona.
Destino Ambiental DESTINO TERRESTRE: Con base en un esquema de clasificación 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 ecuación de regresión derivadas recomendada (3), indica que la acetona se espera que tenga muy alta movilidad en el suelo (SRC). Se espera que la volatilización de acetona a partir de superficies de suelo húmedo (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 volatilización de las superficies de suelo seco (SRC) en base a la presión de vapor de 231 mm Hg a 25 ° C (5). Se espera acetona para biodegradarse en ambas condiciones aeróbicas y anaeróbicas como se indica por numerosas pruebas de detección (6-9).
ACUÁTICO FATE: Basado en un sistema de clasificación 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 ecuación de regresión derivadas recomendada
(3), indica que la acetona no se adsorbe a los sólidos en suspensión y sedimentos en el agua (SRC). Se espera que la volatilización de superficies de agua (3) basada en la medición 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 método de estimación (3), estimados por volatilización semividas de un río de modelo y modelo de lago son 38 y 333, respectivamente horas (SRC). Determinado experimentalmente de volatilización vidas medias en una corriente superficial se midieron en el intervalo de 8-18 horas (5-7). Se espera que la biodegradación de este compuesto, pero la volatilización se ha demostrado para ser el mecanismo principal de eliminación de acetona en agua (5-7). De acuerdo con un esquema de clasificación (8), un valor BCF estimado de 3 (SRC), a partir de una experimental log Kow (2) y una ecuación derivada de regresión (9), sugiere el potencial de bioconcentración en organismos acuáticos es baja (SRC).
ATMOSFÉRICA DESTINO: De acuerdo con un modelo de partición gas / partículas de compuestos orgánicos semivolátiles en la atmósfera (1), acetona, que tiene una presión de vapor de 231 mm Hg a 25 º C (2), existirá solamente como un vapor en el atmósfera ambiente. Acetona en fase vapor se degrada en la atmósfera por la reacción con radicales hidroxilo producidos fotoquímicamente (SRC); la vida media para esta reacción en el aire se estima en alrededor de 79 (SRC) días calculados a partir de la constante de velocidad de 2.19X10-13 cu cm / molécula seg a 25 º C (3). La constante de la velocidad media de la fotodisociación de acetona por la luz solar natural en la troposfera inferior se midió como 1X10-7 s-1 (4). Esto corresponde a una vida media de alrededor de 80 días (4). desde HSDB biodegradación Demanda biológica de oxígeno: (Teórico) 122%, 5 días
AEROBIC: El porcentaje de DBO teórica de acetona en agua sembrado con las aguas residuales domésticas decantadas fue del 56%, 76%, 83% y 84%, más de 5, 10, 15 y períodos de incubación 20 días (1). DBO Porcentaje del teórico de acetona en un inóculos aguas residuales sin tratar fueron reportados como 37% y 81% más de 5 y períodos de incubación 20 días, respectivamente (2), 54% en un período de incubación de 5 días (3), 71% a lo largo de una incubación de 7 días período (4), 55% y 72% en 5 días y períodos de incubación 10 días, respectivamente, (5) y 38% durante un período de incubación de 5 días (6). El porcentaje de DBO teórico de acetona en agua dulce se informó de un 56%, 76%, 83% y 84% más de 5, 10, 15 y períodos de incubación 20 días, respectivamente (7). El porcentaje de DBO teórico de acetona en agua de mar se informó
como 38%, 67%, 69% y 76% más de 5, 10, 15 y períodos de incubación 20 días, respectivamente (7).
ANAEROBIA: Acetona demostró ser fácilmente biodegradables en condiciones anaeróbicas (1-3). El porcentaje de recuperación de metano teórico de acetona en un acuífero anaeróbico fue 89% durante un período de incubación de 3 semanas después de un periodo de aclimatación de 25 días (3). desde HSDB Degradación abiótica
La constante de velocidad para la reacción en fase de vapor de acetona con radicales hidroxilo producidos fotoquímicamente-se ha medido como 2.19X10-13 cu cm / molécula seg a 25 º C (1). Esto corresponde a una semivida en la atmósfera de cerca de 79 días a una concentración atmosférica de 5X10 radicales hidroxilo por cu 5 cm (1). La constante de la velocidad media de la fotodisociación de acetona por la luz solar natural en la troposfera inferior se midió como 1X10-7 s-1 (2). Esto corresponde a una vida media de alrededor de 80 días (2). No se espera que la acetona a someterse a hidrólisis en el medio ambiente debido a la falta de grupos funcionales que se hidrolizan en condiciones ambientales (3).
bioconcentración
Se calculó un valor del FBC estimado de 3 para la acetona (SRC), usando un registro experimental de Kow de -0.24 (1) y una ecuación de regresión derivada de recomendada (2). De acuerdo con un esquema de clasificación (3), este valor BCF sugiere que el potencial de bioconcentración en organismos acuáticos es baja (SRC).
La adsorción del Suelo / Movilidad
El Koc de acetona se estima como aproximadamente 1 (SRC), utilizando un log Kow experimental de -0,24 (1) y una ecuación de regresión derivada de (2). De acuerdo con un esquema de clasificación recomendada (3), este valor estimado Koc sugiere que se espera acetona que tenga muy alta movilidad en el suelo (SRC). La acetona no mostró adsorción a montorillonite, arcilla caolinita, o sedimento corriente (4,5). desde HSDB La volatilización de Agua / Suelo
La Ley de Henry constante de acetona se midió 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 volatilización de un río 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 volatilización 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 volatilización 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 volatilización vida media de alrededor de 10 a 14 horas (3). Experimentos similares en la misma corriente medido acetona constantes de velocidad de volatilización en el intervalo de 6.22X10-4 min-1 a 14.5x10-4 min-1 (4,5). Estas constantes de velocidad corresponden a la volatilización 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 presión de vapor de 231 mm Hg (6).
Las concentraciones de agua AGUA POTABLE: La acetona se identificó, no cuantificada, en 10 de 10 muestras de agua potable recogidas en 10 ciudades de los EE.UU. (1). Se identificó Acetona, no cuantificada, en el agua potable de Nueva Orleans, LA (2), Seattle, WA (3) y Tuscaloosa, AL (4). La acetona se detectó en un pozo de agua potable en Nueva Jersey a una concentración de 3000 ppb (5). Seis pozos de agua potable en las inmediaciones de un vertedero contenían 0,2 a 0,7 ppb de acetona (6). Una concentración no especificado de acetona lixiviado de una sección de tubo de polietileno de alta densidad de suministro de agua potable en París (7). La acetona se detectó en los pozos municipales en Waite Park, MN a concentraciones entre 74-3,300 ug / L (8).
AGUAS SUBTERRÁNEAS: Acetona se detectó en las aguas subterráneas cerca de una planta de fabricación de productos químicos en Michigan a una concentración máxima de 1,600 ug / L (1). La acetona fue detectado en aguas subterráneas en NJ a una concentración de 3,000 ug / L (2). La acetona se detectó a una concentración de 620 ppb en el agua subterránea en el relleno de Lipari, NJ (3). La acetona se detectó a una concentración de 11 ug / l en los pozos en sitio y 0,19 ug / L en las aguas subterráneas fuera de las instalaciones cerca de una planta de fabricación en MI (4). Se identificó Acetona, no cuantificada, en el 12,4% de las aguas subterráneas muestreadas a 178 sitios en los EE.UU. (5) y en el agua subterránea de una planta de eliminación de residuos en Carolina del Sur (6). La concentración media de acetona en el agua subterránea muestreada a 5 instalaciones de tratamiento de la madera era 20 ug / L (7). La acetona se detectó en el
agua subterránea de una mina de carbón 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 contenían 1-4 ppb acetona (1). En una encuesta de 14 cuencas fluviales muy industrializadas en los EE.UU. (204 muestras), 33 contenían cantidades detectables de acetona, incluyendo 18 de 31 sitios en el área de Chicago y la cuenca del río Illinois, 8 de 30 sitios en la cuenca del río Delaware, 1 de 45 sitios en la cuenca del río Mississippi en aL y TX, 3 de 27 sitios en la cuenca del río Ohio, y 3 de 15 lugares de la costa oeste (2). Se identificó Acetona, no cuantificada, en el Río Negro, en Tuscaloosa, AL (3), y el río Cuyahoga, en la cuenca del Lago Erie (4). La acetona se detectó en el río Potomac a una concentración de menos de 40 ug / L (5).
AGUA DE MAR: Las muestras de agua de mar y de la superficie slicks tomadas de la bahía de Biscayne y la Corriente de Florida contenían 39,6 y 89,7 ppb de acetona, respectivamente (1). Toma de muestras de agua superficial desde el Estrecho de la Florida y el Mediterráneo Oriental contenían 20 y 28 ppb de acetona, respectivamente (2). Las muestras de agua de mar tomadas en 1200 m de profundidad contenían concentraciones no especificadas de acetona (2).
LLUVIA / NIEVE: 50 ppb de acetona se detectó en una de las 6 muestras analizadas en 5 ciudades en California (1). Una concentración no especificado de acetona se detectó en lluvia en Japón (2). Acetona / acroleína se detectó en las precipitaciones en Los Angeles, CA a una concentración de 0,05 ug / ml y en el hielo en el Urban Fairbanks, AK a una concentración de 0,21 umols / ml (3). Se identificó Acetona, no cuantificado, de las precipitaciones en Alemania (4). La acetona se detectó 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 detectó en el efluente de una planta química situada en Suecia a una concentración de 5,5 kg / m³ (1). La acetona se detectó en el efluente de un vertedero municipal en Quebec, Ontario en concentraciones de 6,838 ppb y 32500 ppb (2). Se identificó Acetona, no cuantificada de las emisiones de nuevas alfombras (3), automóviles (4,5) y los residuos domésticos comunes (6-9). La acetona se detectó en el efluente de una planta de compostaje de residuos sólidos en concentraciones de 6,100 ug / cu m (zona de inflexión), 7800 ug / cu m (aire interior), 9200 ug / m³ (compost fresco), 9500 ug / m³ (compost mediana edad), 6100 ug / m³ (antiguo compost)
y 2,300 ug / m³ (curado región) (10). Se identificó Acetona, no cuantificado, de las emisiones de 314 de 1005 productos comunes de la casa (11). La acetona se detectó en el efluente de un incinerador de residuos en Alemania a una concentración de 17,6 ug / metros cúbicos (12). La acetona se detectó en las emisiones de una máquina fotocopiadora a tasas inferiores a 100 ug / hr a 2200 ug / hr (13). La acetona se detectó a una concentración de 25 ug / metros cúbicos en los gases de escape del soplador de compost de una instalación de compostaje en Virginia (14). La tasa de emisión de acetona se mide como 1.699 y 2.396 mg de acetona emitida por kilómetro recorrido para los vehículos clasificados como trabajos ligeros y pesados, respectivamente (15). La tasa de emisión media de acetona medido utilizando 11 vehículos diferentes fue de 1,19 mg acetona emitido por kilómetro recorrido para los vehículos equipados con un convertidor catalítico y 42 mg de acetona emitida por kilómetro recorrido para los vehículos sin convertidores catalíticos (16).
La acetona se detectó en el lixiviado de varios vertederos municipales a concentraciones entre 6-4,400 ug / L (1). La acetona se detectó en las aguas residuales de una planta productora de partes de camiones en Michigan en una concentración de 44,5 ug / L (2). La acetona se detectó en el efluente de una instalación de eliminación de residuos peligrosos no autorizado en Nueva Jersey a una concentración de 480 ug / L (3). La acetona se detectó a una concentración de 46,6 ppb en los lixiviados de un vertedero en Delaware que contienen residuos industriales y municipales (4). La acetona se detectó 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 detectó en el lixiviado de un vertedero en Connecticut a una concentración de 3,500 ug / L (6). Se identificó 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 concentración de 0,6 g / l de acetona fue encontrado en una muestra de un lixiviado de un año de edad a partir de una ... relleno sanitario.
Las concentraciones de sedimentos / suelo
SUELO: La acetona se detectó en el suelo de una antigua instalación de eliminación de residuos y reciclaje de solventes ubicada en una antigua mina a cielo abierto de carbón en Ohio; se informó 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
tamborileó tanked dispuestos incluidos los aceites usados, resinas, lodos de pintura, disolventes inflamables, disolventes clorados, lodos enchapado, pesticidas, fenoles, residuos cianuros, ácidos, diversos polímeros, 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 detectó a una concentración media de 736 ug / kg en el suelo de una instalación de eliminación de residuos peligrosos autorizado en Nueva Jersey (3).
Las concentraciones atmosféricas FUENTE DOMINADO: Acetona se detectó en 22 sitios de origen dominado en los EE.UU. a una concentracion media de 0.350 ppb y una concentracion máximo de 53 ppb (1). La acetona se detectó a concns entre 2.3 a 3.3 ppb cerca de la Refinería Texaco en Tulsa, OK (2).
Ciudad / en carretera: La acetona se detectó en niveles que van de 1 a 8 ppb en Denver, CO (1). La acetona se detectó 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 concentración media de acetona / formaldehído al 4 lugares del sur de California fue 0,30 ppb (5). La acetona se detectó a una concentración de 2,07 ppb en Columbus, OH (6). La concentración media de acetona a 5 sitios en Estocolmo Suecia varió desde 4,04 hasta 19,40 ppb (7). La acetona se detectó a niveles de> 1 ppb, pero menos de 5 ppb en 10 localidades urbanas en los EE.UU. y también a nivel de> 5 ppb, pero menos de 10 ppb en otras 3 en zonas urbanas en los EE.UU. (8). La concentración media de acetona en el aire exterior de Helsinki, Finlandia se informó como 1,7 ppb (9).
AIRE INTERIOR: La acetona se detectó a una concentración promedio de 39 ug / cu m en 14 casas y edificios en Italia (1). La acetona se detectó en 2 edificios en Portland, OR a concentraciones entre 14,9 a 66,0 ug / m³ y 7,4 a 33,9 ug / cu m (2). La acetona se detectó en un edificio en Suiza, a una concentración de 7,763 ug / metros cúbicos (3). La acetona se detectó a una concentración de 10 y menos de 1 ng / L en 2 aulas de las escuelas primarias de Francia (4). La concentración media de acetona en el aire interior de 15 residencias ubicadas en Helsinki, Finlandia fue 31,4 ppb (5).
RURAL / DISTANCIA: La acetona se detectó a una concentración media de 14,72 ng / L en el aire de un parque estatal ubicado en Carolina del Norte (1). Se identificó Acetona, no cuantificada, en el aire de un bosque alemán (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 detectó a una concentración media de 1,14 ppb en el este de Canadá (4). La acetona se detectó a una concentración 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 concentración de acetona en el aire a Pt Barrow, AK (22 mediciones) varió desde 0,3 hasta 2,9 ppb, con una concentración media de 1,21 ppb (7). La acetona se detectó a una concentración 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 físicas y químicasPeso molecular: 120.20 g/molFórmula molecular: C9H12Fórmula molecular (estructurada):C6H5CH(CH3)2Estado físico: líquido.Color: incoloro.Olor: aromático.Valor pH: no disponible.Viscosidad dinámica (20° C) 0.79 mPa*sPunto de fusión: -96° CPunto ebullición (1013 hPa): 153° C Punto de ignición: 420° CPunto de destello: 31° C cm3Límites de explosión: Bajo 0.8 Vol%, Alto 6.0 Vol%Presión de vapor (20° C): 5.3 hPaDensidad (20° C): 0.86 g/cm3Solubilidad en: agua (20° C) insoluble, disolventes orgánicos (20° C) solubleInformación complementaria:Destilable sin descomposición a presión normal.
Identificación de peligros
Inflamable: Irrita las vías respiratorias. Tóxico para los organismos acuáticos,puede provocar a largo plazo efectos negativos en el medio ambiente acuático.
Nocivo: si se ingiere puede causar daño pulmonar.
Primeros auxilios• Tras inhalación: aire fresco.
• Tras contacto con los ojos: Aclarar con abundante agua, manteniendoabiertos los párpados.• Tras contacto con la piel: aclarar con abundante agua. Eliminar ropa contaminada.• Tras ingestión: beber abundante agua. Evitar vómito.• En caso de vómito espontáneo: peligro de aspiración. Posible fallo pulmonar. Consultar al médico.
Medidas de lucha contra incendios• Medios de extinción adecuados: CO2, espuma, polvo.• Riesgos especiales: Combustible. Vapores más pesados que el aire. Posibleformación de mezclas explosivas con aire.• Mantener alejado de fuentes de ignición.• Equipo de protección especial para el personal de lucha contra incendios: Permanencia en el área de riesgo sólo con ropa protectora adecuada y con sistemas de respiración artificiales e independientes del ambiente.
Manipulación y almacenamiento. Estabilidad y reactividad
• Manipulación: Mantener alejado de fuentes de ignición. Evitar la carga electroestática.• Almacenamiento: Bien cerrado, en lugar bien ventilado, alejado de fuentes de ignición y de calor. De +15° C a +25° C.• Materias a evitar: oxidantes fuertes.
Información toxicológicaToxicidad aguda:• DL50 (oral, rata): 1400 mg/kg• DL50 (dermal, conejo): 12300 mg/kg
CATALIZADOR
Dentro del proceso de producción de acetona por el método de HOOK (Vía cumeno) se pueden utilizar diferentes catalizadores ácidos en la sección de tratamiento del hidroperóxido de cumeno para generar acetona y fenol por descomposición del mismo. Para la escogencia del catalizador se debe de tener en cuenta que el mecanismo muestra que la reacción es de carácter iónico y se debe tener un compuesto que entregue en un medio (generalmente acuoso) iones H+.Compañías como BP Chemicals, Ltda, Hercules, Inc y UOP Cumox han utilizado generalmente ácido sulfúrico en su proceso (5-25 % peso a T. 50-70° C) puesto que es barato y presenta buenos resultados su utilización; otra clase de catalizadores ácidos sólidos 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 sólidos formado por una modificación de óxidos de los metales del grupo IVB con los oxianiones de los grupos VIB y con sulfatos óxidos de los metales de transición, por último la U.S Pat. 6.441251 reporta el uso de M41S que corresponde a un material sólido con alto número de ácidos sulfónicos y que poseen una gran actividad ácida, 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 conclusión de que el ácido sulfúrico es el catalizador más apropiado para el trabajo de descomposición del HCP, dado que es más barato, más fácil de utilizar y asequible para este territorio, además, es la materia prima más utilizada en las industrias, la cual ha presentado buenos resultados; los catalizadores sólidos reportados implican gastos energéticos puesto que la temperatura a la que ocurre la reacción es mucho mayor y la presión que se exige es mayor con la que se contaría al trabajar con ácido sulfúrico.
ÁCIDO SULFÚRICOPropiedades físicas y químicasPeso molecular: 98.08 g/mol Fórmula molecular: H2SO4 Fórmula molecular (estructurada):H2SO4Estado físico: líquido.Color: incoloro.Olor: inodoro.Valor pH a 49 g/l H2O (25° C): 0.3Viscosidad dinámica (20° C): 26.9 mPa*sPunto de fusión: -15° CPunto de ebullición: 310° CPunto de ignición: no disponible.Punto de destello: no disponible.Límites de explosión: Bajo no disponible, Alto no disponible.Presión de vapor (20° C): 0.0001 hPaDensidad de vapor relativa: 3.4Densidad (20° C): 1.84 g/cm3Solubilidad en: agua (20° C) soluble(¡Atención! (Desprendimiento decalor), etanol soluble(¡Atención!)Desprendimiento de calor).Descomposición térmica: 338° CPrimeros auxilios• Tras inhalación: aire fresco. Avisar al médico.• Tras contacto con la piel: Aclarar con abundante agua. Extraer la sustanciapor medio de algodón impregnado con
polietilenglicol 400. Despojarseinmediatamente de la ropa contaminada.• Tras contacto con los ojos: Aclarar con abundante agua, manteniendo lospárpados abiertos (al menos durante 10 minutos). Avisar inmediatamente al oftalmólogo.• Tras ingestión: beber abundante agua (hasta varios litros), evitar vómitos (Riesgo de perforación). Avisar inmediatamente al médico. No efectuar medidas de neutralización.
Medidas a tomar en caso de vertido accidental• Medidas de precaución relativas a las personas: No inhalar los vapores / aerosoles. Evitar el contacto con la sustancia.• Medidas de protección del medio ambiente: No lanzar por el sumidero.• Observaciones adicionales: Eliminación de la nocividad: neutralizar con sosa cáustica diluida, cal, arena de cal o carbonato sódico.
Manipulación y almacenamiento. Estabilidad y reactividad• Almacenamiento: Bien cerrado, seco. Temperatura de almacenamiento: sin limitaciones.• Condiciones a evitar: Calentamiento fuerte.• Materias a evitar: Agua, metales alcalinos, compuestos alcalinos, amoníaco, metales alcalinotérreos, soluciones de hidróxidos alcalinos, ácidos, compuestosalcalinotérreos, metales, aleaciones metálicas, óxidos de fósforo, fósforo, hidruros, halogenuros de halógeno, halogenatos, permanganatos, nitratos, carburos, sustancias inflamables, disolventes orgánicos, acetiluros, nitrilos, nitrocompuestos orgánicos, anilinas, peróxidos, picratos, nitruros, litio siliciuro.• Información complementaria: Higroscópico, corrosivo, incompatible con metales, tejidos de plantas / animales.Información toxicológicaToxicidad 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 inhalación de aerosoles: lesión de las mucosas afectadas.• Tras contacto con la piel: graves quemaduras con formación de costras.• Tras contacto con los ojos: quemaduras, lesiones de la córnea.• Tras ingestión: fuertes dolores (¡peligro de perforación!), malestar, vómitos ydiarrea. Tras un periodo de
latencia de algunas semanas, posibilidad de estrechamiento de la salida del estómago (estenosis del píloro).
Información complementaria: El producto debe manejarse con las precauciones apropiadas para los productos químicos.Especificaciones de los productos
FENOL Propiedades físicas y químicasPeso molecular: 94.11 g/molFórmula molecular: C6H6OFórmula molecular (estructurada): C6H5OHEstado físico: sólido.Color: incoloro.Olor: característico.Valor pH a 50 g/l H2O (20° C): 5Viscosidad dinámica (50° C): 3.437 mPa*sPunto de fusión: 40.8° CPunto de ebullición (1013 hPa): 181.8° CPunto de ignición: 595° CPunto de destello: 81° C cm3, 85° C o.c.Límites de explosión: Bajo 1.3 Vol%, Alto 9.5 Vol%Presión 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 fácilmente soluble, éter fácilmente soluble.
Primeros auxilios• Tras inhalación: aire fresco. Llamar al médico. Introducción de oxígeno.• Tras contacto con la piel: aclarar con abundante agua. Extraer la sustancia por medio de algodón impregnado con polietilenglicol 400. Despojarse inmediatamente de la ropa contaminada.• Tras contacto con los ojos: Aclarar con abundante agua manteniendo los párpados abiertos (min. 10 minutos). Llamar enseguida al oftalmólogo.• Tras ingestión: beber abundante agua; evitar vómitos (¡riesgo de perforación!). Aplicación posterior: Carbón activo (20-40g de suspensión al 10%). Llamar inmediatamente al médico.Medidas de lucha contra incendios• Medios de extinción adecuados: Agua, espuma.• Riesgos especiales: Inflamable. Vapores más pesados que el aire. Con aire se forman mezclas explosivas. En caso de incendio posible formación de gases de combustión o vapores peligrosos.Manipulación y almacenamiento. Estabilidad. y reactividad
• Manipulación: Proteger de la luz.• Almacenamiento: Bien cerrado. Seco. Protegido de la luz. En lugar bien ventilado. De +15° C a +25° C. Sólo accesible a expertos.• Condiciones a evitar: Calentamiento.• Materias a evitar: aluminio, aldehídos, halógenos, nitritos, nitratos, peróxido de hidrógeno / agua oxigenada / compuestos férricos, halogenatos, peróxidos.
Información toxicológica
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.
HIDROPERÓXIDO DE CUMENO
1. Propiedades físicas y químicasEstado físico: líquido.Color: incoloro a amarillento.Olor: aromático, débilmente. PenetranteViscosidad dinámica (20° C) 12 mPa*sPunto de fusión < -25° C Descomposición térmica > 80° Punto de ebullición (20 hPa) 116° CPunto de destello 57° CDensidad (20° C) 1.03 g/cm3Solubilidad en agua (23° C) 8 g/lmetanol (20° C) soluble acetona (20° C) solubleIdentificación de peligros
Puede provocar incendios. Nocivo en contacto con la piel y por ingestión. Tóxico por inhalación. Provoca quemaduras. Nocivo: riesgo de efectos graves para la salud en caso de exposición prolongada por inhalación e ingestión.
Primeros auxilios
Tras inhalación: aire fresco. Avisar al médico.• Tras contacto con la piel: Aclarar con abundante agua. Extraer la sustancia por medio de algodón impregnado con polietilenglicol 400. Despojarse inmediatamente de la ropa contaminada.• Tras contacto con los ojos: Aclarar con abundante agua, manteniendo los párpados abiertos (al menos durante 10 minutos).
Medidas de lucha contra incendios
Medios de extinción adecuados: Agua, CO2, espuma, polvo. Riesgos especiales: Favorece un incendio. Alejar de sustancias combustibles.
Manipulación y almacenamiento. Estabilidad y reactividad• Manipulación:Indicaciones para una manipulación segura:Evítese la generación de vapores / aerosoles. Trabajar bajo vitrina extractora. No inhalar la sustancia.Observaciones sobre la protección de incendios y explosiones:Mantener alejado de fuentes de ignición. Evitar la carga electroestática.• Materias a evitar sustancias inflamables, fuerte soluciones de hidróxidosalcalinos, ácidos.. Información toxicológica• Toxicidad aguda DL50 (oral, rata): 382 mg/kg• Toxicidad subaguda a crónica.• Tras inhalación: Irritación de las mucosas, tos y dificultad para respirar.Tras contacto con la piel: quemaduras. Riesgo de absorción por la piel
ALFA-METILESTIRENO
Propiedades físicas y químicasPeso molecular: 118.18 g/molFórmula molecular: C9H10Estado físico: líquido.Color: incoloro.Olor: desagradable.Valor pH a 500 g/l H2O 5-6Punto de fusión: -23 ° CPunto de ebullición: 165 ° CPunto de ignición: 420 ° CPunto de destello: 47 ° CLímites de explosión: Bajo 0.9 Vol%, Alto 6.6 Vol%Presión 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 inhalación: 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 párpados. Llamar al oftalmólogo.
• Tras ingestión: Aplicación posterior: Carbón activo (20-40g de suspensión al10%). No provocar el vómito. Llamar al médico.
Medidas de lucha contra incendios
• Medios de extinción adecuados: Agua, CO2, espuma, polvo.• Riesgos especiales: Inflamable, vapores más pesados que el aire. Con aire se forman mezclas explosivas. En caso de incendio posible formación de gases de combustión o vapores peligrosos.
Manipulación y almacenamiento. Estabilidad y reactividad
• Manipulación: Observaciones sobre la protección de incendios y explosiones: Mantener alejado de fuentes de ignición. Evitar la carga electroestática.• Almacenamiento: Bien cerrado, en lugar bien ventilado, alejado de fuentes deignición y de calor. De +15° C a +25° C.• Materias a evitar: iniciadores de polimerización.• Información complementaria: Mantener alejado de fuentes de ignición.
ACETONA Punto de destello: < -20° C cm3Límites de explosión:Bajo 2.6 Vol% Alto 13 Vol%Presión de vapor (20° C): 233 hPaDensidad de vapor relativa: 2.01Densidad (20° C): 0.79 g/cm3Solubilidad en: agua (20° C) soluble, etanol soluble, éter solubleConstante dieléctrica (25° C): 20.7Propiedades físicas y químicasPeso molecular: 58.08 g/molFórmula molecular: C3H6OFórmula molecular (estructurada):CH3COCH3Estado físico: líquidoColor: incoloroOlor: afrutadoViscosidad dinámica (20° C):0.32 mPa*s Punto de fusión: -95.4° C Punto ebullición (1013 hPa): 56.2° C Punto de ignición: 540° C
Manipulación y almacenamiento
Manipulación: Evitar la carga electrostática. Mantener alejado de fuentes de ignición. Trabajar bajo vitrina extractora. No inhalar la sustancia.Evítese la generación de vapores / aerosoles.
Almacenamiento: Bien cerrado, en lugar bien ventilado, alejado de fuentes de ignición y de calor. De +15° C a +25° C.
Identificación de peligros
Fácilmente inflamable. Irrita los ojos. La exposición repetida puede provocar sequedad o formación de grietas en la piel. La inhalación de vapores puede provocar somnolencia y vértigo.
Primeros auxilios• Tras inhalación: aire fresco.En caso necesario, respiración asistida o por medios instrumentales.Mantener libres las vías 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 párpados (al menos durante 10 minutos). Llamar al oftalmólogo.• Tras ingestión: hacer beber inmediatamente abundante agua..2.6. Estabilidad y reactividadMaterias a evitar: Hidróxidos alcalinos, halógenos, hidrocarburos halogenados / hidróxidos alcalinos, halogenuros de halógeno, oxidante (entre otros CrO3, peróxidos, ácido nítrico, ácido nitrante), halogenóxidos, metales alcalinos, nitrosilos, metales, etanolamina.
Información complementaria: Sensible a la luz; sensible al aire; disolvente; materiales inadecuados: plásticos diversos, goma; en estado gaseoso / vapor existe riesgo de explosión con el aire.
Información toxicológica
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 inhalación de vapores: irritación de las mucosas, sueño, aturdido. A dosis elevadas: cefaleas, flujo salival, náuseas, vómito, vértigo, narcosis. No puede excluirse: coma.
• Tras contacto con la piel: leves irritaciones. Acción desengrasante con formación de piel resquebrajada y agrietada.• Tras contacto con los ojos: irritaciones. Riesgo de turbidez en la córnea.
• Tras ingestión: trastornos gastrointestinales, cefaleas, flujo salival, náuseas,vómito, vértigo, narcosis, coma.
DESCRIPCION DETALLADA DEL PROCESOComo se ha mencionado la acetona es un producto que puede obtenerse fácilmente por medio de determinados procesos en los cuales están incluidos diferentes compuestos: pero es la vía de cumeno la que mejor se adapta a las necesidades de montaje de un proceso; el método de HOOK como es conocido ha sido implementado en casi todo el mundo en la producción de fenol, resultando la acetona como un subproducto rentable que podría a llegar a dejar muchas ganancias, a continuación se pretende ilustrar el trabajo de la planta con lo cual se recurrirá a toda la información bibliográfica que se tenga a la disposición, se intentará ser muy prudentes con la información para no incurrir en ninguna contradicción con lo que se trabaje industrialmente.OXIDACIÓNSe realizará en una columna de burbujeo a la cual entrará aire atmosférico por la parte inferior, con el propósito de hacerlo burbujear en el cumeno y provocar la oxidación del mismo, ello provee una reacción exotérmica que envuelve 356 Btu de calor por cada libra de hidroperóxido de cumeno formado. Se pueden utilizar entre 3 a 4 oxidadores en serie ya que la conversión de cumeno a hidroperóxido es baja, siendo la conversión del cumeno a hidroperóxido de cumeno de 25 a 40 % (se escogerá una conversión de 35%), además, la reacción debe ser catalizada
utilizando un emulsificante (promotor) para mejorar la conversión a los valores mencionados, para ello se utiliza una solución acuosa de carbonato de sodio o hidróxido de sodio utilizando relaciones de fase acuosa a orgánica de 2 a 5 (se utilizó una relación de 2 con carbonato de sodio).El mecanismo de reacción predominante es la reacción de radicales libres. Los pasos para formar el hidroperóxido y demás compuestos es:
1. Se inicia la descomposición de algunos hidroperóxidos 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 rápidamente ROO* en la presencia de Oxígeno, además, interactúa con el cumeno para formar el hidroperóxido y generar el radical R*.3. Se termina cuando los radicales se recombinan; los principales productos formados en la oxidación además del HCP son productos que se originan a partir del radical RO*, siendo así la formación de dimetil fenil carbinol (DMPC) a partir del cumeno, además, se origina acetofenona por descomposición Homolítica quedando un radical metilo que reacciona con Oxígeno para obtenerse otros productos como metanol, formaldehído, ácido fórmico y dióxido de carbono.Algunas condiciones son consideradas en la bibliografía, se reporta un tiempo de residencia de 3 a 6 horas, una presión ligeramente superior a la atmosférica.LAVADO Y CONCENTRACIÓNAl quedar la mezcla de reacción después del oxigenador con cierta cantidad CaCO3 se hace imprescindible realizar un lavado o en el más apropiado caso una separación por decantación en la que se logre desagregar la solución orgánica de la mezcla acuosa, pasando la S.O a un concentrador para llevar el HPC hasta una concentración de 65 a 90 wt% (se escogerá una concentración de 90 wt%) en una torre de destilación a vacío en la que se elimina gran cantidad de cumeno, normalmente, la destilación es llevada en más 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 éste.
DESCOMPOSICIÓN DEL HIDROPERÓXIDO
El hidroperóxido de cumeno se descompone por completo, para dar inicialmente cantidades equimoleculares de fenol y acetona, se producen, además, pequeñas cantidades de a - metilestireno al deshidratarse el DMPC. Los pasos incluyen:
• REACTOR:
Los productos de la mezcla de la oxidación del cumeno se añaden en un reactor CSTR o BATCH (recipiente agitado) comercialmente en el que se produce una descomposición de HCP al añadir un catalizador (líquido o sólido); generalmente el ácido sulfúrico se utiliza en concentraciones entre 5 – 15 wt% (se escogió uno de 10wt%) suministrándolo por un acidificador de rejilla hacia la zona de reacción, que está entre 50 y 90º C (termodinámicamente escogido en 50º C) por un tiempo suficiente de 30 a 120 minutos hasta bajar la concentración de HPC entre 0,2 y 3 wt% (escogida una de 2 wt%).La reacción de descomposición de HPC en fenol y acetona es altamente exotérmica, por lo cual la temperatura es mantenida por medio de circulación a través de un sistema de refrigeración; si al diseñar el reactor se escoge un sistema de enfriamiento alterno, se debe incluir el tiempo gastado en la refrigeración, lo cual es función del diseño del sistema de intercambio de calor y de la naturaleza del fluido de enfriamiento; un límite mínimo que se acostumbra utilizar es de aproximadamente 5 minutos, si el fluido usado es agua. Lo anterior implicaría introducir un menor tiempo de residencia al emplear el sistema de refrigeración.
• CONVERTIDOR:
La mezcla de reacción del paso anterior es acondicionada a una temperatura entre 110 y 130º C bajo condiciones de flujo tapón (reactor PFR) por un tiempo suficiente para descomponer todo el HCP residual y convertir el DMPC en AMS, dado que, con estas condiciones es más favorable su condición.
TORRE DE LAVADO
Después del convertidor, se hace necesario remover el ácido residual y sales inorgánicas que pueden encontrarse con lo cual se neutralizan los productos de la descomposición con fenóxido de sodio u otra solución alcalina como NaOH, algún álcali o resina de intercambio, además, se puede adicionar agua a contracorriente dentro de la torre empacada.
ZONA DE DESTILACIÓNLa separación de los compuestos después de la reacción se lleva a cabo en columnas de destilación, siendo la acetona el primer compuesto en volatilizarse al tener un punto de ebullición de 56,1º C, luego el cumeno y a - metilestirenos y por último el fenol con punto de ebullición 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 álcali en un lavado posterior y luego puede ser purificado por destilación para venta.La columna de acetona es operada a una temperatura de cima entre 30 y 60º C, los fondos son preferiblemente establecidos a una temperatura entre 40 y 110º C particularmente deseables entre 50 y 80º C. La temperatura de la corriente tomada de un punto cualquiera de la altura de torre de destilación de donde se obtiene la acetona pura, es preferible entre 30 y 60º C. Las etapas teóricas de la columna son 10 y 120. La zona de condensación (platos de cima) perteneciente a la columna de destilación tiene una separación potencial entre el 80 y el 99% preferiblemente entre el 90 y el 95%. La alimentación a la columna de destilación se produce en la sección donde haya una separación 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 Níquel 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 recirculación el AMS y el cumeno pueden ser separados mediante destilación azeotrópica con agua.La cima de la columna de cumeno es preferiblemente operada de una manera suficiente a una temperatura de 40 a 170º C. La temperatura de fondos es preferiblemente entre 110 y 180º C. La temperatura de la corriente tomada desde un punto cualquiera de la altura de torre de destilación de donde se obtiene el cumeno y/o AMS puros, es preferible entre 110 a 180º C. Las etapas teóricas de la columna de cumeno están entre 10 y 90. El plato de alimentación óptimo de la fase orgánica de la columna anterior se realiza en la región de la columna de cumeno que posee una separación potencial entre 10 y 80%. El punto de derivación en el que el cumeno y/o AMS es derivado se sitúa en la región de la columna que posee una separación 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 destilación extractiva con agua o por tratamiento con una resina de intercambio iónico ácida y subsecuente destilación.
La columna de fenol crudo es preferiblemente operada en la parte superior de la columna a una temperatura entre 120 y 200º C, particularmente entre 130 y 180º C. La temperatura de fondos está entre 120 y 220º C. . La temperatura de la corriente tomada desde un punto cualquiera de la altura de torre de destilación de donde se obtiene el fenol puro, es preferible entre 120 a 190º C, particularmente entre 140 y 190º C. Las etapas teóricas de la columna están entre 10 y 70. La alimentación se realiza al lado de la columna que presente una separación potencial entre el 0 y el 80%. La parte donde se deriva el fenol es tomado en el lado donde presente una separación entre el 30 y el 90%.
BALANCES DE ENERGIA
Las propiedades de los compuestos fueron sacadas del “Lange’s Handbook Chemistry”. Tabla 6-1 de Jhon A. Dean, excepto las del hidroperóxido de cumenoque fueron sacadas de la pagina web Nist.
Como la reacción se efectúa en fase líquida, tenemos que calcular la energía libre de Gibbs de la siguiente manera: El problema que se presenta, es que no se tiene la energía libre de Gibbs líquida del hidroperóxido de cumeno, pues se necesita para calcular la energía de reacción libre de Gibbs estándar; entonces, se procede a calcularla como se muestra a continuación:
•Cálculo de la energía Libre de Gibbs líquida:
Como no se tiene la energía libre de Gibbs líquida del hidroperóxido de cumeno,
se debe calcular hallando en primera instancia, la entropía normal de evaporización y luego corregirla con la temperatura de ebullición del hidroperóxido de cumeno. Teniendo esta última, se calcula la energía libre de Gibbs de evaporización, para luego calcular lo deseado.Primero se determina la entropía normal de evaporización con la ecuación de Kistiakwsky del libro “The properties of gases and liquids” de Reid. Pág.230.
Ahora, se determina el Cp líquido por métodos de grupos de contribución a diferentes temperaturas, y así hallar una correlación. Método de Missenard. Pág.139 del Reid.
Con la correlación del Cp líquido del hidroperóxido de cumeno, se puede calcular la entropía de evaporización estándar del hidroperóxido de cumeno.Las constantes del fenol y la acetona fueron sacadas del libro de Reklaitis. Calculando la entropía de evaporización estándar:
Ahora, se calcula la energía libre de Gibbs gaseosa por el método de contribución de Joback. Pág.155 del Reid.
Después de haber hecho todos los cálculos pertinentes, se procede por último al calcular la energía libre de Gibbs líquida del hidroperóxido de cumeno.
Con los calores de reacción de todos los compuestos reaccionantes líquidos, se halla el calor de reacción estándar.
Hallando el calor de reacción estándar, se procede a corregir el calor de reacción a diferentes temperaturas por medio de la ecuación siguiente.
Este calor de reacción a diferentes temperaturas, se realizó a través del software matlab, donde se graficó con respecto a la temperatura
Comportamiento del calor de reacción con respecto a la Temperatura
La gráfica anterior indica que la reacción del hidroperóxido de cumeno es exotérmica y que a medida que aumenta la temperatura, tiende a volverse endotérmica, pero llega un momento (450K) donde y tiende a subir su exotermicidad con el aumento de la temperatura. Como esta reacción es exotérmica se recomienda trabajar con un reactor que facilite el control de la temperatura.Como ya se determinó la energía libre de Gibbs líquida del hidroperóxido de cumeno, se dispone a calcular la energía libre de Gibbs estándar de la reacción.
Con la constante estándar y el calor de reacción 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 energía libre de Gibbs a diferentes temperaturas, con su respectiva constante de equilibrio.
A continuación se indican las gráficas de la constante de equilibrio y la energía libre de Gibbs con respecto a la temperatura.
Comportamiento de la constante de equilibrio con respecto a latemperatura.
La gráfica nos indica que a menor temperatura, mayor es la constante deequilibrio; y entre más grande sea la constante de equilibrio mayor será la cantidadde productos que se tendrán.
Comportamiento de la energía libre de Gibbs respecto a latemperatura.
Al observar la Gráfica. La energía libre de Gibbs nos indica, si la reacción puede ser posible. En caso del hidroperóxido de cumeno, es posible la reacción por debajo de una temperatura de 84ºC.
Conclusiones y Recomendaciones
La toxicidad aguda es baja. La acetona no afecta a la piel irritándola o volviéndola 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 riñón fueron observados en las ratas masculinas y femeninas usadas en el estudio oral 13-semanas. El tratamiento de la acetona causó aumentos en el peso relativo del hígado en masculino y las ratas femeninas que no fueron asociadas a efectos histopatologicos y a los efectos pudieron haber sido asociadas a la inducción enzimática microsomal. Los efectos hematológicos constantes con anemia macrocitica también fueron observados en las ratas masculinas junto con la hiperpigmentación en el bazo. Los resultados más notables en los ratones eran hígado 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 reducción estadística significativa en peso fetal, y en un aumento leve, pero significativo en la incidencia de los por ciento de resorciones más últimas fue considerada estadística 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 cutáneos de la
carcinogenicidad y en ratones trataron con hasta 0,2 ml de acetona no reveló ningún aumento en animales en relación con la del control de la incidencia del tumor del órgano. La literatura científica contiene ocho diversos estudios que han medido el funcionamiento neuroviral o la respuesta neurofisiológica 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 reacción, vigilancia, o cuentas del palmo del dígito. Los estudios de caso clínicos, voluntario controlado del ser humano estudian, la investigación 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 acuática 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 más bajo para los invertebrados acuáticos es 2,100 mg/l, extendiéndose a 16,700 mg/l. Los NOEC para la toxicidad a las plantas acuáticas se extienden a partir del 5,400 - 7.500mg/l. El NOEC crónico para el daphnia es 1,660 mg/l. Las pruebas usando el faisán del Anillo-cuello y las codornices japonesas no produjeron ningún 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 concentración del efecto (PNEC) para la acetona en un ambiente acuoso, porque los datos agudos de la toxicidad estaban disponibles para las algas, los crustáceos, y los pescados. El valor más bajo de PNEC para estas especies era calculado para ser 21 mg/l al usar el valor LC50 de 2100 mg/l para el camarón marina de la salmuera.
La capacidad mundial de producción 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 millón. La capacidad de la producción en los Estados Unidos constituyó cerca de 33% (1,3 millones de toneladas) de la capacidad global, mientras que Europa Occidental y Asia (Japón 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 categorías separadas como:
i) una materia de base química,
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. Éstos 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 alquitrán. Se ha derivado PECs basadó 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 fábrica del acetato de la celulosa). La ruta predominante de la exposición ocupacional y del consumidor es inhalación del vapor. El valor humano estimado de la exposición (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 exposición de la inhalación), un panorama de la investigación 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 exposición (EHE) de 900 mg/m3 para el consumidor del producto.
