Перекись ацетона: формула и области применения

Перекись ацетона - опасное взрывчатое вещество, получаемое в результате окисления ацетона пероксидом водорода. Несмотря на кажущуюся простоту синтеза, работа с перекисью ацетона требует предельной осторожности.

История открытия

Впервые перекись ацетона была получена в 1895 году немецким химиком Рихардом Вольфенштейном при изучении реакции пероксида водорода с кониином. Перекись ацетона образовалась в качестве побочного продукта в ацетоновом растворе.

Первые целенаправленные опыты по синтезу перекиси ацетона были проведены в 1899 году Адольфом Байером и Виктором Виллигером. Ими был получен димерный пероксид ацетона.

Химический состав и структура

Различают несколько форм перекиси ацетона:

• Димер - содержит 2 пероксидные группы
• Тример - содержит 3 пероксидные группы
• Тетрамер - 4 пероксидные группы

Наиболее распространен тримерный пероксид ацетона. Его молекулярная формула ³⁄₂ (CH₃)₂C(O)O−O−O−O−O−O−C(O)(CH₃)₂.

Физико-химические свойства

перекись ацетона представляет собой белый кристаллический порошок со слабым запахом. Основные характеристики:

• Температура плавления: 132°C (димер), 97°C (тример)
• Плотность: 1,2-1,3 г/см3
• Летучесть: испаряется при комнатной температуре
• Растворимость: Растворяется в органических растворителях (ацетон, бензол, хлороформ) Практически нерастворима в воде

При хранении склонна к образованию кристаллов, что повышает чувствительность к внешним воздействиям.

Производство

Перекись ацетона может быть получена окислением ацетона различными окислителями, например:

• Пероксид водорода в присутствии серной кислоты
• Персульфаты (персульфат аммония)
• Надкислоты (муравьиная кислота)

Реакция протекает быстрее в присутствии минеральных кислот. Для выделения конечного продукта используют методы кристаллизации и экстракции.

Применение

Перекись ацетона в чистом виде промышленного применения практически не имеет из-за высокой опасности при производстве и использовании.

Ранее применялась ограниченно как отбеливатель муки, инициатор полимеризации. В настоящее время использование в пищевой и химической промышленности запрещено.

Изредка применяется энтузиастами для изготовления пиротехнических составов и самодельных взрывных устройств. Это крайне опасно и является незаконным.

Меры предосторожности при работе с перекисью ацетона

Несмотря на кажущуюся простоту получения, перекись ацетона требует очень осторожного обращения. Малейшая неосторожность может привести к трагическим последствиям.

Защитная экипировка

При работе с перекисью ацетона обязательно использование:

• Резиновых перчаток
• Защитных очков
• Респиратора
• Спецодежды из плотных несинтетических тканей

Перекись ацетона должна храниться в плотно закрытой стеклянной или металлической посуде в прохладном месте. Необходимо исключить попадание прямых солнечных лучей и нагрев выше 30°С.

Опасность самостоятельного приготовления перекиси ацетона

В Интернете можно найти множество рецептов по приготовлению перекиси ацетона в домашних условиях. Это крайне опасно по следующим причинам:

1. Высокий риск случайного взрыва на любой стадии изготовления
2. Вред для здоровья при вдыхании паров и пыли перекиси ацетона
3. Уголовная ответственность за незаконное производство взрывчатых веществ

Токсичность перекиси ацетона

При попадании в организм человека перекись ацетона может оказывать токсическое воздействие. Наблюдаются такие симптомы как:

• Кашель, першение в горле
• Головная боль и головокружение
• Тошнота и рвота
• Поражение слизистых оболочек

Оказание первой помощи при отравлении перекисью ацетона

При подозрении на отравление перекисью ацетона необходимо:

1. Вывести пострадавшего из зоны воздействия ядовитых веществ на свежий воздух
2. Обратиться в токсикологический центр для консультации о дальнейших действиях
3. При попадании вещества в глаза или на кожу - промыть большим количеством воды
4. При вдыхании паров - дать пострадавшему ингаляцию увлажненного кислорода

Самолечение категорически запрещено! Требуется обращение к врачу для назначения антидотной терапии.

Антидоты

Для лечения острых отравлений перекисью ацетона могут применяться:

• 1% раствор пиридоксина гидрохлорида внутривенно
• Унитиол по 5 мл 5% внутримышечно
• Этимизол по 1-2 таблетки под язык

Меры пожарной безопасности при работе с перекисью ацетона

При возгорании перекиси ацетона следует:

• Немедленно покинуть помещение, закрыв за собой дверь
• Вызвать пожарную охрану
• Не пытаться самостоятельно тушить огонь водой или другими жидкостями

Для тушения используются только порошковые или углекислотные огнетушители, предназначенные для тушения горючих веществ. Распространение пламени следует предотвращать с помощью песка, земли, негорючих покрывал.

Утилизация и обезвреживание перекиси ацетона

Утилизация неиспользованной перекиси ацетона или отходов ее производства требует строгого соблюдения мер предосторожности.

Методы обезвреживания

Для утилизации малых количеств перекиси ацетона применяют следующие методы:

1. Гидролиз разбавленными растворами кислот или щелочей
2. Восстановление 5-10% раствором сульфита или бисульфита натрия
3. Обработка 5% раствором хлорида железа(II)

При этом нужно работать в вытяжном шкафу, используя все меры предосторожности.

Захоронение

При утилизации значительных объемов перекиси ацетона производят ее контролируемое подземное захоронение в специальных полигонах. Транспортировка осуществляется в изолированных контейнерах.

Методы анализа перекиси ацетона

Для идентификации и определения концентрации перекиси ацетона используются различные методы, в том числе:

• Тонкослойная хроматография
• Газовая хроматография
• Масс-спектрометрия
• ИК-Фурье спектроскопия

Анализ образцов перекиси ацетона должен проводиться в лабораторных условиях опытным персоналом.

Предупредительные меры для снижения рисков, связанных с перекисью ацетона

Для минимизации угроз и негативных последствий, связанных с перекисью ацетона, необходим комплекс профилактических мер.

На законодательном уровне целесообразно:

• Запретить свободную продажу и приобретение компонентов для изготовления перекиси ацетона (ацетон, пероксид водорода, кислоты)
• Ужесточить ответственность за незаконное производство и хранение взрывчатых веществ
• Усилить контроль за оборотом прекурсоров на химических производствах и в научных лабораториях

Просветительская работа с населением

Требуется активная разъяснительная работа о пагубности самостоятельного синтеза перекиси ацетона.

Информация должна доноситься через СМИ, образовательные учреждения, специализированные ресурсы в сети Интернет.

Необходимо формирование у населения навыков распознавания признаков изготовления взрывчатых веществ и оперативного информирования правоохранительных органов о подозрительной деятельности.