متیل اتیل کتون چیست؟

متیل اتیل کتون یا بوتانون یک مایع بی رنگ با بوی تند و شیرین شبیه به استون با فرمول مولکولی C₄H₇O است. میزان انحلال پذیری این ماده در آب 28 wt.% بوده و در اکثر حلال های آلی به هر میزان امتزاج پذیر است. در حضور ترکیباتی مانند اکسید کننده های قوی، آمین ها، آمونیاک، اسید های معدنی، ایزوسیانات و پیریدین به شدت ناپایدار است. در حین استفاده از این ماده در صنعت باید با احتیاط حمل شود. چرا که این ترکیب جزء دسته LB بوده و به عنوان یک مایع اشتعال پذیر و خطرناک محسوب می شود. مهم ترین کاربرد این ماده به عنوان حلال در صنعت رنگ و پوشش دهی سطوح است که به خوبی مواد را حل کرده و به راحتی در شرایط محیطی تبخیر می شود. این ماده در دامی اتاق pH خنثی دارد و در شرایط محیطی خنثی و دور از حرارت و عوامل مشتعل کننده پایدار و بی اثر است.

خواص فیزیکی و شیمیایی

در جدول زیر برخی از ویژگی های این ماده را مشاهده می کنید.

ساختار
فرمول شیمیایی	CH2COCH2CH3
cas no	78-93-3
جرم مولکولی	0.805 g/mol
چگالی	1.044 g/ml
نقطه ذوب	87ºC-
نقطه جوش	80ºC
حلالیت	امتزاج پذیری کم در آب، امتزاج پذیر بسیار بالا در اتانول، اتر، استون، بنزن
نام های دیگر	2-بوتانون، متیل اتیل کتون، متیل پروپانون، متیل استون

روش تولید متیل اتیل کتون

روش تولید صنعتی این ماده از اکسیداسیون 2-بوتانول در حضور کاتالیزورهای مربوطه است. این واکنش با حذف هیدروژن از 2-بوتانول در حضور کاتالیزورهای مس، روی یا برنز محصول اصلی تولید می شود.  معادله واکنش آن به صورت زیر است:

CH₃CH₂OHCH₂CH₃ → CH₃COCH₂CH₃ + H₂

از روش های دیگر تهیه این ترکیب، اکسیداسیون 2-بوتن و اکسیداسیون ایزوبوتیل بنزن است که مشابه فرآیند تولید صنعتی استون است. این فرآیند به روش واکر معروف است که به دلیل هزینه بر بودن و پیچیده بودن فرآیند ، در مقیاس وسیع بدون استفاده است.

طی واکنش فیشر جریانی از مخلوط گاز اکسیژن تولید شده که در اثر اکسیداسیون نفت خام سنگین مخلوطی از محصول متیل اتیل کتون تولید می شود که طی استخراج ترتیبی قابل استحصال است.

همچنین، طی مطالعات انجام شده، نشان می دهد که این ماده طی فرآیند تقطیر خشک چوب و چای در محیط روغنی (حلال اتر) نیز تهیه می شود. این ماده در قهوه، پنیر، نان، مرکبات و میوه های طبیعی (انگور و تمشک) نیز وجود دارد. به دلیل دشوار و هزینه بر بودن فرآیند و راندمان پایین محصول، این روش خیلی رایج نیست.

کاربردهای متیل اتیل کتون

این ترکیب دارای کاربردهای بسیار زیادی در صنعت است و کاربردهای آن بسیار گسترده است. در ادامه به برخی از آن ها اشاره خواهیم کرد:

حلال

این ماده به عنوان حلال در فرآیندهای تهیه چسب ها، رزین ها، استات سلولز، پوشش های نیتروسلولز و فیلم های وینیلی بسیار پر کاربرد است. به همین دلیل، این ترکیب در صنعت لاستیک سازی، منسوجات، واکس های پارافین و محصولات و لوازم خانگی مانند حذف لاک، حذف رنگ، جلا زدن سطوح حساس و پاک کردن چسب ار روی سطوح به عنوان یک عامل پاک کننده قوی استفاده فراوانی دارد. خاصیت حلال و پاک کنندگی این ماده بسیار شبیه به استون بوده با ایت تفاوت که سرعت تبخیر آن نبست به استون پایین تر و آهسته است که منجر به افزایش کاربردهای حلال گونه و خاصیت پاک کنندگی این ماده می شود.

این ماده برخلاف استون با آب آزئوتروپ تشکیل می دهد، و این باعث بهبود تقطیر آزئوتروپیک رطوبت شده و در نتیجه این ویژگی منحصر به فرد ویژگی و کاربرد خاصی را به آن می دهد.

عامل اتصال دهنده پلاستیک ها

این ماده به راحتی در پلی استایرن و اکثر پلاستیک ها حل می شود. انحلال پذیری مناسب این ماده منجر به استفاده به عنوان عامل سفت کننده در ساختارهای پلاستیکی می شود. در واقع این ماده با این اتصالات عرضی در پلیمرها منجر به افزایش استحکام و حفظ خواص ظاهری و فیزیکی پلاستیک ها می شود.

پیش ماده و کاتالیزور شیمیایی

این ماده در تخلیه روغن های روان کننده از داخل قطعات ماشینی، حذف روغن های ویسکوز (گریز) از روی فلزات، در سنتز چرم های سنتزی، کاغذهای شفاف و فویل های آلومینیوم به عنوان پیش ماده و کاتالیزور واکنش های شیمیایی ستفاده می شود.

صنعت نفت

اصلی ترین مشکل در صنعت نفت تمیزکاری و پاک سازی تجهیزات و اداوت نفتی است که به دلیل مواد خام نفتی پاک سازی آن ها بسیار دشوار است. از این رو، این ماده یکی از اصلی ترین پاک کننده های مواد خام نفتی از روی تجهیزات است و به دلیل تبخیر آرام در شرایط محیطی به تجهیزات هیچ آسیبی نمی رساند.

به عنوان پیش ماده

برای تهیه پیش ماده مهم و پرکاربرد متیل اتیل کتون پراکسیدها که به عنوان عامل اتصال دهنده رزین های پلی استری غیر اشباع در فرآیند پلیمریزاسیون استفاده می شود.

همچنین از این ماده برای تهیه پیش ماده با ارزش دی متیل گلی اکسیم استفاده می شود.

کاربردهای دیگر

از دیگر کاربردهای این ماده می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• برای استریل کردن تجهیزات پزشکی
• به عنوان حلال جهت پردازش و استخراج مواد غذایی با ارزش از محصولات غذایی
• از آن به عنوان راون کاو در تجهیزات سنگین استفاده می شود.
• به عنوان پیش ماده اصلی در فرآیندهای پوشش دهی سطوح
• حلال برای مصارف خانگی
• به عنوان آغازگر نوری برای پلیمریزاسیون متاکریلیک اسیدها

همچنین می توان از این ماده برای سنتز و تهیه رزین های کف پوش شفاف و براق و تولید پودرهای دوده استفاده کرد.

بازار خرید و فروش جهانی:

ارزش بازار جهانی این ماده در سال 2023 برابر با 3.68 میلیارد دلار بوده و انتظار می رود با رشد 5.6 درصدی تا سال 2033 به 6.35 میلیارد دلار برسد. تقاضا برای این ترکیب در فرایندهای تولید مانند پوشش ها، چسب ها، جوهر ها و مواد دارویی را به پیش می برد. این ماده به دلیل خواص حلالی که در فرمولاسیون محصولات ضروری دارد، کاربردهای بسیاری دارد. این ماده به صورت گسترده در صنایع رنگ و پوشش و حتی داروسازی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. بازار این ماده بر اساس منطقه جغرافیایی به بخش های متنوعی از جمله آمریکای شمالی، اروپا، آسیا و اقیانوسیه و آمریکای لاتین تقسیم شده است. در آسیا به دلیل رشد صنعتی کشورهایی مانند چین و هند، رشد بسیار بالایی را شاهد بودیم. از نظر کاربرد نیز صنایع رنگ، پوشش و چسب ها برای عملکرد بهینه به حلال های قابل اعتماد نیاز دارند.

MSDS و خطرات متیل اتیل کتون 

این ماده در حضور اکسید کننده ها به شدت فعال بوده و در اثر واکنش با آن ها به شدت اشتعال پذیر و خطرناک است. این ترکیب به طور ذاتی یک ماده منفجره بوده و در حضور جرقه یا حرارت و شعله کوچک به سرعت منفجر می شود. در صورت مواجهه با آتش سوزی ناشی از این ماده سریعا از پودر کربن دی اکسید، عوامل خشک و یا فوم های الکلی مقاوم استفاده کنید و از سایر عوامل خاموش کننده دوری کنید.

در اثر استنشاق، تماس با پوست به سرعت وارد بدن شده و خاصیت سمی خود را نشان می دهد. تاثیر مستقیم بر سیستم تنفس، تحریک ماهیچه چشم، تاثیر مستقیم بر سیستم عصبی محیطی و مرکزی انسان از مهم ترین عوامل خطرناک این ماده است. در حین کار با این ماده حتما از دستکش های مخصوص و عینک استفاده کنید. همچنین براس استفاده از آن از هود با مکش قوی استفاده کنید و بعد از هر بار مصرف از بسته بودن درب آن اطمینان داشته باشید

به شدت به هیدوژن پراکسید، نیتریک اسید، پتاسیم ترشیوبوتااکسید، محیط های قلیایی و کلروفرم حساس است و با اعمال جرقه کوچک به شدت خاصیت انفجاری خواهد داشت. بنابراین شرایط نگهداری این ماده در جای خشک و خنک و به دور از سایر ترکیبات شیمیایی فعال است. بعد از هربار استفاده از این ماده درب آن کاملا بسته و در جای با تهویه مناسب نگهداری شود.

امنیت و سلامتی

ایمنی MEK برای سلامتی
*ام ای کی، از سوی FDA، ایمنی آن تایید شده است. از این رو به عنوان افزودنی در مواد غذایی استفاده می شود.
* موجب آتش سوزی و انفجار می شود. زیرا ام ای کی، اشتعال زا است. و با اکثر مواد اکسیدکننده واکنش می دهد.
*افزایش غلظت MEK در هوا، موجب تحریک چشم و سیستم عصبی می شود.
*ماده شیمیایی بوتانون، می تواند در مقادیر و غلظت های بالا سلامت انسان را به خطر می اندازد.
*تماس طولانی مدت با ام ای کی، موجب خشکی چشم، درماتیت، سردرد و مشکلات عصبی می شود.
*حلال متیل اتیل کتون بطور طبیعی در آبهای آشامیدنی و آبهای سطحی موجود است. از این رو، شما با مصرف این محصولات خانگی حاوی این ماده شیمیایی در معرض آن قرار می گیرید.
خطرات و عوارض ناشی از متیل اتیل کتون
* MEK اشتعال زا است. با اکثر مواد اکسیدکننده وارد واکنش می شود. این عمل باعث آتش سوزی و انفجار می شود.
*ممکن است در اثر احتراق مواد سمی تولید کند.
*غلظت بالای این ماده برای انسان غیرقابل تحمل است. زیرا، بخارات آن موجب سوزش چشم و سیستم تنفسی می شود.
*تماس طولانی مدت با ام ای کی باعث خشکی چشم، درماتیت، سردرد و مشکلات عصبی می شود. این در صورتی است که مقادیر کم ام ای کی در دود سیگار، آب های آشامیدنی و آب های سطحی وجود دارد.
H225 : مایع و بخار آن بسیار قابل اشتعال است.
H319 : باعث تحریک جدی چشم می شود.
H336 : ممکن است باعث خواب آلودگی یا سرگیجه شود.

عوارض

بر اساس تحقیقات، سوزش بینی، گلو و چشم از عوارض استنشاق این ماده به حساب می آید. سایر عوارض آن شامل سردرد، خستگی و احساس گیجی است.