تولوئن

تولوئن یا تولوون یک ترکیب شیمیایی آلی است که به دلیل داشات یک حلقه بنزنی د گروه ترکیبات آروماتیک طبقه بندی میشود. است یکی از محصولات تولیدی در فرایند تولید بنزین با استفاده از نفت خام است . این ماده یکی از محصولات جانبی تولید استایرن است که در تولید کک با استفاده از ذغال سنگ هم استفاده میشود. ساختارشیمیایی این ماده یک حلقه بنزن دارای یک استخلاف متیلن است .

 

مشخصات فیزیکی و شیمیایی

در جدول زیر برخی از خواص و ویژگی های این ماده ذکر شده است: 

 

C3H8	فرمول شیمیایی
92.141 g/mol	جرم مولی
مایع شفاف و بی رنگ با بوب اروماتیک	مشخصات ظاهری
94.9 درجه سانتی گراد	نقطه ذوب
110.6 درجه سانتی گراد	نقطه جوش
تقریبا نامحلول	حلالیت در آب
متیل بنزن ،فنیل متان و آنیزین	نام های دیگر

تولید

این ماده از تقطیر جزئی نفت سبک تولید میشود . و چیزی در حدود 1 تا 2 گالن تولوئن از هر گالن نفت سبک میتوان تولید کرد .

 

کاربردها

تولوئن کاربردهای بسیاری در صنعت دارد . از این ماده در صنایع تولید کننده رنگ ،لاک ، چسب ،به عنوان روان کننده و حلال لاک ناخن استفاده میشود.

یکی از عمده ترین کاربدهای تولوئن استفاده از این ان به عنوان ماده اولیه در فرایند تولید بنزن و زایلن میباشد .

برای تولید بنزن در فرایند هیدرودی الکیلاسیون از برهم کنش تولوئن و هیدروژن بنزن تولید میشود.

این ماده در فرایند TDP به زایلن و بنزن تبدیل میشود . تولوئن و برخی از مواد الی C9 برای تولید زایلن با فرایند ترنس الکیلاسیون استفاده میشود.

 استفاده از این ماده به عنوان حلال به دلیل مقررات محیط زیستی با محدودیت مواجه شده است .

و به عنوان ماده اولیه در تولید تواوئن دی ایزو سیانات که به عنوان ماده اولیه فرمولاسیون فوم های پلی اورتان کاربرددارد . این ماده در ساخت برخی از اسباب و اثاثیه ،لوازم خانگی ،تشک و صندلی های اتوموبیل کاربرد دارد .

فنول ، کلرید بنزن ،بنزوئیک اسید ،نیتروبنزن و کاپرولاکتام از دیگر موادی هستند که در تولید آنها تولوئن به عنوان ماده اولیه ایفای نقش میکند .

علاوه بر این این ماده شیمیایی الی به عنوان عامل افزایش دهنده عدد اکتان بنزین مورد استفاده قرار میگیرد.

انواع 

این ماده براساس درصد خلوص در سه گرید وجود دارد .

با خلوص بالاتر 99% در گرید TDI

با خلوص 98.5 تا 100 درصد در گرید نیتراسیون که در تولید نیترو تولوئن استفاده میشود .

و با درجه خلوص 96 درصد که به عنوان گرید تجاری ه منظور افزودن به بنزین کاربرد دارد .

 

متیلن کلراید چیست و چه کاربردهایی دارد؟

متیلن کلراید یکی از حلال های پر استفاده در صنعت است که با نام دی کلرو متان نیز شناخته میشود. این ماده مایعی شدیدا فرار است که کاربردهای بسیاری در صنعت به عنوان حذف کننده چسب و رنگ ،روانساز،گریس از روی سطوح فلزی همچنین در تولید فوم یورتان و مواد ایروسل  در صنعت و داروسازی کاربرد دارد.

از جمله خواص این حلال شیمیایی در جدول زیر ذکر شده است

خواص	مقادیر
فرمول شیمیایی	CH2Cl2
وزن مولی	84.03g/mol
شکل ظاهری	مایعی بی رنگ با بویی مانند کلروفرم
دمای جوش	39.6 درجه سانتی گراد
نقطه ذوب	-96.7 درجه سانتی گراد
دانسیته	1.3266g/cm3
حلالیت در آب	5.2 g/L (60°C)
حلالیت در سایر حلال ها	اتیل استات-الکل-بنزن-هگزان-CCl4 دی اتیل اتر CHCl3
فشار بخار	79.99kPa(°35C)

 

دی کلرومتان یک حلال قطبی است اما با این حال در اب حل نمیشود.میزان حلالیت این ماده شیمیایی در اب تنها 2 میلی گرم در 100 میلیلیتر در 20 درجه سانتی گراد است .این ماده در حلالهای الی بسیاری مثل اتانول ،اتر،فنل،الدهید و کتون ها حل میشود.

فرایند تولید

برای تولید این ماده از واکش کلرو متان یا متان با کلر گازی در دمای 400 الی 500 درجه سانتی گراد استفاده میشود.طی این برهمکنش ها ترکیبات کلرینه تولید میشود ه واکنش شیمیایی ان مطابق واکنش زیر است:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl

CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl

CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl

طی این واکنش ها کلرو متان ،دی کلرومتان،کلروفرم و کربن تتراکلرید به صورت مخلوط تولید میشود که برای جداسازی انها از تقطیر استفاده میشود.

بررسی ها حاکی از این بوده است که رشد بازار جهانی برای این ماده تا سال 2024 5.2درصد افزایش یابد و به 1078 میلیون دلار برسد.با توجه به افزایش میزان تولید چسب،رنگ،و افزایش واحد های توسعه و تحقیق و بافت های پیشرفته کشورهایی مانند کره جنوبی و مالزی تقاضای بالایی برای این محصول دارند.

موارد مصرف و کاربردها

متیلن کلراید در مصارف خانگی به عنوان عامل پاک کننده و از بین برنده رنگ ها از سطوح مختلف استفاده میشود علاوه بر این این ماده به منظور از بین بردن جرم و جلا دادن به سرامیک های حمام نیز کاربرد دارد .

در صنعت ااز این حلال به عنوان حلال و پاک کننده رنگ ،حلال های فرایندی ،داروسازی مورد استفاده قرار میگیرد.

در صنایع تولید کننده محصولات غذایی و نوشیدنی این ماده به عنوان عامل استخراج مواد مختلف مثلا برای حذف کافئین از برگ چای و یا دانه قهوه استفاده میشود بدین ترتیب با استفاده از این ماده میتوان محصولات فاقد کافئین تولید کرد.

 

تترا هیدروفوران،خواص و کاربردها

تتراهیدروفوران که با نام تترامتیلن اکساید نیز شناخته میشود . این ماده در بازار به عنوان یک حلال پر کاربرد شیمیایی صنعتی با نام اختصاری THF  شناخته میشود.

برخی خواص و مشخصات فیزیکی این ماده را در جدول زیر مشاهده میکنید :

خواص و ویژگی ها	مقادیر
فرمول شیمیایی	C4H8O
وزن مولی	72.11 گرم بر مول
شکل ظاهری	مایع شفاف و بی رنگ با بویی مثل اتر
دمای جوش	66درجه سانتی گراد
نقطه انجماد	108.3- درجه سانتی گراد
دانسیته	889 کیلوگرم بر متر مکعب

 

از تترا هیدروفوران در صنعت در موارد بسیاری استفاده میشود . میتوان گفت این ماده در تولید الیاف اسپندکس و الاستومرهای پلی اورتان مورد استفاده قرار میگیرد و نقش ماده اولیه را ایفا میکند . این ماده به خوبی میتواند رزینهای سنتزی یا طبیعی به ویژه رزین های پلی وینیل کلراید یا کوپلیمرهای وینیلیدن کلراید را در خودش حل کند بنابراین یک حلال مناسب برای این مواد میباشد..

افزایش میزان تولید الیاف اسپندکس باعث شده درخواست برای tthf نیز بالا برود .

تولید

برای تولید این ماده به طور کلی میتوان گفت که دو روش وجود دارد .در گذشته بیشتر از روش فوفورال این ماده از پوست ذرت استخراج میشده است فوفورال روشی مبتنی بر هیدروژنیزاسیون و دی کربونیلاسیون فوفورال است ..نقطه ضعف و مشکل این روش این است که میزان استخراج بستگی به میزان فورفورال تامین شده در صنعت کشاورزی دارد و میتواند الودگی های بسیاری ایجاد کند بنابراین برای تولید تترا هیدرو فوران در مقیاس بالا این روش مناسب نمیباشد .بنابراین این اتفاق باعث شد روش دوم یعنی روش  reppe مورد استفاده قرار گیرد.

روش هیدروژنیزاسیون کاتالیزوری مالئیک انیدرید برای تولید thf به این صورت است که مالئیک انیدرید با هیدروژن در راکتور قرار گرفته و در حضور کاتالیزو نیکل میتوان تترا هیدرو فوران با درجه خلوص نزدیک به 80 درصد تولید کرد .در روش دای هیدراسیون 1و4 بوتان دی ال  با اسید سولفوریک رقیق شده با اب واکنش میدهد .

علاوه بر این مورد دو روش دیگر نیز برای تولید THF به نام دی کلروبوتن و اکسیداسیون بوتادین  نیز کاربرد دارد .

کاربردها

بعد از اشنایی با تترا هیدروفوران و خواص وِیژگی ها و روش تولید ان میتوان به برخی از کاربردهای این ماده در صنعت اشاره کرد .

همانطور که گفته شد این ماده قابلیت بالایی برای انحلال رزین ها دارد و به همین دلیل در پوشش های سنتزی چرم مورد استفاده است.

علاوه بر این این ماده در صنعت تولید چسب به عنوان حلال چسب اپوکسی و وینیل استفاده میشود.

 

آشنایی با حلال دی متیل فرمامید یا DMF

دی متیل فرمامید که با نام اختصاری DMF نیز شناخته میشود به عنوان یکی از پرکاربردترین حلالهای مورد استفاده در صنعت در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار میگیرد.

خصوصیات

این ماده از جایگزین شدن گروه دی متیل امین به جای گروه هیدروکسیل در اسید فرمیک تولید میشود .فرمول شیمیایی آن HCON(CH3)2 است شکل ظاهری آن به صورت مایعی روشن و شفاف است.گرید صنعتی این ماده  بویی همانند امین ها دارد اما نوع خالص ان بی بو است. دارای نقطه جوش بالا  152 الی 154 درجه سانتی گراد است . دانسیته این ترکیب 0.948 گرم بر میلیلیتر است. و نقطه ذوب ان -60 درجه سانتی گراد میباشد. در حضور اسید ها یا باز های قوی مانند سدیم هیدروکسید یا اسید کلریدریک ناپایدار است و بر اثر تجزیه شدن به دی متیل امین تبدیل میشود.وزن مولی این ترکیب 73.095 گرم بر مول است.

روش تولید

برای تولید دی متیل فرمامید از فرایند کربونیلاسیون متانول در حضور یک کاتالیست بازی یا یک فلز استفاده میشود. فرایند کربونیلاسیون به دو روش انجام میشود .اول ینروش فرایند کربونیلاسیون متانول در حضور کاتالیست بازی مثل سدیم متااکسید.و دومین روش واکنش کربونیلاسیون مستقیم دی متیل امین در حضور کاتالیزور بازی یا فلزی میباشد.علاوه بر سدیم متواکسید ترکیبات دیگری مانندد پنتا اکسید و رزین های تبادلی انیونی  مورد استفاده قرار میگیرد.

موارد مصرف حلال دی متیل فرمامید

عمده ترین مورد مصرف این حلال در گذشته در سراسر جهان در تولید مواد دارویی و الیافی از جنس اکریلیک بود که با گذشت زمان دی متیل استامید جایگزین این ماده در صنعت ریسندگی و تولید الیاف اکریلیک شد. با وجود این جایگزینی هنوز هم در برخی نقاط دی ام اف در تهیه و تولید این الیاف مورد استفاده قرار میگیرد. در صنعت داروسازی این ماده به عنوان حلال کاربرد زیادی دارد . برای مثال در فرایند کریستالیزاسیون از این حلال استفاده میشود.علاوه بر داروسازی و تولید الیاف اکریلیک یکی دیگر از صنایع پر مصرف این حلال در تولید چرم میباشد . این حلال برای رسوب دادن پلی اورتان بر روی سطح چرم مورد استفاده قرار میگیرد.این ماده به عنوان حلال مواد شیمیایی و پلیمرهایی مثل پلی وینیل کلراید،کوپلیمر وینیل کلراید –وینیل استات ،پلی امید ها و... کاربرد دارد.

این ماده سمیت کمی دارد اما ضروری است هنگام کار کردن با ان نکات ایمنی رعایت شده و MSDS محصول به دقت مطالعه شود.

این ماده جاذب رطوبت است و شرایط نگهداری از ان در حضور نیتروژن خشک میباشد .این اده در گرید خالص برای فلزات خوردگی ایجاد نمیکند اما برای مس ،قلع و الیاز های این فلزات اسیب زا است .