زایلن
زایلن یک ترکیب آروماتیک هیدروکربنی با فرمول شیمیایی C₆H₄(CH₃)₂ (یا C₈H₁₀) است که از یک حلقه بنزن با دو گروه متیل (-CH₃) تشکیل شده است. این ماده به صورت سه ایزومر ساختاری (اورتو-زایلن، متا-زایلن و پارا-زایلن) و همچنین به صورت “زایلن مخلوط” (شامل ترکیب ایزومرها همراه با مقداری اتیل‌بنزن) وجود دارد. زایلن به دلیل خواص شیمیایی و فیزیکی خاص، در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارد.
ساختار زایلن
زایلن یک ترکیب آروماتیک با فرمول شیمیایی C₆H₄(CH₃)₂ است. این ماده شامل یک حلقه بنزن (حلقه شش‌ضلعی با پیوندهای دوگانه متناوب) است که دو گروه متیل در موقعیت‌های مختلف به آن متصل شده‌اند. زایلن در سه ایزومر زیر وجود دارد:
- اورتو-زایلن (o-Xylene): گروه‌های متیل در موقعیت‌های 1 و 2 حلقه بنزن.
- متا-زایلن (m-Xylene): گروه‌های متیل در موقعیت‌های 1 و 3.
- پارا-زایلن (p-Xylene): گروه‌های متیل در موقعیت‌های 1 و 4.
هر ایزومر به دلیل تفاوت در موقعیت گروه‌های متیل، خواص فیزیکی و کاربردهای صنعتی متفاوتی دارد.
ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی زایلن
- شکل ظاهری: مایع بی‌رنگ با بوی شیرین و مشخص (مشابه تولوئن).
- نقطه جوش: بسته به ایزومر، حدود ۱۳۸ تا ۱۴۴ درجه سانتی‌گراد.
- حلالیت: در آب بسیار کم‌محلول (کمتر از ۲۰ mg/L) اما در حلال‌های آلی مانند الکل، اتر و بنزن به خوبی حل می‌شود.
- پایداری شیمیایی: به دلیل ساختار آروماتیک، پایداری بالایی در برابر واکنش‌های شیمیایی معمول دارد.
- اشتعال‌پذیری: نقطه فلش حدود ۲۷– ۳۰C° ← ماده‌ای بسیار قابل اشتعال است.
کاربردهای زایلن
- صنعت پتروشیمی: پارا-زایلن ماده اولیه تولید اسید ترفتالیک خالص (PTA) و در نهایت پلی‌اتیلن ترفتالات (PET).
- حلال صنعتی: به عنوان حلال قوی در رنگ‌ها، رزین‌ها، چسب‌ها و پوشش‌ها.
- صنعت پلاستیک: پارا-زایلن برای تولید بطری‌های پلاستیکی و فیبرهای پلی‌استر.
- داروسازی: در سنتز برخی ترکیبات شیمیایی دارویی.
- صنعت چاپ: به عنوان حلال در جوهرهای چاپ.
- کاربردهای آزمایشگاهی: برای تمیز کردن تجهیزات و در آنالیزهای شیمیایی.
مزایای زایلن
- حلالیت عالی: توانایی حل کردن طیف وسیعی از ترکیبات آلی.
- پایداری بالا: ساختار آروماتیک باعث مقاومت در برابر تخریب شیمیایی.
- تنوع ایزومری: امکان کاربردهای متنوع در صنایع مختلف.
- تولید اقتصادی و دسترسی آسان: محصول جانبی فرآیندهای پالایش نفت و اصلاح کاتالیستی.
معایب زایلن
- سمیت: قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض بخار زایلن → آسیب به سیستم عصبی مرکزی، کبد و کلیه‌ها.
- خطر اشتعال: ماده‌ای بسیار قابل اشتعال با بخارات سنگین‌تر از هوا.
- تأثیر زیست‌محیطی: تجزیه‌پذیری زیستی پایین و امکان آلودگی خاک و آب‌های زیرزمینی.
- محدودیت‌های بهداشتی: برای استفاده در صنایع غذایی یا دارویی نیازمند خالص‌سازی و تأییدیه‌های FDA/EMA.
ایمنی و نگهداری زایلن
- تجهیزات حفاظت فردی: استفاده از دستکش مقاوم، عینک ایمنی و ماسک مناسب در محیط‌های بسته.
- تهویه مناسب: در محل‌های استفاده صنعتی باید تهویه قوی برقرار باشد.
- شرایط نگهداری: در ظروف دربسته، به دور از حرارت، جرقه و شعله مستقیم نگهداری شود.
- نقاط تماس خطرناک: پوست، چشم و سیستم تنفسی. در صورت تماس باید فوراً با آب شستشو داده شود.
- محدودیت‌های مواجهه شغلی (OSHA/NIOSH):
- حد مجاز مواجهه (PEL): 100 ppm (TWA)
- حد توصیه‌شده (REL): 100 ppm (TWA)، 150 ppm (STEL)
