ایزو‌بوتانول
ایزو‌بوتانول (Isobutanol) یک الکل نوع اول شاخه‌دار با چهار اتم کربن است که در صنایع مختلف به‌عنوان حلال، ماده اولیه در سنتز شیمیایی، افزودنی سوخت، و نرم‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده یک مایع بی‌رنگ با بوی خاص الکلی و تبخیر متوسط است و در خانواده الکل‌های آلیفاتیک سبک قرار دارد.
ساختار شیمیایی ایزو‌بوتانول
- فرمول مولکولی: C₄H₁₀O
- نام IUPAC: 2-Methyl-1-propanol
- فرمول ساختاری: (CH₃)₂CHCH₂OH
- نوع الکل: الکل نوع اول شاخه‌دار (branched primary alcohol)
ساختار شاخه‌دار ایزو‌بوتانول (یا ایزوبوتیل الکل) باعث تمایز آن از نرمال‌بوتانول در خواص فیزیکی، حلالیت، بوی ملایم‌تر و عملکرد متفاوت در واکنش‌های شیمیایی می‌شود.
ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی ایزو‌بوتانول
- جرم مولی: 74.12 g/mol
- بو: شیرین و نمناک
- نقطه اشتعال: حدود 28°C (بسته به شرایط فشار)
- حلالیت در حلال‌های آلی: به‌راحتی محلول در الکل‌ها، استرها، اترها، کلروفرم و بنزن
- قطبیت: متوسط – دارای گروه هیدروکسیل قطبی و زنجیره هیدروکربنی کوتاه
- فراریت: متوسط – نرخ تبخیر کمتر از متانول و بیشتر از اتانول
- پایداری شیمیایی: در شرایط عادی پایدار؛ در برابر اسیدهای قوی و اکسنده‌ها ناپایدار
- قابلیت اختلاط: با بیشتر حلال‌های آلی کاملاً قابل اختلاط است
کاربردهای ایزو‌بوتانول
حلال صنعتی:
- در لاک‌ها، رزین‌ها، چسب‌ها، رنگ‌های پایه حلال
- به‌عنوان حلال در جوهرهای چاپ، پوشش‌های فلزی و لاک‌های خودرویی
افزودنی سوخت:
- افزایش عدد اکتان در بنزین
- کاهش تشکیل رسوبات در موتورهای احتراقی
- جایگزین زیست‌پذیر متانول در فرمولاسیون سوخت‌های زیستی ترکیبی
سنتز شیمیایی:
- پیش‌ماده در تولید استرها، پلاستی‌سایزرها (نرم‌کننده‌ها)، و سورفکتانت‌ها
- تولید ایزوبوتیل استات، بوتیل اکریلات و سایر ترکیبات آلی معطر
صنایع نفت، گاز و کشاورزی:
- عامل فرمولاسیون در آفت‌کش‌ها، افزودنی‌های روان‌ساز و مواد استخراجی
- در برخی کاربردهای خاص در تصفیه نفت خام یا جداسازی ترکیبات آلی
مزایای ایزو‌بوتانول
- قدرت حلالیت بالا برای ترکیبات قطبی و غیرقطبی
- بخار متوسط – کنترل تبخیر نسبت به سایر الکل‌ها
- کارایی بالا در سنتز استرهای معطر و صنعتی
- عدد اکتان بالا – مناسب برای جایگزینی یا ترکیب با سوخت‌های فسیلی
- پایداری شیمیایی و محیطی مناسب
معایب ایزو‌بوتانول
- قابل اشتعال – نیاز به نگهداری ایمن و رعایت اصول ایمنی حمل‌ونقل
- سمیت متوسط – تحریک تنفسی و پوستی در تماس مکرر یا غلظت‌های بالا
- حلالیت محدود در آب – نیاز به امولسیفایر یا هم‌زن مناسب
- نسبتاً گران‌تر از نرمال بوتانول در برخی بازارها
ایمنی و نگهداری ایزو‌بوتانول
نام ماده: ایزو‌بوتانول (Isobutanol)
فرمول شیمیایی: C₄H₁₀O
شماره CAS: 78-83-1
خطرات شیمیایی و فیزیکی ایزو‌بوتانول
| نوع خطر | توضیحات |
|---|---|
| قابل اشتعال بالا | ایزو‌بوتانول مایعی با نقطه اشتعال حدود 28°C است و بخارات آن در مجاورت شعله یا جرقه به‌شدت مشتعل می‌شوند. |
| تحریک پوست و چشم | تماس مستقیم با مایع می‌تواند باعث خشکی پوست، التهاب یا سوزش چشم شود. |
| خطر تنفسی | استنشاق بخارات در فضای بسته ممکن است باعث سرگیجه، سردرد، تهوع یا تحریک راه‌های تنفسی شود. |
| آسیب به سیستم عصبی | قرارگیری طولانی‌مدت در معرض بخار ایزو‌بوتانول ممکن است روی سیستم عصبی اثرات مخرب داشته باشد. |
اقدامات ایمنی ایزو‌بوتانول
اقدامات عمومی:
-
در محیط‌هایی با تهویه مناسب کار شود.
-
از ماسک مناسب با فیلتر آلی در کارگاه‌های صنعتی استفاده گردد.
-
استفاده از دستکش مقاوم شیمیایی (نیتریل یا PVC)، عینک ایمنی و روپوش آزمایشگاهی الزامی است.
-
از تماس طولانی‌مدت یا مکرر با پوست خودداری شود.
در صورت نشت:
-
نشت را با جذب‌کننده‌های غیرقابل اشتعال (مثل ورمیکولیت یا ماسه) جمع‌آوری کنید.
-
منطقه را تهویه کرده و منابع جرقه/حرارت را حذف کنید.
-
از تجهیزات ضدجرقه برای جمع‌آوری استفاده شود.
در صورت آتش‌سوزی:
-
برای خاموش کردن، از کف مقاوم الکلی، CO₂، یا پودر خشک استفاده شود.
-
آب پرفشار برای پاشش مستقیم استفاده نشود (پخش آتش را بیشتر می‌کند).
-
تجهیزات اطفای حریق باید ضدجرقه و مجهز به لباس مقاوم در برابر بخارات الکل باشند.
شرایط نگهداری ایزو‌بوتانول
| پارامتر | توصیه |
|---|---|
| دمای نگهداری | بین 5 تا 30 درجه سانتی‌گراد – از سرمای شدید یا گرمای مستقیم دوری شود. |
| ظروف نگهداری | در بشکه‌های فلزی یا ظروف پلی‌اتیلن مقاوم به حلال نگهداری شود. |
| تهویه انبار | انبار باید دارای تهویه دائم و فاقد منابع حرارتی مستقیم باشد. |
| علائم هشدار | ظروف باید با برچسب‌های خطر (قابل اشتعال، تحریک‌کننده) مشخص شوند. |
| دور از مواد ناسازگار | از تماس با مواد اکسیدکننده قوی، اسیدهای غلیظ و کلرات‌ها خودداری شود. |
