آمین های چرب اتوکسیله
آمین‌های چرب اتوکسیله ترکیباتی غیر‌یونی هستند که از واکنش بین آمین‌های چرب زنجیره بلند (مانند C12 تا C22) با اتیلن اکسید (EO) تولید می‌شوند. نتیجه این واکنش مولکولی با یک بخش آبدوست (اتوکسیله) و یک بخش آب‌گریز (زنجیره آلکیلی چرب) است که دارای خاصیت سورفکتانت قوی می‌باشد.
ساختار آمین های چرب اتوکسیله
R–NH–(CH₂CH₂O)n–H
-
R = زنجیره آلکیلی از روغن نارگیل، تالو یا سویا
-
n = تعداد مول اتوکسیله (معمولاً بین 2 تا 20)
ویژگی‌های آمین های چرب اتوکسیله
| ویژگی | مقدار / توضیح |
|---|---|
| ظاهر فیزیکی | مایع یا موم زرد کم‌رنگ |
| ویسکوزیته (25°C) | متوسط تا بالا |
| چگالی (g/cm³) | 0.95 – 1.00 |
| حلالیت در آب | بسته به n، محلول یا نیمه‌محلول |
| pH محلول 1% | 7.0 – 9.0 |
| خاصیت کف‌زایی | متوسط |
| نوع سورفکتانت | غیر‌یونی (Nonionic) |
کاربردهای آمین های چرب اتوکسیله
آمین‌های چرب اتوکسیله به‌دلیل خاصیت ضدالکتریسیته ساکن، امولسیون‌کنندگی و ترکنندگی، در صنایع مختلف کاربرد دارند:
کشاورزی:
-
امولسیفایر در آفت‌کش‌ها و کودهای مایع
-
عامل نفوذ‌دهنده (penetrant) در محلول‌های اسپری برگ
نفت، گاز و حفاری:
-
افزودنی در گل حفاری و پاک‌کننده چاه‌های نفت
-
پایدارکننده فوم و کنترل‌کننده سطح تماس
شوینده‌های صنعتی:
-
پاک‌کننده‌های قوی فلزات، خودرو و سطوح سخت
-
افزودنی در شوینده‌های پارچه‌ای ضدالکتریسیته
صنایع نساجی، چرم، رنگ و پلاستیک:
-
آنتی‌استاتیک، روان‌کننده، مرطوب‌کننده
-
دیسپرس‌کننده رنگ‌ها و رنگدانهها
مزایای آمین های چرب اتوکسیله
-
خاصیت ترکنندگی و امولسیفایری بالا
-
پایداری بالا در pH و سختی‌های مختلف آب
-
قابل ترکیب با سورفکتانت‌های آنیونی و کاتیونی
-
فاقد بار یونی = عدم تداخل با ترکیبات حساس
-
زیست‌تجزیه‌پذیر (در بسیاری از گریدها)
معایب آمین های چرب اتوکسیله
-
در برخی گریدها حساسیت پوستی در تماس زیاد
-
ناپایداری در ترکیب با برخی مواد اکسیدکننده
-
جذب رطوبت از محیط (در گریدهای اتوکسیله بالا)
-
قیمت بالاتر نسبت به سورفکتانت‌های ساده آنیونی
ایمنی و نگهداری آمین های چرب اتوکسیله
| آیتم ایمنی | توضیح |
|---|---|
| تماس با پوست/چشم | ممکن است تحریک کند – استفاده از دستکش/عینک توصیه می‌شود |
| استنشاق | در محیط صنعتی با تهویه مناسب مشکلی ندارد |
| نقطه اشتعال | بالای 150°C |
| سازگاری | ناسازگار با اکسیدکننده‌های قوی |
| انبارداری | در ظروف پلاستیکی مقاوم – محیط خشک و خنک |
| پایداری محیطی | قابل تجزیه زیستی، در غلظت‌های مجاز کم‌خطر |
اتیدرونیک اسید
ساختار اتیدرونیک اسید
ساختار مولکولی HEDP شامل یک اتم کربن مرکزی است که به یک گروه هیدروکسیل (−OH) و دو گروه فسفونیک اسید (−PO₃H₂) متصل است. برخلاف تصور رایج، گروه متیل (−CH₃) در ساختار وجود ندارد. این ساختار به آن قابلیت اتصال قوی به یون‌های فلزی چندظرفیتی را می‌دهد و موجب عملکرد مؤثر آن در شلاته‌کردن یون‌هایی مانند Ca²⁺، Fe³⁺ و Cu²⁺ می‌شود.ویژگی‌های اتیدرونیک اسید
- شکل ظاهری: معمولاً به صورت پودر کریستالی سفید رنگ یا مایع شفاف بی‌رنگ تا زرد کم‌رنگ بسته به گرید (خشک یا محلول آبی) و غلظت در دسترس است.
- حلالیت: در آب به‌خوبی و به‌طور کامل حل می‌شود. در اغلب حلال‌های آلی مانند اتانول، استون و بنزن نامحلول است، و تنها در برخی حلال‌های قطبی خاص مانند متانول به میزان اندک محلول است.
- پایداری: در برابر حرارت تا دمای حدود 180–200 درجه سانتی‌گراد نسبتاً پایدار است. در محدوده pH بین 2 تا 10 پایدار باقی می‌ماند و در این بازه عملکرد شلاته‌کنندگی و ضد‌رسوبی خوبی دارد. در pHهای بسیار قلیایی (>10) یا در حضور اکسیدکننده‌های قوی (مثل هیپوکلریت سدیم)، ممکن است تجزیه شود.
- خاصیت شلاته‌کنندگی (Chelating Agent): این ترکیب توانایی بسیار خوبی در اتصال به یون‌های فلزی چندظرفیتی مانند کلسیم (Ca²⁺)، آهن (Fe³⁺)، و مس (Cu²⁺) دارد و از تشکیل رسوب‌های معدنی مانند کربنات کلسیم و سولفات کلسیم جلوگیری می‌کند.
کاربردهای اتیدرونیک اسید
اتیدرونیک اسید به دلیل خواص منحصربه‌فردش در صنایع مختلفی استفاده می‌شه: تصفیه آب صنعتی- به‌عنوان مهارکننده رسوب و خوردگی در بویلرها، برج‌های خنک‌کننده، سیستم‌های آب شیرین‌کن (RO) و چیلرها
- به‌عنوان پایدارکننده سفیدکننده‌های پراکسیدی مانند H₂O₂
- جلوگیری از رسوب کلسیم و منیزیم در ماشین لباسشویی و ظرف‌شویی
- کمک به نرم‌کردن آب سخت
- به‌طور مستقیم استفاده نمی‌شود؛ ولی در برخی فرمول‌های صنعتی (نه مصرف شخصی) به عنوان پاک‌کننده غیرمستقیم کاربرد دارد.
- در فرآیندهای رنگرزی و تکمیل پارچه برای حذف یون‌های فلزی از حمام رنگ که می‌تونن در کیفیت رنگ اختلال ایجاد کنن و پایدارسازی رنگ
- برای جلوگیری از تشکیل رسوب در لوله‌ها و تجهیزات حفاری
- نه به عنوان کود، بلکه در سیستم‌های آبیاری برای جلوگیری از رسوب و انسداد نازل‌ها
مزایای اتیدرونیک اسید
- کارایی بالا در غلظت کم: HEDP حتی در غلظت‌های پایین (معمولاً 1–10 mg/L) می‌تواند به‌طور مؤثر رسوبات فلزی و معدنی را مهار کند یا یون‌های فلزی را شلاته نماید.
- پایداری شیمیایی مناسب در محدوده وسیع pH: HEDP در محدوده pH بین 2 تا 10 پایدار باقی می‌ماند و بدون تجزیه شدن، خاصیت شلاته‌کنندگی و ضد‌رسوبی خود را حفظ می‌کند.
- سازگاری با بسیاری از مواد افزودنی صنعتی: HEDP می‌تواند با ترکیباتی مانند پلی‌کربوکسیلات‌ها، فسفات‌ها، پلیمرهای ضد رسوب، مواد ضد خوردگی، سفیدکننده‌ها (پراکسید هیدروژن) و سورفکتانت‌ها در فرمولاسیون‌های پیچیده بدون واکنش نامطلوب یا کاهش عملکرد ترکیب شود.
- مقرون‌به‌صرفه از نظر اقتصادی: در مقایسه با برخی دیگر از شلاته‌کننده‌ها مانند EDTA یا DTPA، قیمت HEDP کمتر است و با توجه به عملکرد بالایش در دوز کم، هزینه تمام‌شده سیستم‌های تصفیه یا کنترل رسوب را کاهش می‌دهد. همچنین نیاز به تمیزکاری کمتر و عمر طولانی‌تر تجهیزات را فراهم می‌کند.
- توانایی مهار رسوبات معدنی رایج مانند کربنات و سولفات کلسیم: HEDP به یون‌های Ca²⁺ و Mg²⁺ متصل شده و از ایجاد رسوبات نامحلول مانند CaCO₃ (کربنات کلسیم) و CaSO₄ (سولفات کلسیم) جلوگیری می‌کند. همچنین از تشکیل زنگ‌آهن و رسوبات آهنی (Fe³⁺) در لوله‌ها و بویلرها جلوگیری می‌کند، که این موضوع برای پایداری سیستم‌های حرارتی، سرمایشی و آبیاری صنعتی حیاتی است.
معایب و ملاحظات ایمنی
- زیست‌تخریب‌پذیری پایین: در مقایسه با ترکیبات فسفاته ساده، HEDP در طبیعت کندتر تجزیه می‌شود.
- پتانسیل یوتروفیکاسیون: در صورت ورود به منابع آبی، به دلیل داشتن فسفر، ممکن است در رشد بیش از حد جلبک‌ها نقش داشته باشد.
- خورنده در غلظت بالا: در غلظت‌های بسیار بالا و شرایط خاص می‌تونه برای برخی فلزات خورنده باشه.
- تحریک‌کننده پوست و چشم در حالت غلیظ: استفاده از دستکش و عینک ایمنی هنگام کار توصیه می‌شود.
- کارایی محدود برای برخی فلزات: برای شلاته‌کردن برخی فلزات سنگین مانند سرب، HEDP به تنهایی کفایت نمی‌کند.
ایمنی و نگهداری اتیدرونیک اسید
| مسیر تماس | تأثیرات احتمالی |
|---|---|
| تماس با چشم | سوزش، قرمزی، التهاب – نیاز به شستشوی فوری با آب فراوان |
| تماس با پوست | تحریک، خشکی، التهاب خفیف در تماس مکرر یا طولانی |
| استنشاق بخار/غبار | در غلظت بالا ممکن است باعث تحریک سیستم تنفسی شود |
| بلعیدن تصادفی | ایجاد اختلال گوارشی، تهوع – در موارد شدید نیاز به مداخله پزشکی |
| ویژگی | وضعیت |
|---|---|
| طبقه‌بندی GHS | Skin Irrit. 2 – Eye Irrit. 2A (تحریک پوستی و چشمی) |
| نماد هشدار | ⚠️ (علامت خطر – اخطار) |
| کد هشدارهای H | H319 (باعث تحریک جدی چشم) |
| کدهای توصیه P (پیشگیرانه) | P264, P280, P305+P351+P338 |
شرایط نگهداری اتیدرونیک اسید
| پارامتر | شرایط توصیه‌شده |
|---|---|
| دمای نگهداری | بین 5 تا 30 درجه سانتی‌گراد |
| ظرف نگهداری | ظروف HDPE، پلی‌پروپیلن یا تانکر ضد‌خورندگی |
| موقعیت مکانی | در جای خشک، خنک، دور از نور مستقیم خورشید |
| دور از چه موادی؟ | بازهای قوی، عوامل اکسیدکننده، فلزات سنگین |
| پایداری شیمیایی | پایدار در شرایط نرمال – ناپایدار در pH بسیار بالا |
| قابلیت اشتعال | غیر قابل اشتعال |
ایزوتریدسیل الکل اتوکسیله
ساختار ایزو تری دسیل الکل اتوکسیله
ساختار این ماده شامل یک زنجیره شاخه‌دار 13 کربنه (C13-branched) از نوع ایزو تری دسیل الکل است که به چندین واحد اتیلن‌اکسید (معمولاً بین 3 تا 12 مول) متصل شده است. این ترکیب دارای دو بخش مشخص است:- بخش آب‌گریز (lipophilic) مربوط به الکل شاخه‌دار
- بخش آبدوست (hydrophilic) ناشی از زنجیره‌های اتیلن‌اکسید
ویژگی‌های ایزو تری دسیل الکل اتوکسیله
- سورفکتانت غیر یونی با حلالیت خوب در آب، الکلها و بسیاری از حلال‌های آلی
- پایداری حرارتی و شیمیایی بالا، به‌ویژه در pH 4 تا 9
- قابلیت کف‌کنندگی متوسط تا پایین (وابسته به درجه اتوکسیلاسیون)
- سازگاری بالا با سورفکتانت‌های آنیونی، کاتیونی و آمفوتریک
- زیست‌تخریب‌پذیری قابل قبول مطابق استاندارد OECD
- خطر تحریک پایین برای پوست و چشم (در گریدهای مخصوص محصولات مراقبت شخصی)
کاربردهای ایزو تری دسیل الکل اتوکسیله
✔️ در صنایع شوینده: مایع ظرف‌شویی، مایع لباسشویی، شامپو، پاک‌کننده‌های سخت صنعتی و کارواش‌ها ✔️ در فرمولاسیون‌های نساجی: به عنوان مرطوب‌کننده، عامل نفوذ و حذف‌کننده روغن‌ها ✔️ در صنایع چرم، رنگرزی و چاپ: به عنوان امولسیفایر و پایدارکننده امولسیون ✔️ در صنعت کشاورزی: به عنوان عامل کمک‌سورفکتانت، مرطوب‌کننده و پخش‌کننده آفت‌کش‌ها و کودهای مایع ✔️ در صنایع نفت و گاز: در فرمول‌های کنترل کف، حفاری، لای‌زدایی و جداسازی فازها ✔️ در پوشش‌ها، جوهرها و فرمولاسیون رنگ: برای کنترل کشش سطحی و پخش رنگدانههامزایای ایزو تری دسیل الکل اتوکسیله
- سازگاری بالا با ترکیبات یونی و غیر یونی
- عملکرد مؤثر در دماهای بالا و پایین
- ایمن برای پوست در فرمول‌های مراقبتی
- افزایش توان پاک‌کنندگی و کاهش کشش سطحی محلول
- کاهش نیاز به فسفات‌ها در شوینده‌ها
معایب ایزو تری دسیل الکل اتوکسیله
❌ در برخی فرمول‌ها، قابلیت کف‌کنندگی پایین دارد و نیاز به ترکیب با سورفکتانت‌های کف‌زا (مثل SLES) دارد ❌ هزینه بالاتر نسبت به سورفکتانت‌های آنیونی ساده ❌ در pH بسیار پایین (<3) یا بسیار بالا (>11) ممکن است پایداری کاهش یابد ❌ در دوزهای بالا ممکن است اثر چربی‌زدایی بیش از حد ایجاد کند (در محصولات پوست)ایمنی و نگهداری ایزوتریدسیل الکل اتوکسیله
ایزوتریدسیل الکل اتوکسیله، یکی از سورفکتانت‌های غیر یونی پرکاربرد در صنایع شوینده، نساجی و کشاورزی است که از نظر ایمنی در دسته مواد با خطر کم تا متوسط قرار می‌گیرد. این ترکیب به‌طور کلی غیر قابل اشتعال بوده اما در تماس مستقیم با پوست یا چشم می‌تواند موجب تحریکات خفیف شود.
برای نگهداری ایمن از این ماده، رعایت نکات زیر توصیه می‌شود:
-
در ظروف دربسته و مقاوم به خوردگی نگهداری شود.
-
محیط نگهداری باید خشک، خنک و دارای تهویه مناسب باشد.
-
از یخ‌زدگی یا قرارگیری در معرض حرارت بالا پرهیز گردد.
-
در حین جابجایی، استفاده از دستکش، عینک ایمنی و ماسک توصیه می‌شود.
✅ رعایت این دستورالعمل‌ها، موجب حفظ پایداری ماده و جلوگیری از بروز خطرات احتمالی در محیط کار می‌شود.
دی اتیلن تری آمین
دی‌اتیلن‌تری‌آمین (DETA) یا ۲٬۲′-ایمینودی‌اتیل‌آمین یک آمین سه‌عامله است با فرمول شیمیایی NH₂‑CH₂‑CH₂‑NH‑CH₂‑CH₂‑NH₂ که به‌صورت مایع بی‌رنگ تا زرد روشن با بوی قوی آمونیاکی دیده می‌شود. این ترکیب به عنوان عامل عامل پخت رزین اپوکسی و آمین‌های عملکردی در صنایع مختلف شناخته شده و در بازار صنعتی و شیمیایی جایگاه ویژه‌ای دارد.
ساختار شیمیایی دی اتیلن تری آمین
-
فرمول مولکولی: C₄H₁₃N₃
-
ساختار خطی: (NH₂CH₂CH₂)₂NH
-
تصویر اسکلت آلی: مطابق با ساختار رایج در منابع علمی
ویژگی‌های دی اتیلن تری آمین
| ویژگی | مقدار / توضیح |
|---|---|
| ظاهر | مایع بی‌رنگ تا زرد روشن، بو: آمونیاکی |
| چگالی (20°C) | حدود 0.954–0.96 g/cm³ |
| نقطه ذوب | ≈ –39°C |
| نقطه جوش | ≈ 207–209°C |
| فشار بخار (20°C) | ≈ 0.2–0.4 mmHg (≈37 Pa) |
| حلالیت در آب | کاملاً محلول در آب و حلال‌های قطبی |
| pH محلول 1% | حدود 12 – باز ضعیف |
| نقطه اشتعال | حدود 97–102°C بسته به روش آزمون |
مزایا دی اتیلن تری آمین
-
واکنش‌پذیری بالا با رزین‌های اپوکسی برای پخت سریع
-
عملکرد به‌عنوان لیگاند سه‌دندانه در شیمی هماهنگ‌کننده
-
امکان استفاده در استخراج گاز اسیدی در صنایع نفت و گاز
-
محلول‌آبی بودن، بازی ضعیف و جذب بالا
-
قیمت نسبتاً مناسب و در دسترس در گرید صنعتی
معایب دی اتیلن تری آمین
-
تحریک پذیری قوی پوست، چشم و مجاری تنفسی؛ تماس باید کنترل شده باشد
-
قابلیت جذب رطوبت (Hygroscopic) – نیاز به بسته‌بندی مناسب
-
در مجاورت هوا ممکن است زرد رنگ شود (اکسیداسیون)
-
بخارات آن سنگین‌تر از هوا بوده و تجمع آن می‌تواند خطرناک باشد
کاربردهای دی اتیلن تری آمین
صنایع رزین و چسب‌های اپوکسی
-
به‌عنوان عامل پخت (curing agent) در چسب‌ها و قالب‌گیری اپوکسی
شیمی هماهنگ‌کننده
-
تشکیل کمپلکس‌های فلزی با سه دندانه، مانند Co(dien)(NO₂)₃
صنعت نفت و گاز
-
استخراج گاز اسیدی ـ مانند CO₂ و H₂S از گازها
سایر کاربردها
-
روان‌کننده‌ها و ترکیبات ضدخوردگی در صنایع مختلف
ایمنی و نگهداری دی اتیلن تری آمین
-
کد UN: UN 2079، کلاس خطر 8 (خورنده)، گروه بسته‌بندی
-
GHS: کلمه هشدار DANGER، هشدارها شامل H302, H312, H314, H334؛ خورنده پوست و چشم، تحریک‌کننده تنفسی و در برخی موارد خطر باروری
-
PPE توصیه‌شده: دستکش نیتریل، عینک ایمنی، محافظ تنفسی در فضاهای بسته
-
انبارداری: ظروف محکم و درب‌دار، محیط خشک و خنک (ترجیحاً زیر 15°C)، دور از اکسیدکننده‌ها و رطوبت شدید
مونو اتانول امین
مونو‌اتانول‌آمین (MEA)، با فرمول مولکولی C₂H₇NO و CAS شماره 141‑43‑5، یک آمین اولیه است که دارای گروه‌های آمینو و هیدروکسیل بوده و به صورت مایع بی‌رنگ با بوی شدید آمونیاکی عرضه می‌شود. این ماده در صنایع تصفیه گاز، تولید شوینده‌ها، افزودنی‌های بتن، کاتالیزورها و محصولات مراقبت شخصی کاربرد فراوان دارد.
ساختار مونو اتانول امین
-
فرمول IUPAC: 2‑آمینواتان۱‑اول (2-Aminoethan‑1‑ol)
-
مولکول دو عملکرده با گروه –NH₂ و –OH در ساختار خود دارد و به عنوان ساده‌ترین عضو خانواده اتانول‌آمین‌ها شناخته می‌شود.
ویژگی‌های مونو اتانول امین
| ویژگی | مقدار / توضیح |
|---|---|
| ظاهر فیزیکی | مایع ویسکوز، بی‌رنگ، بوی آمونیاکی |
| چگالی (20 °C) | ~1.0117 g/cm³ |
| نقطه ذوب | ≈ 10.3 °C |
| نقطه جوش | ≈ 170 °C |
| فشار بخار (20 °C) | ~64 Pa |
| pKa (25 °C) | 9.50 |
| حلالیت در آب | کاملاً محلول در آب و الکلها |
| ویسکوزیته (20 °C) | ~23.2 mPa·s |
| ضریب شکست نور (nD) | 1.4539 |
مزایای مونو اتانول امین
-
جذب مؤثر گازهای اسیدی (CO₂ و H₂S) در واحدهای تصفیه گاز صنعتی (amine gas treating)
-
خنثی‌کنندگی و امولسیفایر قابل تنظیم در شوینده‌ها و محصولات مراقبت شخصی
-
عملکرد به‌عنوان واسطه شیمیایی در تولید پلیمر، دارو، رنگ و رزین؛ همچنین کاتالیزور در تولید فوم پلی‌یورتان
معایب مونو اتانول امین
-
خورندگی بالا و تحریک‌کننده پوست و چشم؛ تماس مستقیم ممکن است منجر به سوختگی شدید شود.
-
بخارات می‌تواند تحریک تنفسی ایجاد کند؛ استنشاق مزمن خطرناک است.
-
داده‌های سمیت خوراکی نشان‌دهنده خطر متوسط (LD₅₀ در موش ≈ 3320 mg/kg).
-
محیط‌زیستی مضر برای آبزیان و باید قبل از دفع خنثی‌سازی یا رقیق‌سازی شود.
کاربردهای مونو اتانول امین
-
تصفیه گاز (Gas sweetening): حذف CO₂ و H₂S از انواع گازهای فرآیندی، طبیعی و خروجی سوخت فسیلی
-
شوینده‌ها و پاک‌کننده‌ها: به عنوان عامل امولسیون‌کننده و pH تنظیم‌کننده در شوینده‌های صنعتی و آرایشی
-
صنعت بتن: افزودنی برای روان‌کننده‌های افزودنی کنترلی و نفوذپذیری بتن.
-
ساخت ترکیبات شیمیایی و دارویی: واسطه در واکنش‌های تولید EDTA
ایمنی و نگهداری مونو اتانول امین
ساختار ایمنی MEA شامل خطرات جدی است:
-
نشانه GHS: Danger – H314 (سوختگی پوست و چشم)، H335 (تحریک تنفسی)
-
تجهیزات حفاظتی (PPE): لباس مقاوم شیمیایی، دستکش نیتریل، عینک ایمنی یا شیلد چشمی، محافظ تنفسی در فضاهای بسته.
-
ظروف انبارداری: محیط خشک و خنک، دور از منابع حرارتی و اشتعال، بسته‌بندی محکم، تهویه مناسب.
-
اقدامات اضطراری:
-
در صورت تماس با پوست: شست‌وشوی فوری با آب
-
در صورت تماس چشم: شستشوی حداقل ۱۵ دقیقه و مراجعه پزشکی
-
از بین بردن نشت با استفاده از جذب‌کننده خشک و جلوگیری از پخش بخار یا پاشیده شدن
-