آکریلامید
آکریلامید به‌عنوان یک مونومر استراتژیک در زنجیره تأمین صنایع آب و فاضلاب، حفاری نفت و گاز، نساجی و صنایع شیمیایی شناخته می‌شود؛ زیرا پس از پلیمریزاسیون به پلی‌آکریلامید تبدیل می‌شود که به‌عنوان فلکولانت و افزودنی کنترل جریان در بسیاری از فرایندهای صنعتی کاربرد دارد. از نظر بازاری، تقاضای آکریلامید به‌صورت مستقیم با نیاز صنایع به مواد شیمیایی آب‌پالایی، ژل‌های الکتروفورزیس آزمایشگاهی و افزودنی‌های فرآیندی مرتبط است. در عین حال ریسک‌های بهداشتی و محدودیت‌های نظارتی (از جمله طبقه‌بندی به‌عنوان ماده‌ی خطرناک در اتحادیه اروپا و توصیه‌های بین‌المللی) باعث شده است که واحدهای تأمین‌کننده و خریداران صنعتی توجه ویژه‌ای به کنترل کیفیت، SDS و اجرای مقررات داشته باشند.
ساختار شیمیایی آکریلامید
آکریلامید یک آماید وینیلی است که فرمول مولکولی آن C₃H₅NO و وزن مولکولی حدود 71.08 g·mol⁻¹ است. شناسه‌های مهم صنعتی شامل CAS No. 79-06-1 و شناسه‌های ثبت بین‌المللی دیگری هستند که در مشخصات فنی و برگه‌های ایمنی (SDS) ذکر می‌شوند. ساختار شیمیایی و وجود گروه وینیل (—CH₂=CH—) باعث می‌شود آکریلامید به‌راحتی تحت واکنش‌های پلیمریزاسیون رادیکالی قرار بگیرد و در حضور سیستم‌های آغازگر یا گرما به پلی‌آکریلامید تبدیل شود. برای خرید و طراحی فرایند، اطلاع از گرید (صنعتی، آزمایشگاهی یا محلولی) و حضور مهارکننده‌های پلیمریزاسیون (مانند MEHQ) در محصول حیاتی است.
ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آکریلامید
آکریلامید به‌صورت جامد بلوری (بی‌رنگ تا سفید) و با حلالیت بسیار بالا در آب شناخته می‌شود و مشخصات فیزیکی معمولی آن به‌صورت خلاصه عبارت‌اند از:
-
حالت فیزیکی: جامد کریستالی بی‌رنگ؛ قابلیت تبدیل به ژل پس از پلیمریزاسیون در حضور بایس‌آکریلامید در کاربردهای آزمایشگاهی.
-
نقطه ذوب: حدود 82–86 °C (مقادیر مرجع مختلف در بازهٔ 82–86 °C گزارش شده‌اند).
-
وزن مولکولی: ≈ 71.08 g·mol⁻¹.
-
انحلال‌پذیری در آب: بسیار بالا — آکریلامید به‌خوبی در آب حل می‌شود و این خصوصیت باعث می‌شود در تولید پلیمرهای محلول در آب مناسب باشد.
-
پایداری و پلیمریزاسیون: پایدار در شرایط محیطی عادی، اما در دماهای بالا یا در حضور نور/آغازگرها می‌تواند پلیمریزاسیون ناخواسته را تجربه کند؛ بنابراین افزودن مهارکننده‌های رادیکالی و کنترل دما در ذخیره‌سازی الزامی است.
-
ویژگی‌های شیمیایی: قابلیت واکنش از طریق پیوند وینیل برای تولید کوپلیمرها و شبکه‌های پلیمری؛ توانایی ایجاد پیوندهای آبگریز/آبلیافتی بسته به ساختار کوپلیمری.
مقادیر فوق از منابع مرجع صنعتی و پروفایل‌های سم‌شناسی استخراج شده‌اند؛ برای طراحی‌های مهندسی به داده‌های گرید خاص تأمین‌کننده مراجعه شود.
کاربردهای آکریلامید
آکریلامید به‌دلیل توانایی تبدیل به پلی‌آکریلامید و تهیه کوپلیمرهای محلول، در صنایع متعددی کاربرد دارد که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:
-
تصفیه آب و فاضلاب: تولید فلکولانت‌ها و کمک انعقاد مبتنی بر پلی‌آکریلامید برای ته‌نشینی ذرات معلق و تولید آب شفاف؛ این بزرگ‌ترین کاربرد صنعتی آکریلامید در سطح جهان است.
-
صنعت نفت و گاز: استفاده در کنترل جریان، تثبیت خاک (گرِوتینگ) و بهبود برداشت از چاه‌ها با مشتقات پلیمری.
-
صنایع نساجی و کاغذ: کاربرد به‌عنوان افزودنی‌های بهبود‌دهنده‌ی خواص جریان، چسبندگی و تثبیت الیاف در فرمولاسیون‌های پردازش سطحی.
-
تحقیقات و آزمایشگاه‌ها: تهیه ژل‌های پلی‌آکریلامیدی برای الکتروفورز (PAGE) و جداسازی زیست‌مولکول‌ها؛ گریدهای مخصوص زیست‌شناسی و الکتروفورز به‌صورت محلول یا پودر عرضه می‌شوند.
-
صنایع شیمیایی و تولید پلیمر: تولید کوپلیمرها برای تنظیم ویسکوزیته، خواص سطحی و مقاومت فیلم در پوشش‌ها و چسب‌ها.
معایب آکریلامید
با وجود کاربردهای گسترده، آکریلامید دارای معایبی است که در انتخاب آن باید جدی گرفته شوند:
-
خطرات بهداشتی و سم‌شناسی: آکریلامید در مطالعات حیوانی اثرات نوروتوکسیک، موتاژنیک و سرطان‌زا نشان داده و توسط مراجع بین‌المللی به‌عنوان «احتمالاً سرطان‌زا برای انسان» (IARC گروه 2A) یا در طبقه‌بندی‌های جدیدتر به‌عنوان Muta.1B / Carc.1B گزارش شده است؛ بنابراین مواجهه شغلی و آلایندگی محیطی آن نیازمند کنترل دقیق است.
-
پلیمریزاسیون ناخواسته در ذخیره‌سازی: بدون مهارکننده و در شرایط نامناسب دما/نور می‌تواند شروع به پلیمریزاسیون خودبه‌خود کند که خطرات ایمنی و افت کیفیت ایجاد می‌کند.
-
محدودیت‌های نظارتی و بازار: برخی بازارها یا پروژه‌ها به‌دلیل محدودیت‌های زیست‌محیطی و قوانین مدرن به‌دنبال جایگزین‌های کم‌خطرتر یا کاهش مقادیر مونومر آزاد در محصولات نهایی هستند.
مزایای آکریلامید
در مقابل معایب، آکریلامید مزایای فنی و اقتصادی مهمی دارد که در تصمیم‌گیری خرید و طراحی فرایند مؤثرند:
-
بازده عملکردی بالا در تولید پلی‌آکریلامید: تبدیل مؤثر به پلیمرهای محلول در آب که به‌عنوان فلکولانت در تصفیه آب عملکردی بسیار اقتصادی و فنی ارائه می‌دهند.
-
قابلیت سفارشی‌سازی: از طریق کوپلیمریزاسیون با مونومرهای دیگر می‌توان خواص مکانیکی، نقطه ژل و ویسکوزیته را دقیق تنظیم کرد؛ این انعطاف‌پذیری برای تولید انواع رزین‌ها و افزودنی‌ها ارزش افزوده ایجاد می‌کند.
-
در دسترس بودن تجاری و تجربه صنعتی گسترده: بازار جهانی آکریلامید و پلی‌آکریلامید دارای زنجیره تأمین بالغ و استانداردهای صنعتی مشخص است که امکان تدارک گریدهای مختلف را فراهم می‌آورد.
ایمنی و نگهداری آکریلامید
مدیریت ایمنی آکریلامید باید بر اساس SDS گرید خریداری‌شده و مقررات محل اجرا شود. نکات مهم و اجرایی به‌صورت خلاصه:
-
مشخصات حفاظت فردی: استفاده از دستکش مقاوم (نیتریل)، محافظ چشمی، لباس کار مقاوم و در صورت احتمال انتشار بخارات یا آئروسل‌ها، ماسک تنفسی با فیلتر مناسب؛ آموزش کارکنان جهت جلوگیری از تماس پوستی و بلع از الزامات پایه است.
-
کنترل مواجهه و مرزهای شغلی: مرزهای توصیه‌شده توسط سازمان‌های کار/بهداشت (مثلاً TLV–TWA حدود 0.03 mg·m⁻³ برای برخی توصیه‌ها) باید رعایت و پایش محیطی انجام شود. استفاده از تهویه موضعی و سیستم‌های استخراج بخار ضروری است.
-
جلوگیری از پلیمریزاسیون ناخواسته: تأمین‌کنندگان معمولاً مهارکننده‌های رادیکالی (مثلاً MEHQ) را در مونومر اضافه می‌کنند؛ انبارش در دمای کنترل‌شده، دور از منابع گرما و نور مستقیم و استفاده از ظروف مناسب و دارای تهویه برای جلوگیری از تجمع گرمایی و پلیمریزاسیون خودبه‌خود لازم است.
-
اقدامات در صورت نشت یا تماس: جذب با جاذب‌های بی‌اثر، جلوگیری از ورود به منابع آب، شست‌وشوی نواحی آلوده با آب و سرویس‌دهی طبق دستورالعمل SDS؛ تماس‌های با واحدهای فوریت پزشکی و مراکز کنترل مسمومیت در موارد بلع یا تماس گسترده توصیه می‌شود.
-
حمل‌ونقل و برچسب‌گذاری: بسته‌بندی و حمل بر اساس مقررات ملی و بین‌المللی (مثل ADR/IMDG/ICAO) و همراه داشتن برگه MSDS/SDS و برچسب‌های هشدار مناسب امری الزام‌آور است.
نتیجه‌گیری
آکریلامید یک مونومر کلیدی در صنایع تصفیه آب، نفت، نساجی و علوم زیستی است که به‌واسطهٔ تبدیل به پلی‌آکریلامید خواص مهمی مانند غلظت‌دهی و انعقاد ذرات را فراهم می‌آورد؛ اما خطرات سم‌شناسی، موتاژنیک و سرطان‌زایی آن موجب شده است که خرید، نگهداری و کاربرد آن با الزاماتی از جمله کنترل مواجهه، استفاده از SDS گریدی، و رعایت مقررات ملی و بین‌المللی همراه باشد. خریداران صنعتی باید ضمن بررسی گرید، میزان مونومر آزاد، حضور مهارکننده‌ها و مستندات فنی (SDS/Certificates of Analysis)، استانداردهای محیطی و ایمنی را در برنامه‌ریزی تولید و استفاده لحاظ کنند.
آمین های چرب اتوکسیله
- R: زنجیره آلکیلی اشباع یا غیراشباع، معمولاً استخراج‌شده از روغن نارگیل، تالو، سویا یا کلزا
- N: تعداد مول اتیلن‌اکسید متصل‌شده (معمولاً بین 2 تا 20، در گریدهای خاص حتی تا 50)
ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آمین های چرب اتوکسیله
- ظاهر فیزیکی: مایع شفاف تا موم زرد کمرنگ (بسته به طول زنجیره و میزان EO)
- ویسکوزیته (25°C): از کم تا بالا (افزایش با بیشتر شدن n)
- چگالی (20–25°C): 0.95 – 1.00 g/cm³
- حلالیت در آب: وابسته به n — n بالا → محلول، n پایین → نیمه‌محلول یا امولسیون‌پذیر
- pH محلول 1%: 7.0 – 9.5
- خاصیت کف‌زایی: متوسط
- نوع سورفکتانت: غیر‌یونی (Nonionic)
کاربردهای آمین های چرب اتوکسیله
- کشاورزی: • امولسیفایر در آفت‌کش‌ها و کودهای مایع • عامل نفوذدهنده (penetrant) در محلول‌های اسپری برگی
- نفت، گاز و حفاری: • افزودنی در گل حفاری و پاک‌کننده چاه‌های نفت • پایدارکننده فوم و کنترل‌کننده زاویه تماس
- شوینده‌های صنعتی: • پاک‌کننده‌های قوی فلزات، خودرو و سطوح سخت • افزودنی ضدالکتریسیته در شوینده‌های پارچه‌ای
- نساجی، چرم، رنگ و پلاستیک: • آنتی‌استاتیک، روان‌کننده و مرطوب‌کننده • دیسپرس‌کننده رنگ‌ها و رنگدانهها
مزایای آمین های چرب اتوکسیله
- ترکنندگی و امولسیفایری بالا
- پایداری در بازه pH گسترده (۳–۱۱) و در سختی‌های مختلف آب
- قابلیت اختلاط با سورفکتانت‌های آنیونی، کاتیونی و آمفوتریک
- عدم بار یونی ← عدم تداخل با ترکیبات حساس
- در گریدهای مناسب، زیست‌تجزیه‌پذیر طبق آزمون OECD 301
معایب آمین های چرب اتوکسیله
- در برخی گریدها ممکن است حساسیت پوستی ایجاد کند (به‌ویژه در تماس طولانی)
- ناپایداری در حضور اکسیدکننده‌های قوی
- تمایل به جذب رطوبت در گریدهای با EO بالا (hygroscopic)
- قیمت بالاتر از سورفکتانت‌های آنیونی ساده
ایمنی و نگهداری آمین های چرب اتوکسیله
- تماس با پوست و چشم: ممکن است تحریک ایجاد کند — استفاده از دستکش و عینک ایمنی توصیه می‌شود
- استنشاق: در شرایط صنعتی با تهویه مناسب، خطری ندارد
- نقطه اشتعال: بالای 150°C
- سازگاری: ناسازگار با اکسیدکننده‌های قوی
- انبارداری: در ظروف پلیمری مقاوم، محیط خشک و خنک، دور از تابش مستقیم نور
- پایداری محیطی: قابل تجزیه زیستی، کم‌خطر در غلظت‌های مجاز
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.
تری اتیلن گلیکول
تری اتیلن گلیکول یا TEG یکی از مهم‌ترین ترکیبات خانواده گلیکولها است که به دلیل داشتن خواص منحصر به فرد مانند جذب رطوبت، پایداری شیمیایی و انحلال‌پذیری بالا در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده شیمیایی هم در بخش‌های صنعتی و هم در کاربردهای بهداشتی و دارویی جایگاه ویژه‌ای دارد.
ساختار شیمیایی تری اتیلن گلیکول
فرمول شیمیایی C₆H₁₄O₄ نشان‌دهنده وجود سه گروه اتیلن (–CH₂CH₂–) متصل به دو گروه هیدروکسیل (–OH) است.
این ساختار باعث ایجاد خاصیت هیدروفیلی بالا و توانایی جذب رطوبت از محیط می‌شود. تری اتیلن گلیکول به دلیل ساختار خطی و پایدار خود، هم‌زمان به عنوان حلال و عامل رطوبت‌گیر شناخته می‌شود.
ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی تری اتیلن گلیکول
-
ظاهر: مایع شفاف، بی‌رنگ و بی‌بو
-
نقطه جوش: حدود 285 °C
-
نقطه ذوب: حدود -7 °C
-
چگالی (20°C): 1.125 g/cm³
-
حلالیت در آب: کاملاً محلول
-
فشار بخار: بسیار پایین (غیر فرار)
-
ویژگی خاص: رطوبت‌گیر قوی و پایداری حرارتی بالا
کاربردهای تری اتیلن گلیکول
تری اتیلن گلیکول به دلیل ویژگی‌های خاص خود در طیف گسترده‌ای از صنایع کاربرد دارد:
1. صنایع نفت و گاز
-
به عنوان جاذب رطوبت در فرآیند شیرین‌سازی و خشک‌کردن گاز طبیعی
2. صنایع شیمیایی
-
حلال در تولید رزین‌ها، پلیمرها و پلاستیک‌ها
-
ماده اولیه در سنتز برخی ترکیبات شیمیایی
3. صنایع دارویی و بهداشتی
-
استفاده در ضدعفونی‌کننده‌ها و اسپری‌های آنتی‌باکتریال
-
کاربرد در داروهای شربتی به‌عنوان عامل پایدارکننده و مرطوب‌کننده
4. صنایع نساجی و کاغذ
-
به عنوان نرم‌کننده الیاف و پایدارکننده رنگ‌ها
-
بهبود کیفیت چاپ و بافت
معایب تری اتیلن گلیکول
-
در صورت تماس طولانی‌مدت ممکن است باعث تحریک پوست و چشم شود.
-
در غلظت‌های بالا می‌تواند بر سیستم عصبی و تنفسی اثر منفی بگذارد.
-
زیست‌تجزیه‌پذیری آن نسبت به برخی گلیکولها کندتر است.
مزایای تری اتیلن گلیکول
-
قدرت رطوبت‌گیری بالا در شرایط مختلف محیطی
-
پایداری شیمیایی و حرارتی عالی
-
حلالیت بالا در آب و حلال‌های قطبی
-
چندمنظوره بودن (کاربرد هم‌زمان در صنایع نفت، دارو و بهداشت)
-
ایمن‌تر نسبت به بسیاری از حلال‌های آلی فرار
ایمنی و نگهداری تری اتیلن گلیکول
-
تجهیزات ایمنی فردی (PPE): استفاده از دستکش، عینک ایمنی و ماسک در زمان کار توصیه می‌شود.
-
انبارداری: در ظروف محکم فلزی یا پلی‌اتیلنی، دور از نور مستقیم خورشید و منابع حرارتی نگهداری شود.
-
ایمنی حمل‌ونقل: ماده‌ای با خطر پایین اما باید از نشت در محیط جلوگیری شود.
-
اقدامات اضطراری: در صورت تماس با پوست یا چشم، شستشو با آب فراوان الزامی است.
دی اتیلن تری آمین
ساختار شیمیایی دی اتیلن تری آمین
- فرمول مولکولی: C₄H₁₃N₃
- ساختار خطی: (NH₂–CH₂–CH₂)₂–NH
- نام IUPAC: N'-(2-aminoethyl)ethane-1,2-diamine
ویژگی‌های دی‌اتیلن‌تری‌آمین
- ظاهر: مایع بی‌رنگ تا زرد روشن، بوی آمونیاکی
- جرم مولکولی: 17 g/mol
- نقطه جوش: 207–208°C
- حلالیت در آب: کاملاً محلول در آب و حلال‌های قطبی
- pH محلول 1%: حدود 11.5–12 (باز نسبتاً قوی‌تر از آنچه ذکر شد)
- نقطه اشتعال: 94–98°C (کاپ بسته)
- ویسکوزیته (25°C): 2 mPa·s
- ضریب شکست (20°C): nD = 1.474–1.476
مزایای دی اتیلن تری آمین
- واکنش‌پذیری بالا با رزین‌های اپوکسی برای پخت سریع
- عملکرد به‌عنوان لیگاند سه‌دندانه در شیمی هماهنگ‌کننده
- قابلیت استفاده در جذب گازهای اسیدی (CO₂، H₂S) در صنایع نفت و گاز
- آب‌دوستی و قابلیت اختلاط بالا با آب و حلال‌های قطبی
- قیمت مناسب و دسترس‌پذیر بودن در گرید صنعتی
معایب دی اتیلن تری آمین
- خورندگی شدید و تحریک‌پذیری قوی پوست، چشم و مجاری تنفسی
- قابلیت جذب رطوبت (Hygroscopicity) ←نیاز به بسته‌بندی مناسب
- در مجاورت هوا و نور ممکن است به‌تدریج زرد شود (اکسیداسیون)
- بخارات آن سنگین‌تر از هوا بوده و تجمع آن می‌تواند خطرناک باشد
- بوی بسیار نافذ که کار در محیط بسته را دشوار می‌کند
کاربردهای دی اتیلن تری آمین
- صنایع رزین و چسب‌های اپوکسی: عامل پخت (curing agent) در چسب‌ها و کامپوزیت‌ها
- شیمی هماهنگ‌کننده: تشکیل کمپلکس‌های فلزی مانند [Co(dien)(NO₂)₃]
- صنعت نفت و گاز: جذب گازهای اسیدی (CO₂، H₂S)
- افزودنی‌ها در روان‌کننده‌ها و ضدخوردگی‌ها
- ماده اولیه در سنتز پلی‌آمیدها و رزین‌های پلیمری
ایمنی و نگهداری دی اتیلن تری آمین
- کد UN: UN 2079
- کلاس خطر: 8 (خورنده)
- گروه بسته‌بندی: II
- GHS (طبقه‌بندی):
- کلمه هشدار: خطر (DANGER)
- خطرات: H302 (خوراکی مضر)، H312 (تماس پوستی مضر)، H314 (ایجاد سوختگی پوستی و چشمی شدید)، H317 (حساسیت پوستی)، H334 (حساسیت تنفسی)
- PPE توصیه‌شده: دستکش نیتریل یا بوتیل، عینک ایمنی، ماسک فیلتر‌دار در فضاهای بسته
- انبارداری:
- در ظروف محکم، مقاوم در برابر خوردگی و درب‌دار
- محیط خشک و خنک (ترجیحاً زیر 15°C)
- دور از رطوبت شدید، مواد اکسیدکننده و اسیدهای قوی
دی‌اتیلن گلیکول
ساختار شیمیایی دی‌اتیلن گلیکول
دی‌اتیلن گلیکول با فرمول شیمیایی یا ، یک دی‌الکل است که از دو واحد اتیلن گلیکول تشکیل شده که از طریق یک پیوند اتری به یکدیگر متصل شده‌اند. این ساختار منحصربه‌فرد، که دارای دو گروه هیدروکسیل (-OH) در انتهای زنجیره مولکولی است، ویژگی‌های کلیدی آن مانند نقطه جوش بالا، رطوبت‌گیری (Hygroscopicity) و حلالیت عالی در آب را توجیه می‌کند.ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی دی‌اتیلن گلیکول
شناخت دقیق خصوصیات دی‌اتیلن گلیکول برای استفاده بهینه و ایمن از آن ضروری است:- شکل ظاهری: مایعی شفاف، بی‌رنگ، ویسکوز (کمی چسبناک) و عملاً بی‌بو.
- طعم: طعمی شیرین دارد (توجه: این ماده سمی است و چشیدن آن اکیداً ممنوع است).
- نقطه جوش: حدود ۲۴۵ درجه سانتی‌گراد (۴۷۳ درجه فارنهایت)، که نشان‌دهنده فراریت بسیار پایین آن است.
- رطوبت‌گیری: به شدت جاذب رطوبت است و به راحتی رطوبت هوا را به خود جذب می‌کند.
- حلالیت: به طور کامل در آب، الکلها، اترها و استون قابل امتزاج است.
- چگالی: از آب سنگین‌تر است و چگالی آن حدود می‌باشد.
کاربردهای دی‌اتیلن گلیکول
دی‌اتیلن گلیکول به عنوان یک ماده اولیه شیمیایی چندمنظوره در صنایع مختلفی به کار می‌رود: تولید رزین‌ها و پلیمرها بخش بزرگی از DEG تولیدی در جهان به عنوان ماده اولیه در ساخت رزین‌های پلی‌استر غیراشباع (UPR)، پلی‌اورتان‌ها و پلاستیسایزرها (نرم‌کننده‌ها) استفاده می‌شود. این رزین‌ها در تولید محصولاتی مانند کامپوزیت‌ها، لوله‌ها، مخازن و قطعات خودرو کاربرد دارند. آب‌زدایی از گاز طبیعی به دلیل خاصیت رطوبت‌گیری بالا، از دی‌اتیلن گلیکول به طور گسترده در واحدهای آب‌زدایی گاز طبیعی برای حذف بخار آب از جریان گاز و جلوگیری از خوردگی خطوط لوله و تشکیل هیدرات‌های گازی استفاده می‌شود. حلال صنعتی به عنوان یک حلال صنعتی قدرتمند در تولید انواع چسب، جوهر چاپ، رنگ و پوشش، و همچنین در صنعت نساجی برای رنگرزی و چاپ پارچه به کار می‌رود. ضدیخ و مایعات خنک‌کننده اگرچه اتیلن گلیکول در این زمینه رایج‌تر است، اما دی‌اتیلن گلیکول نیز به دلیل نقطه انجماد پایین، در فرمولاسیون برخی ضدیخ‌ها و مایعات انتقال حرارت به کار می‌رود. کاربردهای دیگر- تولید مایعات ترمز و هیدرولیک.
- به عنوان روان‌کننده در فرآیندهای صنعتی.
- در صنعت دخانیات به عنوان مرطوب‌کننده.
مزایای دی‌اتیلن گلیکول
استفاده از دی‌اتیلن گلیکول مزایای متعددی را برای تولیدکنندگان به همراه دارد:- کارایی بالا: عملکرد عالی به عنوان حلال، رطوبت‌گیر و ماده اولیه پلیمری.
- نقطه جوش بالا و فراریت کم: این ویژگی‌ها استفاده از آن را در فرآیندهای دمابالا ایمن‌تر و پایدارتر می‌کند.
- صرفه اقتصادی: به عنوان یک ماده شیمیایی پایه، از نظر اقتصادی برای تولید در مقیاس بزرگ مقرون‌به‌صرفه است.
- تطبیق‌پذیری: قابلیت استفاده در طیف وسیعی از کاربردها و صنایع.
معایب دی‌اتیلن گلیکول
مهم‌ترین عیب دی‌اتیلن گلیکول، سمیت آن برای انسان و حیوانات است:- سمیت: مصرف خوراکی DEG بسیار خطرناک است و می‌تواند منجر به نارسایی حاد کلیوی، آسیب به سیستم عصبی مرکزی و حتی مرگ شود. به همین دلیل استفاده از آن در محصولات دارویی، غذایی و آرایشی-بهداشتی اکیداً ممنوع است.
- آلودگی: حوادث آلودگی محصولات با دی‌اتیلن گلیکول (که به اشتباه به جای گلیسیرین استفاده شده) در گذشته فجایع انسانی به بار آورده است.
ایمنی و نگهداری دی‌اتیلن گلیکول
رعایت دقیق پروتکل‌های ایمنی در هنگام کار، حمل و نقل و ذخیره‌سازی دی‌اتیلن گلیکول برای جلوگیری از خطرات احتمالی، امری حیاتی است:- تجهیزات حفاظت فردی (PPE): استفاده از دستکش مقاوم، عینک ایمنی و لباس کار مناسب برای جلوگیری از تماس پوستی و چشمی ضروری است.
- تهویه: محل کار و انبار باید دارای تهویه صنعتی مناسب باشد تا غلظت بخارات در هوا در سطح ایمن باقی بماند.
- انبارداری: باید در مخازن و ظروف استاندارد، کاملاً دربسته، دارای برچسب واضح و در مکانی خنک، خشک و دور از مواد اکسیدکننده قوی نگهداری شود.
- جداسازی: به دلیل سمیت بالا، باید به طور کامل از مواد غذایی، دارویی و بهداشتی جدا نگهداری شود تا از هرگونه احتمال آلودگی متقاطع جلوگیری گردد.
مونو اتانول امین
ساختار مونو اتانول آمین
- فرمول IUPAC: 2-Aminoethan-1-ol (۲-آمینواتان-۱-اول)
- ساختار مولکولی: مولکولی دو عاملی با گروه‌های –NH₂ و –OH
- خانواده شیمیایی: ساده‌ترین عضو اتانول‌آمین‌ها (Ethanolamines)
ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی مونو اتانول آمین
- ظاهر: مایع ویسکوز، بی‌رنگ، بوی آمونیاکی
- چگالی (20 °C): ۱.۰۱۱۷ g/cm³
- نقطه ذوب: ۱۰.۳ °C
- نقطه جوش: ۱۷۰ °C
- فشار بخار (20 °C): حدود 64 Pa
- pKa (25 °C): ۹.۵۰
- حلالیت در آب: کاملاً محلول در آب و الکلها
- ویسکوزیته (20 °C): ۲۳.۲ mPa·s
- ضریب شکست نور (nD): ۱.۴۵۳۹
مزایای مونو اتانول آمین
- جذب مؤثر گازهای اسیدی (CO₂ و H₂S) در واحدهای تصفیه گاز (Amine Gas Treating)
- عملکرد به عنوان خنثی‌کننده و امولسیفایر قابل تنظیم در شوینده‌ها و محصولات آرایشی–بهداشتی
- استفاده به عنوان واسطه شیمیایی در تولید پلیمرها، داروها، رنگ‌ها و رزین‌ها
- کاتالیزور در ساخت فوم‌های پلی‌یورتان و برخی واکنش‌های صنعتی
معایب و محدودیت‌های مونو اتانول آمین
- خورندگی و تحریک‌کنندگی بالا: تماس مستقیم باعث سوختگی پوست و چشم می‌شود.
- بخارات محرک: استنشاق بخارات می‌تواند باعث تحریک دستگاه تنفسی شود؛ مواجهه مزمن خطرناک است.
- سمیت خوراکی: LD₅₀ خوراکی در موش ≈ 3320 mg/kg (سمیت متوسط)
- خطرات زیست‌محیطی: برای آبزیان مضر است؛ بنابراین قبل از دفع باید خنثی‌سازی یا رقیق‌سازی شود.
کاربردهای مونو اتانول آمین
- تصفیه گاز (Gas Sweetening): حذف CO₂ و H₂S از گاز طبیعی، گازهای فرآیندی و دودکش نیروگاه‌ها
- شوینده‌ها و پاک‌کننده‌ها: به عنوان عامل امولسیون‌کننده و تنظیم‌کننده pH در شوینده‌های صنعتی، آرایشی و خانگی
- صنعت بتن: افزودنی برای بهبود روانی بتن و کاهش نفوذپذیری
- واسطه شیمیایی: در تولید EDTA، داروها، رنگ‌ها، رزین‌ها و سورفکتانت‌ها
ایمنی و نگهداری مونو اتانول آمین
- کلاس خطر GHS:
- H314: ایجاد سوختگی شدید پوست و آسیب چشمی
- H335: تحریک سیستم تنفسی
- تجهیزات حفاظت فردی (PPE):
- لباس مقاوم در برابر مواد شیمیایی
- دستکش نیتریل
- عینک ایمنی یا شیلد محافظ چشم
- ماسک تنفسی در محیط‌های بسته
- شرایط انبارداری:
- محیط خشک، خنک و دارای تهویه مناسب
- دور از منابع حرارت، جرقه و اکسیدکننده‌ها
- ظروف محکم و دربسته با برچسب واضح
- اقدامات اضطراری:
- تماس پوستی ← شست‌وشوی فوری با آب فراوان
- تماس چشمی ← شست‌وشوی حداقل ۱۵ دقیقه + مراجعه پزشکی
- استنشاق ← انتقال فرد به هوای تازه
- نشت یا ریزش ← جمع‌آوری با مواد جاذب خشک و جلوگیری از انتشار بخار