آشنایی با انواع حلال‌های آلی و غیرآلی
حلال ها از جمله مواد شیمیایی هستند که بیشتر در سراسر جهان مورد بحث قرار می‌گیرند. حلال‌ها مواد شیمیایی هستند که یک املاح را برای ایجاد محلول حل می‌کنند و در محیط‌های صنعتی و خانگی عملکردهای مختلفی دارند. برای آشنایی بیشتر با حلال‌های آلی و غیرآلی مقاله امروز سپیانی را از دست ندهید.
حلال در علم به چه معناست؟
حلال ماده‌ای است که می‌تواند یک املاح نامحلول را حل کند و محلولی ایجاد کند. حلال‌ها اغلب مایع هستند، اگرچه می‌توانند جامد، گاز یا سیالات فوق بحرانی نیز باشند. مقدار ماده حل شده‌ای که در حجم معینی از حلال حل می‌شود بسته به دما تغییر می‌کند. خشکشویی، رقیق کننده‌های رنگ، پاک کننده‌های لاک ناخن، حلال‌های چسب، پاک کننده‌های لکه، شوینده‌ها و رایحه‌ها چند کاربرد حلال‌ها هستند.
مولکول‌های قطبی می‌توانند در آب شناور شوند. پر استفاده ترین حلال آب است زیرا عملاً می‌تواند تمام املاح را بطور کامل حل کند. پروتئین‌ها و یون‌های موجود در یک سلول زنده نیز در آب حل می‌شوند. برای عملیات سنتز و تصفیه شیمیایی، حلال‌ها به روش‌های مختلفی در صنایع شیمیایی، دارویی، نفت و گاز استفاده می‌شوند.
حتما بخوانید:
آشنایی با انواع پاک کننده های صنعتی
دستگاه اسپری درایر چیست؟ کاربرد آن
نمونه‌های حلال:
حلال‌ها را می‌توان بر اساس ترکیب شیمیایی آنها نیز دسته بندی کرد. حلال‌ها در دو نوع هستند: حلال‌های آلی و حلال‌های غیرآلی. آب و آمونیاک نمونه‌هایی از حلال‌های غیرآلی هستند، در حالی که الکل‌ها و گلیکول اترها نمونه هایی از حلال‌های آلی هستند. حلال‌های غیر آلی آنهایی هستند که کربن ندارند مانند آب و آمونیاک.
معمولا حلال‌های هیدروکربنی مانند بنزین، بنزن، تولوئن، هگزان و غیره حلال هایی هستند که فقط حاوی کربن و هیدروژن هستند. حلال‌های هالوژنه شامل تتراکلرید کربن، کلروفرم و کلروفلوئوروکربن‌ها هستند. هالوژن‌ها شامل کلر (Cl)، فلوئور (F)، برم (Br) و ید (I) در ترکیب خود (CFCs) هستند. اگرچه حلال‌های مایع بیشتر در طبیعت یافت می‌شوند، گازهای دست‌ساز و حلال‌های فوق بحرانی نیز می‌توانند بعنوان حلال طبقه‌بندی شوند.
انواع حلال‌ها کدامند؟
حلال‌های به دو دسته کلی آلی و غیرآلی تقسیم می‌شوند که هر کدام را می‌توان به دسته‌های بیشتری تقسیم کرد.
حلال‌های آلی
بطور کلی ترکیبات حاوی کربن به عنوان حلال‌های آلی در نظر گرفته می‌شوند. آب که در طبیعت با بیشترین فراوانی وجود دارد، واقعاً بعنوان یک حلال غیرآلی طبقه‌بندی می‌شود. با توجه به اینکه مواد آلی به سه دسته مختلف تقسیم می‌شوند – حلال‌های هیدروکربنی، حلال‌های اکسیژن دار و حلال‌های هالوژنه – مواد آلی بر اساس ساختار شیمیایی آنها طبقه‌بندی می‌شوند.
این ترکیبات آلی بیشتر در تولید مواد شوینده (ترپن‌های مرکبات)، عطرها، حلال‌های چسب، رقیق‌کننده‌های رنگ و عوامل تمیزکننده خشک (تتراکلرواتیلن، تولوئن) (اتانول) استفاده می‌شوند.
حلال‌های غیرآلی
گفته می‌شود حلال هایی که هم کربن و هم هیدروژن ندارند غیرآلی هستند. علاوه بر این، آنها اغلب به عنوان حلال‌های غیرآبی غیرآلی نامیده می‌شوند. این حلال‌ها برای تحقیقات در صنایع شیمیایی برای تعیین واکنش هایی که نیاز به یک محیط منحصر به فرد دارند که در شرایط عادی نمی توانند رخ دهند، مفید هستند. در اصل آمونیاک مایع، دی اکسید گوگرد مایع، کلرید سولفوریل، کلرید فسفوریل، تتروکسید دی نیتروژن و غیره چند نمونه از حلال‌های غیرآبی غیرآلی پرکاربرد هستند.
تعریف آمونیاک (نمونه ای از حلال غیرآلی):
آمونیاک گازی بی رنگ با بوی مشخص است که به عنوان یک ماده شیمیایی اساسی در تولید بسیاری از اقلامی که مردم به صورت روزانه از آنها استفاده می‌کنند استفاده می‌شود. در گیاهان، حیوانات، از جمله انسان، و همچنین در هوا، خاک و آب به طور طبیعی در سراسر محیط وجود دارد. فرآیندی که در آن بدن غذاهای حاوی پروتئین را به اسیدهای آمینه، آمونیاک و اوره تبدیل می‌کند، منجر به تولید آمونیاک می‌شود.
حتما بخوانید:
آشنایی با تجهیزات استرلیزاسیون
مصارف صنعتی و تولیدی آمونیاک
آمونیاک هنگامی که به عنوان گاز مبرد و در تجهیزات تهویه مطبوع استفاده می‌شود، ممکن است مقدار قابل توجهی گرما را از محیط اطراف خود جذب کند. آمونیاک را می‌توان برای تمیز کردن منابع آب و بعنوان یک جزء در تولید طیف گسترده‌ای از کالاها مانند پلاستیک، مواد منفجره، منسوجات، حشره کش‌ها و رنگ‌ها استفاده کرد.
بعنوان تثبیت کننده، خنثی کننده و منبع نیتروژن، آمونیاک همچنین در تصفیه فاضلاب و فاضلاب، سردخانه، لاستیک، خمیر کاغذ و کاغذ و همچنین بخش‌های غذا و نوشیدنی استفاده می‌شود. علاوه بر این، در تولید داروها نیز استفاده می‌شود.
بهترین ابزار صنعتی برای جابجایی حلال‌ها آنهایی هستند که دقت بالایی دارند. حلال‌های صنعتی هر کدام صنعت تخصصی خود را دارند زیرا آماده‌سازی، سنتز و سایر فرآیندهای شیمیایی درگیر در آنها نیاز به جابجایی بسیار دقیق دارد. علاوه بر این، این نوع آزمایش‌ها با استفاده از ابزارها و دستگاه‌های پیشرفته با مکانیسم‌های تحویل دقیق انجام می‌شود.
انواع حلال‌های غیرآلی
حلال‌های آلیفاتیک:
مواد شیمیایی آلیفاتیک شامل حلال هایی از این نوع هستند. حلقه بنزن در حلال‌های آلیفاتیک وجود ندارد. این پارافین‌ها ترکیبی از پارافین‌های اشباع و بلند مستقیم (پارافین معمولی)، زنجیره شاخه‌دار (ایزوپارافین) و پارافین حلقوی هستند. این حلال‌ها با تقطیر نفت خام در محدوده نقطه جوش صحیح ایجاد می‌شوند و سپس برای تقویت رنگ و بوی آنها پردازش اضافی انجام می‌شود.
حلال‌های آلیفاتیک به عنوان مواد غیر آروماتیک و حلال‌های هیدروکربنی آلیفاتیک نیز شناخته می‌شوند. مواد شیمیایی آلفاتیک، که شامل حلال‌های آلیفاتیک هستند، آنهایی هستند که شامل کربن و هیدروژن هستند که در زنجیره‌های مستقیم، قطارهای انشعاب یا حلقه‌های غیر آروماتیک به یکدیگر پیوند دارند.
اسیدهای چرب و بسیاری از مواد شیمیایی دیگر مانند هیدروکربن‌های سری آلکان، آلکن و آلکین نمونه هایی از ترکیبات آلیفاتیک هستند. ترکیبات حاوی حلقه معمولاً آروماتیک هستند. بنابراین مواد شیمیایی آلیفاتیک در تضاد با ترکیبات آروماتیک قرار دارند.
آنها اغلب در استخراج روغن، چربی زدایی، تولید لاستیک، به عنوان حلال یا رقیق کننده در رنگ‌ها و تینرها، و به عنوان حامل برای ذرات معلق در هوا و ضدعفونی کننده‌ها استفاده می‌شوند. حلال‌های ساخته شده از هیدروکربن‌های آلیفاتیک عبارتند از بنزین و نفت سفید. الکل‌های غیرآلی، هگزان‌ها و هپتان‌ها حلال‌های هیدروکربنی آلیفاتیک رایج هستند که در رنگ‌ها و پوشش‌ها استفاده می‌شوند. علاوه بر این، این مواد به عنوان بازدارنده‌های خوردگی به کار می‌روند.
حتما بخوانید: انواع شیرآلات صنعتی کدامند؟
حلال‌های آروماتیک:
حلالی که حاوی یک هیدروکربن آروماتیک مانند نفتا، تولوئن یا زایلن است. بعنوان حلال آروماتیک شناخته می‌شود. در بسیاری از کاربردهای صنعتی، حلال‌های آروماتیک عمدتاً عنوان رقیق‌کننده و حلال استفاده می‌شوند. تولوئن نمونه ای از حلال‌های آروماتیک است که اغلب در رنگ ها، لاک ها، چسب‌ها و بعنوان واسطه‌های شیمیایی استفاده می‌شود.
در تجارت پالایش نفت، اکثر این حلال‌ها از طریق تقطیر ذخایر نفت خام تولید می‌شوند. اساسا در بسیاری از کالاهای مصرف کننده نهایی، از جمله رنگ ها، پوشش‌ها و پاک کننده ها، حلال‌های آروماتیک عمدتاً بعنوان رقیق کننده‌ها و رقیق کننده‌ها استفاده می‌شوند. در تجارت نفت و گاز، حلال‌های آروماتیک اغلب بعنوان بازدارنده‌های خوردگی استفاده می‌شوند.
مواد آلی با ساختار حلقه‌ای بنزن مانند بنزن، تولوئن، اتیل بنزن، زایلن‌های مخلوط (BTEX) و نفتاهای آروماتیک بالا، به عنوان حلال‌های آروماتیک شناخته می‌شوند. آنها بیشتر در تولید چسب ها، درزگیرها، مواد شیمیایی میدان نفتی، خودرو، و داروسازی استفاده می‌شوند. با این حال، تخمین زده می‌شود که صنعت رنگ و پوشش بیش از 50 درصد نیاز جهان به حلال‌های آروماتیک را تشکیل می‌دهد.
حلال‌های آروماتیک گزینه‌ای ارجح برای استفاده در صنعت بعنوان حلال هستند، زیرا دارای میزان حلالیت بیشتری هستند در حالی که رایحه‌های تندتری نسبت به حلال‌های آلیفاتیک دارند.
کاربردهای حلال‌ها چیست؟
از زمان‌های قدیم، حلال‌ها جزء ضروری زندگی بوده‌اند. در طول قرن گذشته، استفاده از آنها بیش از پیش حیاتی شده است. در موارد خاص تا جایی که جامعه مدرن بدون آنها نمیتواند بدرستی عمل کند. اگر نگاهی به جهان پیرامون خود بیندازید، اشیاء زیادی را در محیط اطراف خود مشاهده نخواهید کرد که در طی مراحلی از تولید یا محافظت از آنها نیازی به استفاده از حلال نداشته باشند.
اگر حلال‌ها وجود نداشتند، در نظر بگیرید که چه چیزی از یک خانه معمولی از بین می‌رود: رنگ روی دیوارها، اکثر مبلمان چوبی و اثاثیه نرم، پاک کننده‌های خانگی، لوازم آرایشی و البته ماشین. این لیست عملا بی پایان است. حلال‌ها در طیف گسترده‌ای از فرآیندهای مختلف استفاده می‌شوند.
کاربردهای مهم حلال ها:
بیشترین استفاده از حلال ها، به استثنای استفاده از آنها بعنوان واسطه‌های شیمیایی در تولید مواد دیگر، بدون شک در تولید و استفاده از رنگ و جوهر است. این دو اغلب به عنوان “پوشش” نامیده می‌شوند. که تقریباً نیمی از استفاده از حلال را به همراه چسب‌ها و تولید رزین ها، که اجزای ضروری رنگ‌ها و جوهرها هستند، تشکیل می‌دهند. تولید دارو و تمیز کردن فلزات و چربی زدایی دو کاربرد مهم دیگر هستند.
استفاده در شستشوی زغال سنگ، روش‌های استخراج، تمیز کردن خشک، محصولات کشاورزی، فرآوری لاستیک، مواد شوینده و لوازم آرایشی چند کاربرد مهم دیگر هستند. کاربردهای نهایی جزئی متعددی وجود دارد. موارد قابل توجه تر شامل مواد منفجره، طعم دهنده‌ها و رایحه‌ها هستند. علاوه بر این، کاربردهای قابل توجه خاصی برای حلال‌های خاص، مانند پردازش مواد غذایی و سوخت‌های مایع (عمدتاً هیدروکربن‌های آلیفاتیک) و یخ‌زدا برای خودروها (الکل‌ها) وجود دارد.
از آنجایی که بیش از 50 سال است که مورد استفاده متداول بوده‌اند، حلال‌های هیدروکربنی و اکسیژنه تمرکز تحقیقات قابل‌توجهی بر روی اثرات قرار گرفتن در معرض بخار حلال بر سلامت انسان و محیط زیست بوده‌اند. لازم به تاکید است که افراد گاهی مستقیماً از حلال‌ها (مثلاً لاک پاک کن) استفاده می‌کنند، گاهی اوقات حلال جزء مواد تشکیل دهنده محصول دیگری است (مثلاً رنگ) و گاهی اوقات از حلال برای تولید یک محصول استفاده می‌شود اما کاملاً استفاده می‌شود. بالا» در فرآیند تولید. برای استفاده ایمن هنگام استفاده مستقیم از حلال، به دستورالعمل‌های سازنده مراجعه کنید.
کاربرد مهم حلال ها در داروسازی:
حلال‌های مختلف برای کارهای خاصی از جمله تولید داروها کاملاً مؤثر هستند. بعنوان مثال، هنگام ساخت پنی سیلین، حلال آلاینده‌های موجود در محلول را حفظ می‌کند و به پنی سیلین اجازه می‌دهد تا با دقت از مخلوط واکنش استخراج شود. در برخی از جوهرها، حلال به اندازه کافی سریع تبخیر می‌شود تا از لک جلوگیری کند و راه حلی با کیفیت بالا و قیمت مناسب برای تولید نشریات یا برچسب‌های رنگارنگ ارائه می‌دهد.
نقش حلال در لاک ناخن حل شدن و کمک به مخلوط شدن یکنواخت سایر مواد است. با خشک شدن لاک، حلال تبخیر شده و سطحی یکنواخت و صاف به جا می‌گذارد. حلال مورد استفاده برای حل کردن اجزای لاک در لاک پاک کن نیز به این منظور عمل می‌کند.
چگونه از حلال‌ها بطور ایمن استفاده می‌کنید؟
قبل از استفاده از محصولات مراقبت شخصی با حلال‌ها، مانند پاک‌کننده‌های ناخن بر پایه استون، یا کالاهایی که شامل حلال‌هایی مانند رنگ هستند، دستورالعمل‌های سازنده را برای استفاده ایمن مطالعه کنید. هنگام استفاده از حلال‌های «قوی‌تر» برای پروژه‌هایی که خودتان انجام می‌دهید، مانند پاک‌کننده‌های رنگ یا محلول‌های تمیزکننده قوی‌تر، رعایت دقیق توصیه‌های سازنده برای اطمینان از ایمنی محصول بسیار مهم است.
ملاحظات ایمنی کلیدی برای مصرف کننده‌ای که از محصولی استفاده می‌کند که حلال است یا حاوی حلال است چیست؟
اقلام مراقبت شخصی مانند لاک ناخن، اسپری مو و دئودورانت‌ها ممکن است حلال باشند، حاوی حلال در حجم قابل توجهی باشند یا حاوی مقادیر کمی از انواع حلال‌ها باشند. دستورالعمل‌های استفاده ایمن ارائه شده توسط سازنده باید رعایت شود.
گاهی اوقات حلال‌ها در کالاهای بازسازی خانه مانند چسب ها، رنگ‌ها و تزئینات قرار می‌گیرند تا به عملکرد بهتر آنها کمک کنند. برای اطلاعات در مورد استفاده ایمن، به دستورالعمل‌های سازنده مراجعه کنید.
حتما بخوانید:
جمع بندی:
در مقاله امروز به حلال‌ها پرداختیم. آنها را به دو نوع آلی و غیرآلی تقسیم کردیم و خواص آنها را شناختیم. سپس دسته بندی حلال‌های آلی و غیرآلی را مرور کردیم. در نهایت نکات ایمنی استفاده از حلال‌ها را گوشزد کردیم. چنانچه پس از مطالعه این مقاله سوال یا ابهامی در رابطه با حلال‌های آلی و غیرآلی دارید می‌توانید بصورت رایگان از مشاوره متخصصین سپیانی کمک بگیرید.
همچنین برای خرید انواع تجهیزات صنعتی می‌توانید به بخش فروشگاه ما مراجعه کنید. جهت کسب اطلاعات بیشتر همین الان از طریق واتس‌اپ و یا فرم درخواست مشاوره با ما در تماس باشید.