شیمیایی صنعت

امروز قصد داریم در شیمیایی صنعت یک ماده شیمیایی پرکاربرد بنام برموکول را معرفی کنیم.

برموکول چیست؟

برموکول ماده‌ای به شکل پودر سفید است که در گروه اترهای سلولزی غیر یونی و محلول در آب قرار می‌گیرد. این ماده از ترکیبات اصلی اترهای سلولزی شامل EHEC (اتیل هیدروکسی اتیل سلولز) و MEHEC (متیل اتیل هیدروکسی اتیل سلولز) تولید می‌شود.

گریدهای مختلف برموکول همگی قابلیت حل شدن در آب را دارند و در صنایع متنوعی کاربرد دارند. این ماده به‌ویژه در رنگ‌های پایه آب و محصولات ساختمانی برای بهبود قوام، افزایش پایداری و حفظ آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. میزان مصرف معمول آن در رنگ‌ها بین 0.2 تا 0.5 درصد از وزن کل رنگ محاسبه می‌شود. همچنین، برموکول در ملات‌های ثابت و درزگیرهای کاشی سیمانی به‌منظور ارتقای کارایی، افزایش قوام، حفظ آب و بهبود چسبندگی به کار می‌رود. دوز پیشنهادی آن در این موارد، 0.2 تا 0.7 درصد از وزن خشک ملات است.  
اترهای سلولزی برموکول تأثیر مثبتی در محصولات ساختمانی مانند چسب‌های کاشی، ترکیبات تسطیح، درزگیرها، ملات‌های تعمیری و سیستم‌های کامپوزیت عایق حرارتی دارند و به کیفیت این محصولات کمک می‌کنند.

ویژگی‌های برموکول
برموکول یک ماده چندکاره با ویژگی‌های گسترده است که در بسیاری از صنایع کاربرد دارد. از جمله ویژگی‌های برجسته برموکول می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. ضخیم‌کننده (Thickener): برموکول به افزایش ویسکوزیته و قوام در محصولات مختلف کمک می‌کند، به‌ویژه در رنگ‌ها و محصولات ساختمانی.
2. عامل تثبیت‌کننده (Stabilizer): این ماده در فرمولاسیون‌ها نقش کلیدی در حفظ یکنواختی و جلوگیری از جدا شدن اجزا ایفا می‌کند.
3. عامل نگهدارنده آب (Water Retention Agent): با حفظ رطوبت در فرمولاسیون، برموکول موجب افزایش دوام و کیفیت محصولات می‌شود.
4. عامل پخش‌کننده (Dispersing Agent): برموکول ذرات مختلف را به‌طور یکنواخت در سراسر محلول پخش می‌کند، که در رنگ‌ها و ملات‌ها بسیار اهمیت دارد.
5. عامل اتصال (Binding Agent): این ماده باعث بهبود اتصال اجزا و ایجاد یک ساختار محکم در محصولات می‌شود.
6. محافظ کلوئیدی (Colloidal Protector): با ایجاد پایداری در محلول‌های کلوئیدی از ته‌نشینی ذرات جلوگیری می‌کند.
7. تثبیت‌کننده امولسیون و کف (Emulsion and Foam Stabilizer): به تثبیت ساختار امولسیون‌ها و کف‌ها کمک می‌کند و مانع از فروپاشی آن‌ها می‌شود.
8. عامل تشکیل فیلم (Film-Forming Agent): برموکول قابلیت ایجاد لایه‌ای مقاوم و انعطاف‌پذیر روی سطوح را دارد، که در صنایع رنگ و پوشش‌ها کاربردی است.
9. سازگاری با مواد مختلف: این ماده در ترکیب با طیف گسترده‌ای از مواد شیمیایی عملکرد بهینه دارد و به همین دلیل انتخابی ایده‌آل برای فرمولاسیون‌های متنوع محسوب می‌شود.

همه ما، به‌ویژه خانم‌ها، با واژه‌ی استون آشنا هستیم و آن را به‌عنوان پاک‌کننده‌ی لاک ناخن می‌شناسیم. اما اگر بخواهیم به‌طور علمی به این موضوع نگاه کنیم و به سؤال "استون چیست؟" پاسخ دهیم، باید بگوییم که استون با نام علمی پروپانون شناخته می‌شود و مهم‌ترین و نخستین عضو از گروه کتون‌ها به شمار می‌آید.

استون در دسته‌ی مایعات قرار می‌گیرد. این مایع بی‌رنگ و سمی است و بویی خاص دارد که می‌توان آن را مشابه بوی میوه دانست. البته، بوی تند و تیزی نیز از آن به مشام می‌رسد.

استون یکی از حلال‌های قوی برای ترکیبات آلی مانند اتانول، بنزن و اتر به حساب می‌آید. این خاصیت به دلیل قطبیت بالای آن است. علاوه بر این، حلالیت استون در آب یکی از ویژگی‌های شاخص آن محسوب می‌شود. شاید جالب باشد بدانید که استون در بدن انسان نیز یافت می‌شود؛ به‌ویژه در خون و ادرار. میزان استون در بدن افراد مبتلا به دیابت معمولاً بیشتر از دیگران است. در ادامه این مقاله با ما همراه باشید.

استون چیست؟

در علم شیمی، استون را با فرمول شیمیایی (CH3)2CO(CH3​)2​CO می‌شناسند. این ماده شیمیایی دارای یک پیوند کووالانسی در ساختار خود است. از ویژگی‌های مهم استون می‌توان به نقطه جوش، نقطه اشتعال و نقطه ذوب آن اشاره کرد. استون در دمای ۵۶.۰۵ درجه سانتی‌گراد به جوش می‌آید، در دمای ۹۴.۰۷- درجه سانتی‌گراد ذوب و در دمای ۱۶.۹۹- درجه سانتی‌گراد مشتعل می‌شود.

یکی از نکات جالب درباره استون این است که در دمای ۴۶۵ درجه سانتی‌گراد می‌تواند به‌طور خودبه‌خود مشتعل شود. تماس مستقیم این ماده با پوست ممکن است موجب سوزش و آسیب شود. همچنین، نوشیدن این مایع سمی می‌تواند به مخاط دهان و بخش‌های مختلف بدن آسیب زده و حتی منجر به بیهوشی شود. بنابراین، رعایت نکات ایمنی هنگام استفاده از استون بسیار ضروری است.

روش‌های تولید استون

استون یکی از پرکاربردترین مواد شیمیایی است که به روش‌های گوناگون در صنایع یا آزمایشگاه‌ها تولید می‌شود. در ادامه، به سه روش اصلی تولید این ماده اشاره می‌کنیم:

1. روش واکر-هوخست

در این روش، پروپان با استفاده از اکسیژن هوا و در حضور کاتالیستی به نام PdCl2 اکسید می‌شود. این فرآیند در دمای 110 تا 120 درجه سانتی‌گراد و فشاری بین 10 تا 14 بار انجام می‌گیرد.
واکنش به‌صورت زیر است:

CH3CH=CH2+0.5O2→CH3COCH3CH3​CH=CH2​+0.5O2​→CH3​COCH3​

این فرآیند می‌تواند به دو صورت انجام شود:

• در روش اول، پروپان و اکسیژن هم‌زمان با کاتالیست وارد واکنش می‌شوند.
• در روش دوم، ابتدا پروپان با کاتالیست واکنش می‌دهد و سپس اکسیژن اضافه می‌شود.

2. روش واکر

این روش به اکسیداسیون ایزوپروپیل الکل شناخته می‌شود و در حضور کاتالیست‌هایی مانند نقره، مس یا اکسید روی انجام می‌گیرد.

• در دمای 400 تا 600 درجه سانتی‌گراد با نقره یا مس:

(CH3)2CHOH+0.5O2→CH3COCH3+H2O(CH3​)2​CHOH+0.5O2​→CH3​COCH3​+H2​O

• در دمای 300 تا 400 درجه سانتی‌گراد با اکسید روی:

(CH3)2CHOH→CH3COCH3+H2(CH3​)2​CHOH→CH3​COCH3​+H2​

3. فرآیند هوک (کیومن)

این فرآیند، تولید استون را به‌عنوان یک محصول جانبی ارائه می‌دهد و امروزه سهم عمده‌ای از تولید جهانی استون از این روش حاصل می‌شود.

در این روش، بنزن با پروپیلن واکنش داده و ماده‌ای به نام کیومن تولید می‌شود. سپس، کیومن در حضور اکسیژن هوا و اسید تجزیه شده و دو محصول اصلی، یعنی فنول و استون، به دست می‌آید.

کاربردهای استون

استون یکی از پرمصرف‌ترین مواد شیمیایی در صنایع مختلف است که به دلیل خاصیت حل‌کنندگی بالا، در کاربردهای گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه به برخی از مهم‌ترین کاربردهای این ماده اشاره می‌کنیم:

1. حلال صنعتی: حدود یک‌سوم مصرف جهانی استون مربوط به استفاده از آن به‌عنوان یک حلال در صنایع مختلف است.
2. تولید سیانوهیدرین و متیل متاکریلات: تقریباً یک‌چهارم از استون تولیدی در جهان برای این منظور به کار می‌رود.
3. صنایع پلاستیک و رزین: استون برای حل کردن پلاستیک‌ها، رزین‌های طبیعی و فیبرها استفاده می‌شود. همچنین در رقیق کردن رزین پلی‌استر، حل کردن اپوکسی‌ها، پاک‌کردن ابزار و تجهیزات و کریستال‌های سیانور نقش مهمی ایفا می‌کند.
4. صنایع رنگ‌آمیزی فلزات: پیش از رنگ‌آمیزی فلزات، از استون به‌عنوان پاک‌کننده برای تمیز کردن سطح فلز استفاده می‌شود.
5. ضد زنگ: یکی از کاربردهای اصلی استون در صنعت فلزات، استفاده به‌عنوان ماده ضد زنگ است.
6. صنایع داروسازی: استون در فرآیند تولید دارو به‌عنوان یک حلال ضروری به کار گرفته می‌شود.
7. تولید بیسفنول: تقریباً یک‌پنجم از استون تولیدی برای ساخت بیسفنول استفاده می‌شود، ماده‌ای که در تولید پلیمرهایی مانند پلی‌کربنات‌ها، پلی‌اورتان‌ها و رزین‌های اپوکسی کاربرد دارد.
8. آزمایشگاه‌ها: در آزمایشگاه‌ها، استون برای شستشوی ظروف و تجهیزات به کار می‌رود. قیمت مناسب و خاصیت فرار بودن، آن را به انتخابی ایده‌آل در این زمینه تبدیل کرده است.
9. صنایع آرایشی و بهداشتی: استون در تولید مواد آرایشی نیز جایگاه ویژه‌ای دارد و در این صنعت به‌عنوان یک ماده مؤثر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
10. تولید چسب، تینر، جوهر چاپ، واکس، رنگ و پارچه: این ماده شیمیایی در تولید محصولات متنوعی از جمله چسب‌ها، تینرها، جوهرها و پارچه‌ها به کار می‌رود.
11. حذف لاک ناخن: یکی از رایج‌ترین کاربردهای خانگی استون، استفاده از آن برای پاک کردن لاک ناخن است.
12. خشک‌کننده: در بسیاری از صنایع، استون به دلیل خاصیت فرار بودن و قابلیت حل شدن در آب، به‌عنوان یک خشک‌کننده کاربرد دارد.

منبع: استون