بوتیل استات چیست؟

بوتیل استات به عنوان یک حلال در مصارف صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله به معرفی و شناسایی مشخصات فنی بوتیل استات می پردازد همچنین در مورد خواص و فرایند های تولید آن بحث شده است و کاربردهای آن را بیان می کنیم.

معرفی بوتیل استات

بوتیل استات یا n-بوتیل استات، بوتیل اتانوات، نرمال بوتیل استات یک استر حاصل از استریفیکاسیون (فرایندی که طی آن یک الکل در حضور مقدار کمی از یک کاتالیزور قوی که معمولا یک اسید معدنی قوی می باشد با یک اسید آلی واکنش داده و تولید استر می کند) می باشد. در واقع بوتیل استات حاصل فرایند استری شدن بوتانول و ایزومر های بوتانول (ایزو بوتانول، 2-بوتانول، ترشیو بوتانول) می باشد.

این ترکیب آلی در تولید لاک ها و اسانس های میوه به عنوان حلال مورد استفاده قرار می گیرد. این ترکیب می تواند انواع رزین ها را به خوبی در خود حل کند به این منظور در تولید محصولات مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد.

خواص فیزیکی و شیمیایی بوتیل استات

بوتیل استات مایعی شفاف و بی رنگ است. دارای فرمول شیمیایی C6H12O2 با جرم مولی 116.16 gr/mol می باشد. این ترکیب به شدت اشتعال پذیر بوده به صورتی که دمای اشتعال آن 24 درجه سانتیگراد می باشد و نقطه جوش آن 126 درجه سانتیگراد ونقطه ذوب آن 78- درجه سانتی گراد می باشد. چگالی آن 882kg/m3 بوده که از چگالی آب کم تر است. این ترکیب انحلال پذیری پایینی در آب دارد ولی در حلال های آلی به خوبی حل می شود. بوتیل استات دارای بویی شبیه به بوی موز و سیب است.

فرایند تولید بوتیل استات

عمده ترین روش تولید تجاری بوتیل استات طی فرایند استری شدن نرمال بوتانول در واکنش با یک کربوکسیلیک اسید است.در صورتی که سایر ایزومر های بوتانول در واکنش استری شدن حضور داشته باشند ایزومر های بوتیل استات تولید خواهند شد.واکنش استری شدن یک واکنش تعادلی است که به صورت رفت و برگشتی در شرایط ویژه دمایی انجام می شوند.استرها دارای فرمول مولکولی R-CO-OH می باشند.استر در واقع یک اتر اسید می باشد.در مواردی استر را اتوسل نیز می نامند که به معنی نمک فرار می باشد.استر ها به صورت طبیعی در بسیاری از میوه ها وگل ها وجود دارند که بوی خوشایند و مطبوع آن ها به خاطر وجود این استر ها می باشد در واقع استر ها معطر هستند به عنوان مثال بوی موز مربوط به استات ایزو پنتیل و بوی سیب مربوط به والرات ایزوپنتیل می باشد.

فرم کلی واکنش استری شدن

سرعت واکنش استری شدن بسیار پایین است به این منظور از یک اسید معدنی قوی به عنوان کاتالیزور که معمولا سولفوریک اسید می باشد استفاده می کنند به گونه ای که اگر از کاتالیزور استفاده نشود ممکن است واکنش تعادلی استری شدن حتی در دماهای بالا نیز هفته ها طول بکشد. در واکنش استری شدن آب نیز به عنوان محصول جانبی تشکیل می شود که حاصل ترکیب H از مولکول الکل و OH از مولکول اسید می باشد.

اثر دما بر واکنش استری شدن

تغییر دمای واکنش استری شدن ناچیز می باشد به این دلیل افزایش یاکاهش دما تاثیری در جابجایی تعادل استری شدن ندارد اما چون افزایش دما باعث افزایش سرعت واکنش می شود در نتیجه سرعت واکنش رفت و برگشت افزایش می یابد پس زمان رسیدن به تعادل کاهش می یابد. پس تاثیر افزایش دما بر واکنش تعادلی استری شدن فقط کاهش زمان رسیدن به تعادل می باشد.

C4H9OH + CH3COOH-> CH3COOC3H9 + H2O

آب + بوتیل استات <- استیک اسید + نرمال بوتانول

این واکنش در یک راکتور و در حضور کاتالیزور انجام می شود.در انتهای این فرایند (تقطیر اولیه) آب از استر جدا می شود.در این مرحله استر تولید شده هنوز دارای الکل و کاتالیزور اضافی می باشد.برای جداسازی و خالص سازی،میزان اسید موجود را با استفاده از کربنات سدیم قلیایی خنثی نموده و با مقداری آب شستشو داده می شود.در مخزن خنثی سازی با توجه به تشکیل مایع دوفازی از قسمت زیر مخزن آب جداسازی شده و قسمت بالایی که شامل استر می باشد به داخل برج تقطیر منتقل شده عملیات خالص سازی با خلوص بالا انجام می شود.

کاربردهای بوتیل استات

• بوتیل استات دارای حلالیت بسیار خوبی می باشد که باعث شده اس از آن به عنوان حلال برای رزین های خنثی کننده نرم کننده ها، چربی، پلی استایرن، پلی وینیل کلراید و غیره استفاده شود. همچنین از این ترکیب در تولید انواع رنگ های ساختمانی و تولید لوازم آرایشی و بهداشتی و محصولات دارویی استفاده می شود.
• از این ترکیب به عنوان ماده افزودنی به گازوئیل جهت بهسوزی موتور وسایل نقلیه استفاده می شود.
• به عنوان رقیق کننده جوهر در تولید رنگ ها
• قابل استفاده در صنعت تولید مواد شوینده 
• صنعت چرم سازی
• صنعت شیشه های نشکن
• صنعت ساخت عطرها و ادکلن
• صنعت خودرو سازی

نتیجه گیری

در این مقاله خواندیم که بوتیل استات یک ترکیب با انحلال پذیری پایین در آب است ولی در حلال های آلی می تواند به خوبی حل شود. این ماده بویی بسیار خوب دارد که یاد اور بوی موز و سیب است. با توجه به اینکه این ماده دارای رشد چشمگیری در بخش صنعتی مانند چرم سازی، ادکلن و عطر، خودرو سایزی و غیره در طی این سال ها بوده و با توجه به روند عرضه این محصول در آینده شاهد رونق خوبی در بازار خواهیم بود.