حلال صنعتی

حلال صنعتی چیست؟

حلال ماده شیمیایی است که حل شونده (یک مایع شیمیایی مجزا، جامد یا گاز) را در خود حل می کند. قابل ذکر است که طبق تعریفی دیگر حلال های شیمیایی برای حل کردن سایر مواد بدون ایجاد تغییر شیمیایی آنها استفاده می شوند.

کاتالوگ معرفی مواد شیمیایی فامکو

فروش انواع حلال صنعتی

حلال صنعتی، ماده شیمیایی است که حل شونده (یک مایع شیمیایی مجزا، جامد یا گاز) را در خود حل می کند. حلال مهم ترین جزء محلول است. در یک محلول، تمام مواد تشکیل دهنده به صورت یکنواخت در یک سطح مولکولی توزیع می شوند و هیچ مانده ای باقی نمی ماند.

مشخصات حلال صنعتی

حلال مهم ترین جزء محلول است. حلال ها معمولا مایع هستند، اما می توانند به فرم های جامد، گاز یا مایع فوق بحرانی نیز باشند. از ترکیب یک ماده حل شونده در حلال، محلول به دست می آید. در یک محلول، تمام مواد تشکیل دهنده به صورت یکنواخت در یک سطح مولکولی توزیع می شوند و هیچ مانده ای باقی نمی ماند. در واقع وقتی ماده حل شونده در حلال حل می شود، مولکول های حلال اطراف مولکول های حل شونده را احاطه می کنند و اینگونه محلول به وجود می آید.

انواع حلال ها

حلال ها با توجه به فاکتورهای مختلفی دسته بندی می شوند که در این قسمت مهم ترین آنها را بررسی می کنیم.

حلالی قطبی و غیر قطبی

به طور کلی حلال ها از لحاظ ساختاری به دو دسته زیر تقسیم بندی می شوند:

• حلال قطبی
• حلال غیر قطبی

حلال قطبی

در حلال های قطبی، ذرات تشکیل دهنده حلال قطبی هستند که یکدیگر را با نیروی جاذبه ی الکتروستاتیکی جذب می نمایند. آب یک حلال قطبی است و رایج ترین نوع حلال است. مواد حل شونده ی قطبی در حلال های قطبی حل می شوند. و محلول قطبی حاصل می کنند. آب ترکیبات یونی و کووالانسی زیادی را در خود حل می کند. همچنین در تعریفی دیگر حلال های قطبی را به دو گروه زیر تقسیم بندی می کنند.

• حلال قطبی پروتیک: حلال های قطبی پروتیک از یک سر قطبی و یک دنباله غیر قطبی تشکیل شده اند و با فرمول R-OH نشان داده می شوند. این ترکیبات هیدروفیل (آبدوست) و قابل حل شدن در آب می باشند. از مهمترین نمونه های این ترکیبات می توان آب، متانول، اتانول، اسید استیک، پروپانول و بوتانول را نام برد.
• حلال دو قطبی آپروتیک: این ترکیبات دارای مولکولی با گشتاور یا دنباله پیوند دو قطبی بزرگ هستند و فاقد گروه OH می باشند. نمونه هایی از حلال های آپروتیک دو قطبی عبارتند از: استون، دی متیل فرمامید، استات اتیل، استونیتریل و دی متیل سولفوکسید

حلال غیر قطبی

در حلال های غیر قطبی، ذرات تشکیل دهنده حلال غیرقطبی هستند و نیروی جاذبه ی ضعیف واندروالسی بین ذرات آن وجود دارد، به همین علت، اغلب این حلال ها دارای نقطه ی جوش بسیار پایین بوده و فرار هستند. مواد حل شونده غیرقطبی در حلال های غیر قطبی حل می شوند و محلول غیر قطبی حاصل می کنند.

همچنین در ادامه باید گفت که بار الکتریکی در حلال های غیر قطبی به صورت یکسان توزیع شده و این حلال ها چربی دوست یا لیپوفیل بوده و به صورت غیر قابل حل شدن در آب یا آب گریز می باشند. حلال های غیر قطبی موادی از جمله روغن، گریس و انواع چربی را در خود حل می کنند. از حلال های غیر قطبی می توان به بنزن، هگزان، تترا کلرید کربن و غیره اشاره کرد.

الکل ها یک دسته مهم از حلال های صنعتی هستند که دارای یک سر قطبی و یک سر غیر قطبی هستند. در نتیجه این حلال ها هم می توانند مواد حل شونده قطبی و هم غیر قطبی را در خود حل کنند.

حلال های آلی و غیر آلی

در دسته بندی دیگر حلال های صنعتی به دو گروه حلال های آلی و غیر آلی تقسیم بندی می شوند. در ابتدا به انواع حلال های آلی و کاربرد آنها می پردازیم:

حلال های آلی

حلال های آلی در واقع حاوی کربن هستند. از جمله کاربردهای مهم این ترکیبات می توان اشاره کرد به سنتز شیمیایی و کاربرد در فرمولاسیون محصولاتی همچون مواد شوینده، تینر یا رقیق کننده رنگ و پاک کننده های ناخن. حلال های آلی به سه دسته زیر تقسیم بندی می شوند:

حلال های هیدروکربن: این حلال ها از هیدروژن و کربن تشکیل شده اند و بر اساس ساختار شیمیایی به سه گروه حلال های آلیفاتیک، حلال های آروماتیک و پارافینی تقسیم بندی می شوند:

• حلال های آلیفاتیک: حلال های آلیفاتیک دارای ساختار هیدروکربنی با زنجیره مستقیم هستند و به عنوان حلال های تمیز کننده فلزات استفاده می شوند. از جمله حلال های آلیفاتیک می توان اشاره کرد به: بنزین، نفت سفید و هگزان
• حلال های آروماتیک: این گروه از حلال ها دارای ساختار حلقوی بنزن هستند که عبارتند از حلال تولوئن، زایلین و بنزن. حلال های آروماتیک به طور گسترده به عنوان چربی زدا و همچنین در صنایع رنگسازی و تولید مواد شیمیایی کشاورزی کاربرد دارند.

حلال های اکسیژنه: این گروه حاوی عنصر اکسیژن در ساختار خود بوده و از طریق واکنش شیمیایی فرآورده های نفتی (آلکن های حاصل از روغن یا گاز طبیعی) سنتز می شوند. از ویژگی های این حلال های اکسیژنه به سمیت کم آنها و همچنین قدرت حلالیت بالا می توان اشاره کرد. نمونه هایی از حلال های اکسیژنه شامل استرها، اترها، کتون ها، الکل ها، متیل استات، اتیل استات گلیکول اترها و استرهای گلیکول اتر می شود. از این ترکیبات عمدتا در صنعت رنگسازی، داروسازی، چسب، صنایع آرایشی و بهداشتی، صنایع غذایی و شوینده ها استفاده می شود.

حلال های هالوژنه: این نوع از حلال های صنعتی شامل عناصر هالوژنه همچون کلر، فلوئور، برم و ید می باشند که در زیر به چند نمونه از هر کدام اشاره شده است:

• حلال های کلردار: متیلن کلراید و کلروفرم (برای بیهوشی در علم پزشکی) از نمونه های این ترکیبات می باشند.
• حلال های فلوئور دار: شامل تری کلرو فلوئورو متان، دی کلرو فلوئورو متان،هیدروکلرو فلوئورو کربن، تترا فلوئورو متان و غیره می شود.
• حلال های حاوی برم: این ترکیبات شامل دی اتیلن دی برومید، متیلن کلرو برومید، متیل برم و غیره می شود.
• حلال های حاوی ید: یدو متان، یدو اتان، یدو پروپان، یدو بوتان، متیل یدید، پروپیلن یدید و غیره جزء این گروه محسوب می شوند.

حلال های غیر آلی یا حلال های آبی

این دسته از حلال های صنعتی، حلال های معدنی یا فاقد کربن نیز خوانده می شوند. از جمله حلال های غیر آلی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• آب
• محلول های آبی حاوی سورفکتانت ها، مواد شوینده و مهار کننده ها و بافر pH
• اسید سولفوریک غلیظ
• آمونیاک مایع بدون آب

ثابت دی الکتریک یک فاکتور بسیار مهم برای حلال هاست. توانایی حلال (مایع) برای حل کردن حل شونده (مواد جامد یونی) شدیدا ;به ثابت دی الکتریک آن مایع بستگی دارد. هر چقدر مقدار ثابت دی الکترولیت بیشتر باشد نشان دهنده ی این است که حلال توانایی بیشتری در جداسازی یون های حل شونده (جامد یونی) دارد و هر چقدر مقدار ثابت دی الکترولیت کمتر باشد یعنی حلال ناقطبی بوده و توانایی کمی برای انحلال مواد یونی داراست.

چند نمونه از حلال های صنعتی

در زیر به برخی از حلال های مهم صنعتی اشاره شده است و به صورت مختصر توضیح داده شده است:

اتانول یا الکل اتیلیک: بعد از آب مهم ترین حلال محسوب شده که مایعی بی رنگ و فرار می باشد. از جمله کاربردهای اتانول در صنعت پزشکی، آرایشی و بهداشتی، داروسازی و ضدعفونی کننده زخم را می توان نام برد.

تولوئن: به عنوان یک مایع بی رنگ، اشتعال زا، فرار و جزء هیدروکربن های آروماتیک محسوب می شود. تولوئن در قطران زغال سنگ بسیار یافت می شود و بیشتر در صنایع رنگ و رزین به عنوان حلال کاربردی می باشد.

استون یا پروپانون: این مایع فرار یکی از مهم ترین حلال های شیمیایی از خانواده کتون ها بوده و در آزمایشگاه های شیمی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. استون به عنوان حلال برای رنگ، جوهر، لاک و چربی ها مناسب می باشد.

متانول: این ترکیب شیمیایی از خانواده الکل های نوع اول محسوب شده و به صورت مایع بی رنگ، سمی و قابل اشتعال می باشد. یکی از مهم ترین کاربردهای متانول به عنوان پیش ماده سنتز سایر مواد شیمیایی همچون متیل بنزوات و انیدرید استیک می باشد.

کلروفرم: این حلال شیمیایی نیز از لحاظ ظاهری به صورت مایع بی رنگ و فرار، دارای بخارات سمی اما غیر قابل اشتعال می باشد. کلروفرم را که تری کلرو متان نیز می نامند، به عنوان یک حلال غیر قطبی در صنایع بسیاری مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد حلال های صنعتی

حلال ها در صنایع شیمیایی، دارویی، نفت و گاز، از جمله در سنتز شیمیایی و فرایندهای تصفیه، کاربرد های متنوعی دارند. از جمله کاربردهای حلال آلی می توان به تمیز کننده ها، رنگ، حلال چسب، پاک کننده ها، عطر و غیره اشاره کرد. همچنین باید گفت که حلال های صنعتی با قابلیت تغییرپذیری بالا برای حل کردن مواد مختلف استفاده می شوند و منجر به تولید محصولاتی با کیفیت و عملکرد بهینه می شوند. از دیگر کاربردهای حلال های صنعتی می توان اشاره کرد به:

• کاربرد حلال استرهای گلیکول در اسپری های رنگ، جلوگیری از خشک شدن رنگ و مسدود شدن نازل اسپری
• همچنین به حفظ کیفیت رنگ و افزایش قوام و ماندگاری آن نیز کمک می کند.
• در فرمولاسیون جوهرها و عدم لکه زدن یا ایجاد توده در جوهرهای رنگ
• در صنعت خودرو سازی به منظور ایجاد سطح صاف و صیقلی قطعات رنگ شده
• در فرمولاسیون پاک کننده های قوی برای حذف چربی های سخت
• استفاده از ایزوپروپیل الکل به عنوان حلال صنعتی برای افزایش ماندگاری و زیبایی رنگ
• استفاده از تولوئن به عنوان حلال جوهر در صنعت چاپ مجله به منظور جلوگیری از ایجاد لکه
• در صنعت آرایشی و بهداشتی برای افزایش قوام محصولاتی همچون لوسیون ها، کرم ها و پودرهای اصلاح
• استفاده از اتیل استات یا استون در فرمولاسیون لاک ناخن به دلیل خاصیت منحصر به فرد آن در خشک شدن سریع
• استفاده از پرکلرو اتیلن در فرمولاسیون مواد پاک کننده و خصوصا به منظور استفاده در خشک شویی ها به عنوان تمیز کننده موثر و از بین برنده قدرتمند لک و آلودگی های انواع پارچه ها
• در صنعت پزشکی و داروسازی برای مثال استفاده از بوتیل استات برای خالص سازی پنی سیلین
• همچنین استفاده از حلال های صنعتی در فرمولاسیون انواع داروها همچون شربت سرفه، آسپرین و پمادها
• استفاده از ایزوپروپیل الکل برای تمیز کردن شیشه جلو اتومبیل و همچنین به عنوان یخ زدا
• کاربرد هیدروکربن های آلیفاتیک در صنعت لاستیک سازی و بهبود عملکرد و ایمنی تایرها