آشنایی با بوتیل گلیکول و کاربرد های آن

مقالات چهارشنبه, 22 ارديبهشت 1400 10:58

بوتیل گلایکول در ترکیبات شیمیایی ارگانیک است که به عنوان حلال و ماده آغازین در سنتزها کاربرد دارد. ۲-بوتوکسی اتانول با فرمول شیمیایی BuOC۲H۴OH (Bu = CH۳CH۲CH۲CH۲) مایع شیمیایی بی‌رنگی است که بویی شیرین و ملایم مانند اتر دارد.

بوتیل گلایکول در ترکیبات شیمیایی ارگانیک است که به عنوان حلال و ماده آغازین در سنتزها کاربرد دارد. ۲-بوتوکسی اتانول با فرمول شیمیایی BuOC۲H۴OH (Bu = CH۳CH۲CH۲CH۲) مایع شیمیایی بی‌رنگی است که بویی شیرین و ملایم مانند اتر دارد.

۲-بوتوکسی اتانول از خانواده گلیکول اترها است و خانواده نزدیک اتیلن گلیکول محسوب می‌شود. این گلایکول به عنوان سطح‌ساز(Surfactant) استفاده فراوانی داشته و به علت ارزان و سمیت کم، غیر‌فرار بودن در فلوتاسیون و بسیاری از صنایع دیگر کاربرد دارد.

تاریخچه بوتیل گلایکول

تاریخچه دقیق بوتیل گلیکول در تاریخ شرکت یونیون کار باید گم شده است ولی با جستجویی عمیق می توان به تاریخ نسبی تولید آن دسترسی پیدا کرد. بوتیل گلایکول یک بوتیل اتر، اتیلن گلایکول است. لذا برای بررسی تاریخچه آن باید به بررسی تاریخچه اتیلن گلایکول و گلیکل ها پرداخت.

بیشتر منابع تاریخی موجود کشف و ساخت اتیلن گلیکول را به شیمیدان فرانسوی چارلز آدولف وورتز در سال ۱۸۵۶ میلادی نسبت می‌دهند. او ابتدا واکنش بین یدید اتیلن (C۲H۴I۲) با استات سیلور را انجام داده و سپس محصول حاصل(اتیلن دی استات) را درکنار هیدروکسید پتاسیم، هیدرولیز کرد. او ترکیب حاصل را به علت خواص مشترک با اتیل الکل و گلیسیرین، گلایکول (گلیکول) نام گذاری کرد.

سه سال پس از آن وورتز اتیلن گلایکول را با هیدراسیون اکسید اتیلن آماده کرد و روش تهیه کمی کم هزینه‌تر شد، اما تا قبل از جنگ جهانی اول راهی اقتصادی برای تولید اتیلن گلیکول در مقیاس اقتصادی وجود نداشت. در زمان جنگ جهانی اول آلمان‌ها اتیلن گلیکول را با سنتز دی کلرید اتیلن تهیه کرده و آن را جایگزین گلیسرول (گلیسرین) در مواد منفجره نمودند. علی‌رغم تمام بدی‌های جنگ به خصوص جنگ‌های جهانی این اولین باری بود که راهی اقتصادی برای تولید این ماده در جهان به وجود آمد.

در سال ۱۹۱۷ آمریکا نیز، تولید اتیلن گلایکول را از اتیلن کلروهیدرین آغاز کرد و این آغاز هشت سال بعد، منجر به راه‌اندازی اولین کارخانه بزرگ تولید این ماده در چارلستون جنوبی واقع در غرب ویرجینیا شد. در سال ۱۹۲۷ اتیلن گلیکول تقریبا توسط تمام سازندگان دینامیت در دنیا مورد استفاده قرار گرفت. شرکت کارباید یونیون پس از تاسیس در سال ۱۹۲۵ تا سال ۱۹۵۳ کاملا بازار اتیلن گلایکول را در اختیار خود داشت تا لایسنس آن را به فروش گذاشت.

گلیکول اترهای زیادی از سال ۱۹۲۴ ساخته شده و به دو دسته e و p تقسیم شدند. دسته e گلیکول‌های استحصال و یا جایگزین شده در اتیلن گلیکول (یا از اکسید اتیلن ساخته شده) و سری p گلیکول‌های جایگزین شده در پروپیلن گلیکول (یا از پروپیلن اکساید ساخته شده) را شامل می‌شوند. که ۲-بوتوکسی اتانول از مهمترین و پر استفاده‌ترین این حلال‌ها است که از دهه ۱۹۳۰ تاکنون مورد استفاده در صنایع مختلف قرار گرفته است.

از سال ۱۹۹۹ مالکیت تمام این گلیکول‌ها که توسط یونیون کارباید به ثبت رسیده بود در اختیار شرکت شیمیایی داو قرار گرفت و امروزه کشورهای مختلف دنیا به رشد کافی در زمینه تولید آن دست پیدا کرده‌اند. بوتیل گلایکول امروزه به نام‌های بوتیل سِلوُ سُلو(Cellosolve)، بوتیل مونو اتر گلیکول، اتیلن گلیکول مونو بوتیل اتر(EBGE)، بوتیل اکسیتول، سلواست و غیره شناخته می شود

خواص بوتیل گلیکول

خواص فیزیکی و شیمیایی ۲-بوتاکسی اتانول به شرح زیر می‌باشد:

ساختار مولکولی بوتیل گلایکول با وزن مولکولی ۱۱۸,۱۷۶ گرم بر مول، یک پیوند هیدروژنی اهدا کننده، دو پیوند هیدروژنی گیرنده و ۵  پیوند چرخشی و ۸ اتم سنگین به صورت شکل زیر است.

اتیلن گلیکول مونو بوتیل اتر یا اتیلن گلایکول مایعی روان(ملایم) با بویی مطبوع(شیرین) است که دانسیته کمتری از آب دارد.  نقطه اشتعال این مایع ۱۶۰ درجه فارنهایت(۷۱,۱۱ درجه سانتی‌گراد) و نقطه جوش آن ۱۷۱ درجه سانتی‌گراد می‌باشد. همچنین این مایع در منفی ۷۷ درجه سانتی‌گراد ذوب خواهد شد. ظاهر این مایع بی‌رنگ و شفاف است و به راحتی در آب حل می‌شود. بوتیل گلایکول به علت وجود گروه هیدروکسیل در آن خاصیت بازی دارد و از فشار بخاری برابر ۰.۸ میلی‌متر جیوه برخوردار است. بوتیل گلیکول ویسکوزیته‌ای نزدیک به آب اما کمی بیشتر از آن دارد(۲.۹ cP).

در صورت تماس با پوست و چشم آن‌ها را آزار داده و لازم است برای جلوگیری از آسیب بیشتر با مقدار زیادی آب شسته شود، همچنین باید از خوردن بوتیل گلایکول اجتناب کرد، زیرا سمی است. این گلیکول در روغن‌های معدنی و بسیاری از حلال‌های آلی حل خواهد شد.

میزان انحلال آن برابر ۱۰۰ میلی‌گرم بر میلی‌لیتر در ۲۲ درجه سانتی‌گراد است. بوتیل گلیکول به طور کامل در استون، بنزن، تتراکلرید کربن، اتیل اتر، ان-هپتان، آب حل شده و در بسیاری از کتون‌ها، اترها، الکل‌ها، پارافین‌های آروماتیک و هیدروکربن‌های هالوژنه شده نیز انحلال‌پذیر است.

چگالی این حلال در ۲۰ درجه سانتی‌گراد ۰,۹۰۲ گرم بر سانتی‌متر مکعب است و در ۲۴۴ درجه سانتی‌گراد به صورت خود به خودی آتش خواهد گرفت. بوتیل گلایکول در صورت حرارت‌دهی به منظور تجزیه دودی تند و زننده و بخاری آزاردهنده خواهد داشت. همچنین پتانسیل یونیزه شدن آن برابر  eV ۱۰ می‌باشد.

نحوه تهیه بوتیل گلایکول

برای تولید بوتیل گلایکول دو روش عمده در جهان وجود دارد. یکی از این روش‌ها اتوکسیلیشن است که در واکنش بوتانول و اکسید اتیلن در حضور کاتالیزور اتفاق خواهد افتاد. این روش معمولا به علت گران بودن توصیه نمی‌شود.

C۲H۴O + C۴H۹OH → C۴H۹OC۲H۴OH

روش دوم نیز اتری کردن بوتانول با ۲-کلرو اتانول است. در صنعت معمولا ابتدا اتیلن گلیکول تولید شده و سپس بوتی رآلدهید در یک راکتور با پالادیوم روی کربن اضافه خواهد شد

قبل از تولید بوتیلن گلایکول سه مرحله باید طی شود. مرحله واکنش شامل ورود اتیلن، اکسیژن و آب به سیستم است. در این مرحله اتیلن اکسید شده و به مرحله بازیابی و خالص‌سازی فرستاده خواهد شد.

پس از استریپ کردن مایع به دست آمده از فاز آبی به آلی و مجددا آلی به آبی مقداری به عنوان اکسید اتیلن تولید و بقیه به راکتور گلیکول سازی فرستاده خواهد شد در این مرحله پس از واکنش شیمیایی لازم با تقطیر گلیکول‌های MEG(مونو اتیلن گلیکول)، DEG(دی اتیلن گلیکول)،TEG (تری اتیلن گلیکول) و PEG(پلی اتیلن گلیکول) استحصال شده و در مرحله بعد یک بوتیل داخل راکتور به ساختار مونو اتیلن گلیکول اضافه خواهد گردید.

کاربردهای بوتیل گلایکول

خرید بوتیل گلایکول عمدتا به عنوان سطح ساز یا حلال صورت می‌پذیرد. تقریبا از دهه ۱۹۳۰ گلیکول اترها حلال‌هایی هستند که تمامی اجزای هوا دوست(هیدروفوب) و هیدورفیل(آب دوست) را با توجه به pH های مختلف در خود حل می‌کنند.

گلیکول اتر‌ها از دو ترکیب اتر و الکل تشکیل شده‌اند و با توجه به طبیعت الکل مولکول‎های آن چنان که بیان شد به دو سری P و E تقسیم می‌شود. این تقسیم بندی باعث خواهد شد که هر سری برای مقاصد خاصی انتخاب شود که بستگی به انحلال‌پذیری، آتش‌زا نبودن و فراریت آن‌ها خواهد داشت.

۲-بوتوکسی اتانول حلالی برای رنگ‌ها و پوشش‌دهنده‌های سطح است. همچنین استفاده از آن در مواد پاک‌کننده و جوهرها شایع می‌باشد. از محصولاتی که شامل بوتیل گلیکول است می‌توان به فرمولاسیون‎های مختلف رزین‌های آکریلیک، کف خاموش‌کننده آتش، عوامل آزادکننده آسفالت، محافظ‌های چرم، پخش‌کننده‌های روغن، موادی برای روغن‌زدایی، محلول‌های استریپ عکاسی، صابون‌های مایع، مواد آرایشی، محلول‌های خشک‌کننده، جلادهنده‌ها، لاک‌های الکلی، علف‌کش‌ها، رنگ‌های لاتکس، رنگ‌های ضد زنگ، چسباننده‌های چاپ، پاک‌کننده‌های لاک الکلی و کلاهک سیلیکونی اشاره کرد.

تقریبا نه تنها در تمامی محصولات شوینده‌ای که در خانه خود دارید از بوتیل گلایکول استفاده شده است، در شوینده‌های صنعتی نیز از آن به عنوان یک ماده اولیه اصلی استفاده می‌شود که علت آن ملکول ۲-بوتوکسی اتیلن است که دارای انتهای غیر قطبی و قطبی است و به همین علت برای پاک کردن مواد قطبی و غیرقطبی بسیار کارا است و موادی مانند گریس و روغن را به راحتی پاک می‌کند.

بوتیل گلایکول در دنیا توسط مراجع بهداشتی جهت استفاده و افزدون به افزونه‌های غذایی به صورت مستقیم و غیر مستقیم تایید شده است که شامل استفاده به عنوان ضد میکروب، ثابت‌کننده و غیره است. باید توجه داشت که خوردن بوتیل گلایکول به طور مستقیم باعث مسمومیت خواهد شد و اضافه شدن آن به مواد غذایی طبق نظارت دقیق و مقادیر خاص ممکن است.

در صنعت نفت نیز دو بوتوکسی اتانول به خاطر خواص سطح سازش به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد، همچنین در فلوتاسیون نیز برای بازداشت بعضی از عناصر می‌توان از آن استفاده کرد.

بازرگانی ملل

بازرگانی ملل در حوزه خرید و فروش مواد اولیه شیمیایی فعالیت دارد.

سعی ما ارائه مواد با کیفیت با خلوص بالا مطابق با برگه آنالیز و با قیمت مناسب  است.

Goftino



تماس با ما

نشانی دفتر فروش تهران : تهران، سه راه افسریه، بعد ازمیدان آقانور، بازار کیمیا (فروشندگان مواد شیمیایی تهران)

نشانی انبار : جاده قدیم قم ، شورآباد ، خیابان 60متری

تلفن:  33486591-021

موبایل: 6441760-0912

ایمیل: info[@]melalchimestry.com