حلال های گلیکولی

درباره گلیکول ها و انواع آنها

گلیکول، هر یک از یک کلاس از ترکیبات آلی متعلق به خانواده الکل. در مولکول یک گلیکول، دو گروه هیدروکسیل (-OH) به اتم های کربن مختلف متصل هستند. این اصطلاح اغلب به ساده ترین عضو این کلاس یعنی اتیلن گلیکول اطلاق می شود. اتیلن گلیکول (با فرمول مولکولی HOCH2CH2OH 1،2-اتاندیول نیز نامیده می شود) یک مایع بی رنگ و روغنی است که طعم شیرین و بوی ملایمی دارد. به صورت تجاری از اتیلن اکسید که از اتیلن به دست می آید تولید می شود. اتیلن گلیکول به طور گسترده ای به عنوان ضد یخ در سیستم های خنک کننده خودرو و در ساخت الیاف ساخت بشر، مواد منفجره کم انجماد و مایع ترمز استفاده می شود. اتیلن گلیکول و برخی از مشتقات آن کمی سمی هستند. پروپیلن گلیکول که 1،2-پروپاندیول نیز نامیده می شود، از نظر خواص فیزیکی شبیه اتیلن گلیکول است. برخلاف اتیلن گلیکول، پروپیلن گلیکول سمی نیست و به طور گسترده در غذاها، لوازم آرایشی و محصولات بهداشتی دهان و دندان به عنوان حلال، نگهدارنده و عامل نگهدارنده رطوبت استفاده می شود. پروپیلن گلیکول به مقدار زیاد از پروپیلن اکسید که از پروپیلن به دست می آید تولید می شود. گلیکول های مهم دیگر عبارتند از 1،3-بوتاندیول که به عنوان ماده اولیه برای ساخت مایعات ترمز و نرم کننده رزین ها استفاده می شود. 1،4-بوتاندیول، مورد استفاده در پلی اورتان ها و رزین های پلی استر برای پوشش ها و نرم کننده ها، و برای ساخت بوتیرولاکتون، یک حلال با ارزش و واسطه شیمیایی. 2-اتیل-1،3-هگزان دیول، یک دافع موثر حشرات. و 2-متیل-2-پروپیل-1،3-پروپاندیول، ساخته شده به meprobamate، یک آرام بخش به طور گسترده استفاده می شود. گلیکول به صورت تجاری از اکسید اتیلن تولید می شود که می توان آن را از اتیلن به دست آورد. اتیلن گلیکول به طور گسترده ای به عنوان یک ضد یخ در تولید الیاف مصنوعی، مواد منفجره کم انجماد و مایع ترمز استفاده می شود. اتیلن گلیکول، از جمله برخی از مشتقات آن، سمی خفیفی است. پروپیلن گلیکول، همچنین به عنوان 1،2-پروپاندیول شناخته می شود، دارای خواص فیزیکی مشابه اتیلن گلیکول است. با این حال، برخلاف اتیلن گلیکول، پروپیلن گلیکول سمی نیست و به طور گسترده در لوازم آرایشی، غذاها و محصولات بهداشت دهان و دندان به عنوان نگهدارنده، حلال و همچنین به عنوان یک عامل نگهدارنده رطوبت استفاده می شود. پروپیلن گلیکول نیز در مقادیر زیادی از پروپیلن اکسید تولید می شود که می توان از پروپیلن به دست آورد. گلیکول های ضروری دیگر 1،3-بوتاندیول هستند که می تواند به عنوان ماده اولیه برای تولید روغن ترمز و نرم کننده برای رزین ها استفاده شود. 1،4-بوتاندیول در رزین های پلی استر و در پلی یورتان ها برای نرم کننده ها و پوشش ها و همچنین برای ساخت بوتیرولاکتون که یک ماده شیمیایی و حلال با ارزش است استفاده می شود. 2-متیل-2-پروپیل-1، 3-پروپاندیول، ساخته شده به meprobamate، که به عنوان یک آرام بخش به طور گسترده استفاده می شود. 2-اتیل-1، 3-هگزان دیول که یک دافع موثر حشرات است.

کاربردها

 حلال‌های گلیکولی (یا گلیکول‌های پلی‌ایتری) در صنایع مختلف به دلیل ویژگی‌های خاص خود بسیار متنوع استفاده می‌شوند. در زیر به برخی از کاربردهای اصلی حلال‌های گلیکولی اشاره شده است: صنایع خودروسازی: حلال‌های گلیکولی به عنوان مایع سرمایشی در سیستم‌های خنک‌کننده موتورهای خودروها استفاده می‌شوند. آنها موتورها را از افزایش دما و یخ‌زدایی در شرایط سرد محافظت می‌کنند. صنعت حرارتی: در سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی مانند بخاری‌ها، رادیاتورها، و پمپ‌های گرمایشی از حلال‌های گلیکولی استفاده می‌شود. صنایع غذایی: در تولید برخی از مواد غذایی مانند کره، چاشنی‌ها، و شکلات، حلال‌های گلیکولی به عنوان یک عامل جلبکننده برای حفظ رطوبت و تازگی محصولات مورد استفاده قرار می‌گیرند. داروسازی: در تولید داروها و محصولات دارویی، حلال‌های گلیکولی به عنوان یک ماده حل کننده و حامل دارو مورد استفاده قرار می‌گیرند. صنایع پتروشیمی: در صنایع پتروشیمی به منظور استخراج و پالایش مواد مختلف، از حلال‌های گلیکولی استفاده می‌شود. صنایع الکترونیکی: در تولید محصولات الکترونیکی مانند ترانزیستورها و تراشه‌ها، حلال‌های گلیکولی به عنوان مایع‌های خنک کننده و عایق حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. پنکه‌ها و ترموستات‌ها: حلال‌های گلیکولی در دستگاه‌های پنکه و ترموستات به عنوان مایع انتقال حرارت به کار می‌روند. صنایع چاپ: در پرینترها و ماشین‌های چاپ به منظور کنترل دمای دستگاه‌ها از حلال‌های گلیکولی استفاده می‌شود. این تنها چند نمونه از کاربردهای حلال‌های گلیکولی هستند. به عنوان یک ماده چندمنظوره و با ویژگی‌های متنوع، آنها در صنایع مختلف به عنوان ماده‌ای اسانسیل مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فرایند تولید:

فرآیند تولید حلال‌های گلیکولی (یا گلیکول‌های پلی‌ایتری) یک فرآیند شیمیایی پیچیده است که برای تولید مواد شیمیایی با وزن مولکولی بالا و ویژگی‌های خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد. در اینجا، یک فرآیند ساده برای تولید حلال گلیکولی را توضیح می‌دهیم: 1. انتخاب مواد اولیه: ماده اولیه برای تولید حلال گلیکولی ممکن است گلیسرین (1،2،3-پروپان تری‌آلکل) باشد. گلیسرین یک الکل چند اتمی با وزن مولکولی نسبتاً بالا است. 2. استریفیکیشن: گلیسرین با اسیدهای چربی (مثلاً اسید استریک) تحت شرایط واکنشی و در حضور کاتالیزورها به واکنش می‌پردازد. این واکنش به نام استریفیکیشن شناخته می‌شود. در این واکنش، گروه‌های هیدروکسیل گلیسرین با گروه‌های اسیدی اسیدهای چربی واکنش می‌کنند و استرهای گلیسرول (حلال‌های گلیکولی) تولید می‌شوند. 3. تصفیه و تفکیک: پس از واکنش استریفیکیشن، مخلوط تولید شده باید از مواد دیگر جدا شود. این ممکن است به وسیله تصفیه فیزیکی یا تفکیک شیمیایی انجام شود. 4. تصفیه نهایی: حاصل نهایی تصفیه و تفکیک ممکن است نیاز به تصفیه نهایی داشته باشد تا از آلاینده‌ها و ترکیبات باقی‌مانده پاک شود. 5. بسته‌بندی: حلال گلیکولی نهایی به بسته‌بندی‌های مناسب برای حفظ و فروش بسته‌بندی می‌شود. توجه داشته باشید که فرآیند تولید حلال‌های گلیکولی ممکن است بسته به نوع حلال، مواد اولیه، و استراتژی تولید متغیر باشد. این حلال‌ها به عنوان محلول‌های پایه در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله صنایع غذایی، داروسازی، و صنعتی.