زایلن

زایلن

زایلن از نظر فنی نه یک، بلکه سه ایزومر دی متیل بنزن است و می‌تواند به هر یک از این سه ترکیب اشاره داشته باشد. ایزومرهای زایلن مایعات بی‌رنگ و قابل اشتعال با کاربردهای صنعتی فراوان هستند. این ایزومرها فرمول شیمیایی یکسانی دارند، همگی دارای یک حلقه بنزن مرکزی با دو گروه متیل به‌عنوان جایگزین هستند و تنها ساختار شیمیایی آنها  کمی متفاوت است.

این ماده در چه چیزهایی وجود دارد؟

این ماده به یکی از ایزومرهای دی متیل بنزن یا مخلوطی از ترکیبات ایزومری اشاره دارد. این ماده به طور طبیعی در نفت خام با درصد کمی در حدود نیم تا یک درصد بسته به منبع نفت خام یافت می‌شود. همچنین در مقادیر بسیار کم در بنزین و سوخت هواپیما یافت می‌شود

از نظر تجاری، این ماده می‌تواند از طریق فرایند اصلاح کاتالیزوری و همچنین با کربن‌سازی زغال‌سنگ در طی ساخت سوخت کک تولید شود. از طرف دیگر، تولید صنعتی زایلن  با افزودن گروه‌های متیل به تولوئن و بنزن انجام می‌شود. زایلن‌های  آزمایشگاهی که برای کاربردهای تجاری استفاده می‌شوند دارای 40 تا 65 درصد m- xylene  و تا 20 درصد از هر یک از   o-xylene ، p-xylene  و ethylbenzene هستند.

 

خواص زایلن چیست؟

بسته به نوع ایزومر و مخلوط ایزومرها، خواص فیزیکی و شیمیایی زایلن متفاوت است. به‌عنوان‌مثال، نقطه ذوب آن می‌تواند از -47.87  درجه سانتی‌گراد برای m-Xylene تا 13.26 درجه سانتی‌گراد برای p-Xylene باشد. در اینجا برخی از خواص اساسی ایزومرهای مختلف آورده شده است:

 

1،2- دی متیل بنزن (o-Xylene)

چگالی و فاز: 0.88 گرم در میلی‌لیتر، مایع

نقطه‌جوش: 144 درجه سانتیگراد

ویسکوزیته:0.812 cP در 20 درجه سانتی‌گراد

نقطه اشتعال: 17 درجه سانتیگراد

 

1،3- دی متیل بنزن (m-Xylene)

چگالی و فاز: 0.86 گرم در میلی‌لیتر، مایع

نقطه‌جوش: 139 درجه سانتی‌گراد

ویسکوزیته: 0.62 cP در 20 درجه سانتی‌گراد

نقطه اشتعال: 25 درجه سانتی‌گراد

 

1، 4-دی متیل بنزن (p-Xylene)

چگالی و فاز: 0.86 گرم در میلی‌لیتر، مایع

نقطه‌جوش: 138 درجه سانتی‌گراد

ویسکوزیته: 0.34 cP در 30 درجه سانتی‌گراد

نقطه اشتعال: 25 درجه سانتی‌گراد

 

همه این ایزومرها قطبی هستند و آنها را عملاً در آب نامحلول می‌کند. آنها همچنین قابل اشتعال هستند زیرا نقطه اشتعال نسبتاً کمی دارند. نقطه اشتعال هر مایع فرار، پایین‌ترین دمای ممکن است که در آن، بخار آن ماده می‌تواند توسط یک منبع احتراق مشتعل شود، مانند شعله شمع.

فرمول شیمیایی زایلن چیست؟

فرمول شیمیایی زایلن(CH3)2C6H4 است و این فرمول برای هر سه ایزومر یکسان است. هر مولکول ایزومر یک حلقه بنزن دارد و دو گروه متیل به آن متصل است. تفاوت اصلی بین ساختارهای شیمیایی مختلف، مکان گروه‌های متیل است

نام‌های ارتو- (o-)، متا (m-) و پارا- (p-) برای زایلن موقعیت دو گروه متیل را توصیف می‌کنند که به کدام‌یک از اتم‌های کربن حلقه بنزن، متصل هستند.

-Xylene

کاربردهای زایلن چیست؟

زایلن‌ها از استفاده به‌عنوان پیش ساز در تولید پلاستیک‌های پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) گرفته تا حلال‌های آزمایشگاهی برای حذف روغن‌های غوطه‌ور مصنوعی از مواد میکروسکوپی، دارای طیف گسترده‌ای از کاربردهای صنعتی و تجاری هستند:

  1. پیش سازهای پلیمری

بطری‌های پلاستیکی معمولاً از پلی‌اتیلن ترفتالات(PET) اکسترود شده یا قالب‌گیری شده ساخته می‌شوند. پلیمرهای پلاستیکی و پارچه‌های پلی‌استر از مونومرهای ترفتالیک اسید و دی متیل ترفتالات مشتق شده‌اند. ایزومر 1،4- دی متیل بنزن، با نام مستعار p-Xylene برای تولید این مونومرها ضروری است زیرا به‌عنوان پیش ساز برای ساخت پلیمرها استفاده می‌شود. در واقع تقریباً 98 درصد از کل تولید p-Xylene به این روش استفاده می‌شود.

حدود نیمی از کل زایلن‌های تولید شده در تولید صنعتی پلاستیک و پارچه‌های پلیمری استفاده می‌شود. به‌عنوان‌مثال، 1،2- دی متیل بنزن، با نام مستعار o-زایلن به‌ عنوان پیش ساز انیدرید – فتالیک استفاده می‌شود که یکی دیگر از مواد شیمیایی مهم مورد استفاده در تولید پلاستیک در مقیاس بزرگ است، زیرا ویسکوزیته را کاهش می‌دهد و انعطاف‌پذیری پلیمرها را افزایش می‌دهد.

  1. حلال تجاری

این ماده نیز به عنوان حلال مورد استفاده قرار می‌گیرند و زمانی که ایزومرها با هم مخلوط می‌شوند بیشترین تأثیر را در این کاربرد دارند. هنگامی که به عنوان حلال استفاده می‌شود، مقدار کمی اتیل بنزن نیز به مخلوط اضافه می‌شود. این نوع حلال بی‌رنگ، بسیار قابل اشتعال و دارای بوی شیرین است.

حلال زایلن در صنایع مختلفی مانند چاپ، لاستیک‌سازی و فراوری چرم کاربرد دارد. در نتیجه، یک جزء مهم از جوهر، لاستیک و انواع مختلف چسب است. حلال زایلن به عنوان یک مخلوط غیرقطبی، در حل کردن مواد غیرقطبی مانند رنگ و لاک نیز عالی است. به همین دلیل است که معمولاً به عنوان یک عامل رقیق‌کننده استفاده می‌شود. اگر نیاز دارید رنگ را به آرامی خشک کنید، حلال زایلن حتی می‌تواند به عنوان جایگزینی برای تولوئن استفاده شود. استفاده از آن در کارهای حفاظتی و مرمتی هنری و به منظور آزمایش حلالیت رنگ‌های مورد استفاده بر روی آثار هنری، می‌تواند بسیار مفید واقع شود.

  1. عامل تمیزکننده

این ماده به عنوان یک عامل تمیزکننده در طیف وسیعی از زمینه‌ها، از دندانپزشکی و الکترونیک گرفته تا صنعت نفت استفاده می‌شود. به عنوان یک عامل تمیزکننده برای قطعات فولادی و الکترونیکی مانند مدارهای مجتمع (آی سی) و ویفرهای سیلیکونی بسیار مفید است، زیرا به سطحی که روی آن استفاده می‌شود آسیب نمی‌رساند. زایلن همچنین در دندانپزشکی کاربرد دارد و از آن برای حل کردن گوتاپرکا، ماده‌ای برای درمان کانال‌های ریشه‌ای استفاده می‌شود.

به‌علاوه، صنعت نفت از زایلن به عنوان جزئی از حلال‌های پارافین برای لوله‌هایی که توسط موم پارافین مسدود شده‌اند استفاده می‌کند. اثربخشی آن در حل کردن موم نیز آن را به یک ماده مفید در محصولات آرایشی برای ازبین‌بردن موم بیش از حد گوش یا سرومن تبدیل می‌کند.

آیا زایلن خورنده است؟

با اینکه زایلن‌ها حلال‌های مؤثر با ظرفیت انحلال عالی هستند، اما ترکیبات خورنده نیستند. خوردگی یک واکنش شیمیایی است که از طریق فرایندهای اکسیداتیو باعث تجزیه یا تشکیل ترکیبات جدید می‌شود. مواد خورنده باعث خوردگی یا اکسیداسیون در سایر مواد از جمله فلزات و ترکیبات آلی یا بافت‌های بیولوژیکی می‌شوند.

مواد خورنده می‌توانند یک عنصر مانند اکسیژن در O3  (به‌عنوان‌مثال شکل ازن) یا یک ترکیب، به‌ویژه اسیدها، بازها و محلول‌های یونی باشند. اگرچه زایلن‌ها می‌توانند ترکیبات آلی غیرقطبی را حل کنند، اما معمولاً در شرایط عادی با مواد دیگر واکنش شیمیایی نمی‌دهند؛ بنابراین، زایلن‌ها خورنده در نظر گرفته نمی‌شوند. از طرف دیگر، آنها می‌توانند به اسیدها مانند اسیدهای مونوکربوکسیلیک (اسیدهای تولوئیک) و اسیدهای دی کربوکسیلیک (اسیدهای فتالیک) در هنگام اکسید شدن تبدیل شوند که مواد خورنده هستند.

بااین‌حال، خورنده نبودن آن به این معنی نیست که زایلن ماده‌ای غیر خطرناک است. مانند سایر هیدروکربن‌ها، زایلن‌ها سمی هستند و خطرات زیادی برای سلامتی دارند. اگر بخارات آن را به مقدار کم استنشاق کنید، ممکن است دچار احساس سرگیجه، حالت تهوع، خواب‌آلودگی و سردرد شوید. اگر در معرض مقادیر زیادی بخار باشید، علائم جدی شامل خواب‌آلودگی، ناهماهنگی حرکت عضلات، ضربان قلب نامنظم و ازدست‌دادن هوشیاری به سراغ شما می‌آیند. اگر مراقبت پزشکی انجام نشود، قرارگرفتن در معرض بخار زایلن حتی می‌تواند کشنده باشد.

با اینکه این ماده خورنده نیست، اما در صورت بلعیده شدن، استنشاق یا تماس با پوست می‌تواند خطرناک باشد. همچنین به‌ شدت قابل اشتعال است.

علاوه بر این، زایلن مایع می‌تواند احساس سوزش دردناکی روی پوست ایجاد کند و در صورت تماس می‌تواند به چشم آسیب برساند. بخارات آن نیز برای غشاهای مخاطی، چشم‌ها، ریه‌ها و پوست، تحریک‌کننده خفیف هستند. با وجود گروه بنزن، هیچ شواهدی وجود ندارد که نشان دهد زایلن‌ها سرطان‌زا هستند؛ بنابراین، با اینکه این ماده طبق تعریف خورنده نیست، اما همیشه هنگام کار با زایلن جانب احتیاط را رعایت کنید.

 

منبع

مترجم: مریم محجوب

 

از این مطلب چقدر راضی بودید؟

روی ستاره کلیک کنید تا نظرتون ثبت بشه

5 / 5. تعداد رای دهندگان: 2

تا حالا امتیازی برای این مطلب ثبت نشده؛ با ثبت نظرتون مارو خوشحال می‌کنید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *