مواد اولیه آرایشی بهداشتی مواد اولیه رنگ و رزین مواد اولیه دارویی مواد اولیه شوینده

تولوئن چیست؟ [مشخصات+روش تولید و کاربرد های متیل بنزن]

0 1,973 خواندن این مطلب 10 دقیقه زمان میبرد

محتوا

تولوئن چیست؟

تولوئن به صورت طبیعی در روغن خام موجود است. از هیدروژن و کربن تشکیل شده است. این ماده سمی است و به عنوان یک ماده حلال در یکسری مواد شیمیایی مانند استیک اسید، کربن دی سولفید، اتر، استون و کلروفرم کاربرد دارد، اما در آب حلال نیست. تولوئن علاوه بر شکل حلال به صورت خشک نیز هم موجود است. بوی آن مانند تینرهای رنگ است. از کاربردهای مهم به عنوان حلال، می‌توان استفاده در تولید سیمان، چسب، لاستیک، سیمان، لاک و جوهر چاپ را نام برد.

خرید تولوئن

تاریخچه تولوئن

تولوئن یک ترکیب شیمیایی آلی با فرمول C7H8 است که به عنوان یک مایع بی‌رنگ، فرار و با بوی شیرین شناخته می‌شود. این ترکیب از گروه ترکیبات آروماتیک است و به عنوان یک حلال صنعتی و ماده اولیه در تولید بسیاری از محصولات شیمیایی کاربرد دارد.

تولوئن برای بار اول توسط شیمی دان لهستانی فیلیپ نریوژ واتر از طریق تقطیر روغن کاج به استخراج رسید و سپس بعد از آن توسط شیمی دن فرانسوی از گل حنا استخراج شد که ظاهری شبیه به بنزن داشت، که به همبن علت ترکیب جدید را بنزوئن نام گذاری کردند. در سال‌های بعد یعنی حدود سال 1850، یک شمی دان این ماده را از تقطیر چوب هیدروکربنی استخراج کرد که تولوئن نام گذاری شد.

در سال‌های اولیه، تولوئن عمدتاً به عنوان یک حلال در تولید رنگ‌ها و لاک‌ها استفاده می‌شد. با این حال، در طول جنگ جهانی اول، اهمیت این ترکیب به عنوان یک ماده اولیه در تولید TNT افزایش یافت. TNT یک ماده منفجره قدرتمند است که در ساخت بمب‌ها و سایر سلاح‌ها استفاده می‌شود.

ادامه تاریخچه

در قرن نوزدهم، تولوئن به عنوان یک حلال در صنعت رنگ و رزین استفاده شد. این ماده همچنین به عنوان یک ماده اولیه برای تولید بنزن و سایر ترکیبات آلی مورد استفاده قرار گرفت.

در قرن بیستم، استفاده از تولوئن به طور قابل توجهی افزایش یافت. این ماده در طیف گسترده ای از محصولات، از جمله رنگ، رزین، پلاستیک، چسب، پاک کننده و جوهر استفاده شد.

همچنین پس از جنگ جهانی اول، استفاده از تولوئن در تولید مواد منفجره ادامه یافت. با این حال، کاربردهای صنعتی این ترکیب نیز گسترش یافت. تولوئن به عنوان یک حلال در تولید بسیاری از محصولات شیمیایی دیگر، از جمله پلاستیک‌ها، لاستیک‌ها، داروها و مواد آرایشی استفاده می‌شود.

در دهه 1970، نگرانی هایی در مورد اثرات زیست محیطی و سلامتی تولوئن مطرح شد. این ماده به عنوان یک آلاینده هوا و یک ماده سمی شناخته شد.

در سال 1998، اتحادیه اروپا محدودیت هایی را برای استفاده از تولوئن در محصولات مصرفی اعمال کرد. این محدودیت ها به کاهش قرار گرفتن در معرض تولوئن در انسان کمک کرده است.

امروزه تولوئن یکی از ترکیبات شیمیایی صنعتی مهم است که در بسیاری از صنایع کاربرد دارد. با این حال، این ترکیب می‌تواند برای سلامتی انسان مضر باشد. قرار گرفتن در معرض تولوئن در غلظت‌های بالا می‌تواند منجر به مشکلات عصبی، تنفسی و پوستی شود.

مشخصات فنی تولوئن:

نام محصول:	تولوئن (toluene)
نام‌ دیگر تولوئن:	متیل بنزن
فرمول شیمیایی:	C7H8 یا C6H5CH3
شکل ظاهری:	مایع بی رنگ
بسته بندی:	بشکه و گالن
نقطه جوش:	6 °C
دانسیته:	867 kg/m³
نقطه اشتعال:	°C40
حلالیت در آب:	تقریبا نامحلول ( ,526mg/L @ 25 °C,)
نقطه ذوب:	-94.9°C

ساختار شیمیایی تولوئن

این ماده، از یک گروه فنیل متصل به گروهی متیل تشکیل شده است. زنجیره‌ی جانبی متیل در تولوئن به اکسیداسیون حساس است. همچنین تولوئن از یک هسته بنزن که دارای یک جایگزین متیل منفرد است تشکیل شده می‌شود.

بطور خلاصه می‌توان گفت که: ساختار شیمیایی تولوئن شامل یک حلقه بنزنی با یک گروه متیل متصل به آن است. حلقه بنزنی از یک ساختار شش ضلعی تشکیل شده است که در آن هر اتم کربن با پیوندهای دوگانه و سه گانه به یکدیگر متصل شده‌اند. گروه متیل از یک اتم کربن، سه اتم هیدروژن و یک پیوند تکی تشکیل شده است.

تأثیر ساختار شیمیایی بر خواص تولوئن

ساختار شیمیایی تولوئن بر خواص این ترکیب تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، حلقه بنزنی باعث می‌شود که تولوئن یک ترکیب آروماتیک باشد. ترکیبات آروماتیک دارای خواصی مانند پایداری شیمیایی، واکنش پذیری نسبتاً کم و نقطه جوش بالا هستند.

گروه متیل نیز بر خواص تولوئن تأثیر می‌گذارد. گروه متیل باعث می‌شود که تولوئن یک حلال نسبتاً خوب باشد. همچنین، گروه متیل باعث می‌شود که تولوئن نسبت به بنزن واکنش پذیری بیشتری داشته باشد.

کاربرد های تولوئن

تولوئن دارای طیف گسترده‌ای از کاربردها در صنایع مختلف است. برخی از کاربردهای مهم این ترکیب عبارتند از:

حلال در تولید رنگ‌ها، لاک‌ها، پلاستیک‌ها، لاستیک‌ها، داروها و مواد آرایشی

تولوئن به عنوان یک حلال صنعتی مهم برای تولید بسیاری از محصولات شیمیایی استفاده می‌شود. این ترکیب می‌تواند برای حل کردن بسیاری از مواد شیمیایی و آلی استفاده شود. به عنوان مثال، تولوئن در تولید رنگ‌ها و لاک‌ها برای حل کردن رنگدانه‌ها و سایر مواد استفاده می‌شود. همچنین، تولوئن در تولید پلاستیک‌ها، لاستیک‌ها، داروها و مواد آرایشی برای حل کردن مواد اولیه استفاده می‌شود.

ماده اولیه در تولید TNT و سایر مواد منفجره

تولوئن یک ماده اولیه مهم در تولید TNT است. TNT یک ماده منفجره قدرتمند است که در ساخت بمب‌ها و سایر سلاح‌ها استفاده می‌شود.

واکنش‌گر شیمیایی در سنتز سایر ترکیبات شیمیایی

تولوئن می‌تواند به عنوان یک واکنش‌گر شیمیایی در سنتز سایر ترکیبات شیمیایی استفاده شود. به عنوان مثال، تولوئن می‌تواند برای تولید مواد اولیه برای تولید پلاستیک‌ها، لاستیک‌ها، داروها و مواد آرایشی استفاده شود.

کاربردها در تولید

این ماده در صنایع مختلف کاربرد زیادی دارد که از جمله آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

تولید درزگیر سیلیکونی
در تولید نیتروتولوئن
تولید مواد منفجره
تولید کاپرولاکتام
تولید دخانیات
تولید حشره کش
تولید شیشه نوشابه
تولید ماژیک و مارکر
تولید دئودورانت‌ها
تولید و ساخت اسپری‌های رنگ
تولید ضد عفونی کننده‌ها
تقویت کننده اکتان
به عنوان ملات یا فیلر
تولید رنگ
صنایع دارویی
تولید رنگ پلی یورتان
تولید نایلون
در سیستم‌های انتقال حرارت
تولید مواد آرایشی و مواد ناخن
ساخت بنزالدهید و اسید بنزوئیک
کاربردی در آزمایشگاه بیولوژیک
قابل استفاده در ساخت و تولید چرم
برای ساخت و تولید فنول و کاپرولاکتام
استفاده به عنوان پیش ماده زایلن و بنزن
در ساخت و تولید تمیزکننده‌های فلزات مختلف
قابل استفاده در تولید نوع خاصی از چسب‌ها
در تولید TNT برای ساخت کف پلی اورتان
تولید سوخت موتور دو زمانه و چهار زمانه
قابل استفاده به عنوان حلال برای مواد نانو مواد کربن
برای تولید و ساخت فوم‌های انعطاف پذیر پلی یورتان
استفاده به عنوان حلال در بعضی از ماده‌های رقیق کننده رنگ
قابل استفاده در ساخت شربت کوکاکولا برای حذف کوکائین از برگ کوکا

فروش تولوئن

روش های تولید تولوئن

برای تولید تولوئن چندین روش وجود دارد که شامل موارد: تقطیر جز به جز، استخراج با حلال، تقطیر آزئوتروپی، کراکینگ بخار هیدروکربن های مایع و تولید از نفتا است. در ادامه هر کدام از روش‌های تولید را بررسی کرده‌ایم.

کراکینگ بخار هیدروکربن های مایع

روش کراکینگ بخار هیدروکربن های مایع، بر پایه‌ی کراکینگ هیدروکربن های نفتا است که منجر به تولید بنزین و تولوئن می‌شود. همچنین برای تولید این ماده از اتانول و آلکیلاسیون صنعتی بنزن می‌توان استفاده کرد.

تقطیر جز به جز

نفت خام به شکل طبیعی دارای مقداری از این ماده است که برای جداسازی آن از روش تقطیر استفاده می‌کنند.

استخراج با حلال

در روش استخراج با حلال، یک حلال با انتخاب پذیری بالا را به محلول اضافه می‌کنند و بعد از آن تولوئن و حلال با روشی مانند تقطیر از هم جداسازی می‌شود. حلال‌های انتخابی را می‌توان محلول آبی دی اتیلن گلیکول یا گوگرد دی اکسید نام برد.

تقطیر آزئوتروپی

تقطیر به روش آزئوتروپ، از دو یا چند مایع تشکیل شده است و به روش‌های رایج تقطیر از یکدیگر قابل جداسازی نیستند.

تولید از نفتا

روش تولید از نفتا، برای تولید بنزین و زایلین نیز کاربرد دارد. در حال حاضر این روش کاربردی ‌تر است و استفاده از این روش باعث بازیابی پیوسته کاتالیست می‌شود.

اکسیداسیون تولوئن

بنزوئیک اسید و بنزآلدهید جزء محصولاتی هستند که توسط اکسید شدن تولوئن همراه با اکسیژن حاصل می‌شوند. معمولاً کاتالیزور این واکنش‌ها نفتین منگنز و یا کبالت است.

نیتراته شدن تولوئن

نیتراته شدن تولوئن باعث بوجود آمدن موادی مانند تری نیتروتولوئن می‌باشد که به صورت گسترده‌ای در صنایع مختلف کاربرد دارد، مانند دی نیترو تولول که در ساخت دیپزوسیانات استفاده می‌شود و در انتها برای تولید پلی یورتان از این مواد استفاده می‌شود. تری نیترو تولول دارای خاصیت انفجاری است و در ساخت TNT از آن استفاده می‌کنند.

بسته بندی تولوئن

تولولئن به شکل بشکه و فله در بازار موجود است و نوع صنعتی این ماده در بشکه‌های 220 لیتر و گالن‌های 20 لیتری قتبا عرضه است. همچنین این ماده در بشکه‌های 185 کیلوگرمی در بازار عرضه می‌شود. همچنین یکی از دلایل افزایش قیمتش استفاده از مکمل‌های سوخت و افزایش قیمت نفت خام است. یکی از دلایل دیگر این افزایش قیمت را می‌توان افزایش درخواست برای تولید پوشش دهنده‌ها و مواد رنگی نام برد.

چه موادی در تولوئن حل می‌شوند؟

به عنوان ماده‌ای حلال برای بسیاری از ترکیبات آلی در صنایع مختلفی کاربرد دارد، اما برای آب ماده‌ای حلال به حساب نمی‌آید. به دلیل سمیت کمتری که نسبت به بنزن دارد جایگزین مناسبی برای آن است. همچنین این ماده برای بسیاری از مواد مانند پاک کننده ناخن، چسب و رنگ کاربرد دارد.

تولوئن، حلال همه کاره

تولوئن یک حلال غیرقطبی است و به خوبی مواد غیرقطبی را حل می‌کند. برخی از موادی که در تولوئن حل می‌شوند عبارتند از:

مواد آلی غیرقطبی مانند بنزن، هگزان، نفت خام و روغن‌های معدنی
مواد آلی قطبی ضعیف مانند استون، الکل‌های چرب و کتون‌ها
مواد معدنی غیرقطبی مانند گوگرد، فسفر و کلرید کلسیم

عوارض تولوئن

در صورت استنشاق تولوئن باعث بوجود آمدن سرگیجه، سردرد، ایجاد خواب آلودگی و گیجی، کاهش حافظه، کاهش شنوایی، کور رنگی، از دست دادن اشتها و تهوع می‌شود.
در موارد شدیدتر استنشاق تولوئن منجر به مرگ می‌شود.
تولوئن ماده‌ای اشتعال پذیر و خورنده است.
تولوئن باعث ایجاد حساسیت‌های پوستی می‌شود.
میزان سمی بودن تولوئن نسبت به بنزن کمتر است و به طور کلی جایگیزین حلال‌های آرومالتیک می‌گردد، اما سازمان حفاظت محیط آمریکا تا به حال گزارشی برای سرطانزا بودن تولوئن ارائه نداده است.
تولوئن برای آبزیان خطرناک است.
تولوئن بر روی سیستم عصب مرکزی، قلب و کبد تأثیرات بدی دارد.
خانم‌های باردار و کودکان در هنگام کار با آن به هیچ وجه نباید نزدیک به آن باشند.
اگر قسمتی از کار شما مرتبط با تولوئن باشد ممکن است بافت چربی ارگانیک بدن را از بین ببرد و دچار خشکی پوست شوید.

خطرات تولوئن

تولوئن می‌تواند برای سلامتی انسان مضر باشد. قرار گرفتن در معرض تولوئن در غلظت‌های بالا می‌تواند منجر به مشکلات زیر شود:

مشکلات عصبی، از جمله سردرد، سرگیجه، بی‌حسی و تشنج
مشکلات تنفسی، از جمله سرفه، تنگی نفس و برونشیت
مشکلات پوستی، از جمله تحریک و خشکی

برخی روش‌های کاهش قرار گرفتن در معرض تولوئن

برای کاهش قرار گرفتن در معرض این ماده، می‌توان اقدامات زیر را انجام داد:

استفاده از تجهیزات حفاظت فردی مناسب، مانند ماسک تنفسی و دستکش
استفاده از تهویه مناسب در محیط‌های کاری
کاهش استفاده از محصولات حاوی تولوئن در خانه

ایمنی و نگهداری استفاده از تولوئن

اگر شخصی در اثر استنشاق بیهوش شد، هرگز به او آب ندهید.
اگر ماده تولوئن را خوردید ابتدا دهان خود را بشوئید و اگر استفراغ نکردید اجباراً این کار را انجام ندهید، اما اگر استفراغ کردید بعد از آن می‌توانید آب بنوشید.
در صورت تماس تولوئن با چشم اوا 20 دقیقه چشم و دست‌های خورد را بشوئید و لباس‌های آلوده خود را درآورید.
افرادی که مستقیماً با آن کار می‌کنند از دستکش‌های مخصوص و ماسک‌های مقاوم در مقابل بخارهای آلی استفاده کنید.
توجه کنید حمل و نقلش در مسافت‌های طولانی می‌تواند منجر به آتش گرفتن شود.
انبار نگهداری آن باید دارای تهویه مناسب باشد و به دور از نور مستقیم خورشید قرار بگیرد.
هرگز در انبارهای نگهداری تولوئن سیگار و یا کبریت روشن نکنید.
دمای نگهداری بهتر است حدوداً 2 تا 8 درجه سانتی گراد باشد.
تولوئن را به هیچ وجه مستقیماً در کنار نوشیدنی و مواد غذایی قرار ندهید.
تولوئن را در ظروف در بسته نگهداری کنید.

روش های دفع ایمن تولوئن عبارتند از:

بازیابی و بازیافت: تولوئن یک ماده ارزشمند است که می تواند بازیافت شود. بازیابی تولوئن می تواند به کاهش آلودگی محیط زیست کمک کند.
سوزاندن: این ماده می تواند در یک کوره مناسب سوزانده شود. سوزاندن تولوئن باعث می شود که این ماده به مواد بی خطرتر تبدیل شود.
دفن: دفن آن باید با رعایت اقدامات ایمنی مناسب انجام شود.

موارد زیر نکات مهمی هستند که باید در هنگام دفع تولوئن رعایت شوند:

باید در ظروف محکم و درب دار ذخیره شود.
در محلی خنک و خشک نگهداری شود.
دور از منابع اشتعال نگهداری شود.
تنها توسط افراد آموزش دیده و مجهز به تجهیزات ایمنی مناسب دفع شود.

روش های خاص دفع تولوئن به نوع و مقدار موجود بستگی دارد.

افراد و شرکت هایی که با آن کار می کنند باید از روش های دفع ایمن این ماده آگاه باشند. دفع ایمن به محافظت از سلامت انسان و محیط زیست کمک می کند.

اثرات زیست محیطی تولوئن

اثرات زیست محیطی تولوئن عبارتند از:

آلودگی هوا: تولوئن یک آلاینده هوا است که می تواند باعث مشکلات سلامتی در انسان و حیوانات شود. این ماده می تواند باعث تحریک چشم، بینی و گلو شود و همچنین می تواند به سیستم عصبی مرکزی آسیب برساند.
آلودگی آب: شاید وارد آب های سطحی و زیرزمینی شود. در ادامه می تواند برای موجودات آبزی مضر باشد.
آلودگی خاک: همچنین می تواند وارد خاک شود و می تواند برای گیاهان و حیوانات مضر باشد.

این محصول می تواند به طرق مختلف از محیط زیست حذف شود. این ماده می تواند از طریق فرآیندهای طبیعی مانند تجزیه بیولوژیکی و تبخیر از بین برود. همچنین می تواند از طریق اقدامات انسانی مانند جمع آوری و بازیافت حذف شود.

برای کاهش اثرات زیست محیطی این ماده، اقدامات زیر می تواند انجام شود:

کاهش انتشار صنعتی: صنایع باید اقداماتی را برای کاهش انتشار تولوئن انجام دهند. این اقدامات می تواند شامل استفاده از مواد جایگزین، بهبود تهویه و استفاده از تجهیزات کنترل آلودگی باشد.
جمع آوری و بازیافت: تولوئن یک ماده ارزشمند است که می تواند بازیافت شود. بازیافت تولوئن به کاهش انتشار این ماده به محیط زیست کمک می کند.
آموزش عمومی: افراد باید در مورد خطرات این ماده و نحوه کاهش قرار گرفتن در معرض این ماده آگاه باشند.

با انجام این اقدامات می توان از اثرات زیست محیطی تولوئن جلوگیری یا کاهش داد.

تولوئن برای سوخت خودرو

گزارش فروش تولوئن در سال‌های اخیر حدوداً 25 میلیارد دلار است که بیشترین میزان استفاده آن برای تقویت اوکتان سوخت خودرو است.

نتیجه گیری

تولوئن یک ترکیب شیمیایی صنعتی مهم است که دارای طیف گسترده‌ای از کاربردها است. این ترکیب یک حلال غیرقطبی است و به خوبی مواد غیرقطبی را حل می‌کند. انحلال‌پذیری این ماده در مواد مختلف، کاربردهای متنوعی را برای این ترکیب فراهم می‌کند. با این حال، تولوئن می‌تواند برای سلامتی انسان مضر باشد.

قرار گرفتن در معرض آن در غلظت‌های بالا می‌تواند منجر به مشکلات عصبی، تنفسی و پوستی شود. برای کاهش قرار گرفتن در معرض تولوئن، می‌توان اقداماتی مانند استفاده از تجهیزات حفاظت فردی مناسب و کاهش استفاده از محصولات حاوی تولوئن انجام داد.