همه چیز درباره‌ی بوتیل گلیکول

بوتیل گلیکول یا بوتوکسی اتانول یک ترکیب ارگانیک با فرمول شیمیایی زیر است:

(Bu = CH3CH2CH2CH2)  BuOC2H4OH

 

ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی بوتیل گلیکول

این مایع بی‌‌رنگ دارای بوی شیرین و شبیه اتر است، چون از خانواده گلیکول اتر تشکیل شده است و یک بوتیل اتر از اتیلن گلیکول است. بوتیل گلیکول به میزان کمی جاذب رطوبت است. این محصول در دمای اتاق با آب و حلال‌های آلی متداول مانند کتون‌ها، الکل‌ها ، اترها، پارافین‌ ها و هیدروکربن‌های آروماتیک انحلال‌پذیر است.

خرید بوتیل گلایکول

نقطه جوش بالا، فراریت پایین و بوی ملایم از دیگر خصوصیات بوتیل گلیکول است. این ماده به عنوان حلال و ماده­ آغازین برای سنتزها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
به عنوان یک حلال نسبتا غیرمتعارف، ارزان قیمت و با سمیت کم، آن را در بسیاری از محصولات خانگی و صنعتی به دلیل خواص سورفکتانتی استفاده می‌کنند. کمک حلال عالی در سیستم‌های پوشش آبی (رنگ‌های پایه آب) است.

این ماده در صنعت و بازار فروش با نام‌های بوتیل گلایکول، هیدروکسی اتیل استر، پلی اتیلن گلیکول میریستات و  بوتوکسی اتانول شناخته می‌شود.

نکات ایمنی بوتیل گلیکول

بوتیل گلیکول دارای سطح سمیت کمی است، اما آزمایشات آزمایشگاهی توسط برنامه ملی سم شناسی U.S. نشان داده است که قرار گرفتن در معرض آن در غلظت‌های بالا (100 تا ppm500)  می‌تواند باعث ایجاد تومور در بدن حیوانات شود. در بسیاری از منابع بر سرطان‌زا بودن این ترکیب برای جوندگان تاکید شده است. بنابراین الزامی است که پیش از شروع به کار حتما msds بوتیل گلایکول را مطالعه کنید.

خرید بوتیل گلیکول

شیمی بازار به عنوان بورس آنلاین خرید و فروش مواد شیمیایی کمک شایانی به مصرف‌کنندگان مواد شیمیایی می‌کند تا بتوانند در فضایی کاملا شفاف به تامین‌کنندگان بوتیل گلیکول  از بین تولیدکنندگان، واردکنندگان و یا فروشندگان این ماده دسترسی داشته و بهترین تامین‌کننده بوتیل گلیکول را با توجه به نیاز خود یافته و مستقیما و بدون واسطه با او ارتباط برقرار نمایند.

تامین‌کنندگان بوتیل گلیکول می‌توانند نسبت به معرفی شرکت و مواد خود از امکانات شیمی بازار استفاده کرده و فعالیت خود را از طریق این پلتفرم در فضای کسب و کار دیجیتال بهتر و با هزینه‌ای مناسب‌تر توسعه دهند.

 با امکاناتی همچون ایجاد پروفایل اختصاصی شرکت و درج آگهی فروش در شیمی بازار به آسانی ممکن خواهد بود.

بوتیل گلایکول

تاریخچه دقیق بوتیل گلیکول در میان صفحات تاریخ شرکت یونیون کارباید گم شده است ولی می‌توان با جستجویی عمیق 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 1856 میلادی نسبت می‌دهند. او ابتدا واکنش بین یدید اتیلن (C₂H₄I₂) 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 1917 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 1927 اتیلن گلیکول تقریبا توسط تمام سازندگان دینامیت در دنیا مورد استفاده قرار گرفت. شرکت کارباید یونیون پس از تاسیس در سال 1925 تا سال 1953 کاملا بازار اتیلن گلایکول را در اختیار خود داشت تا لایسنس آن را به فروش گذاشت.
گلیکول اترهای زیادی از سال 1924 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 مونو پروپیلن گلیکول (یا از پروپیلن اکساید ساخته شده) را شامل می‌شوند. که 2-بوتوکسی اتانول از مهمترین و پر استفاده‌ترین این حلال‌ها است که از دهه 1930 تاکنون مورد استفاده در صنایع مختلف قرار گرفته است.
از سال 1999 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 برای آشنایی بیشتر با این نام ها می‌توانید به جدول زیر مراجعه کنید.

 

2-BE	2-Butoxyethanol
EGMBE	Butyl cellosolve
Butyl oxitol	Butyl glycol
Ektasolve	Butyl monoether glycol
Jeffersol EB	EGBE (ethylene glycol monobutyl ether)
BH-33 industrial cleaner	Dowanol EB
Solvaset	Bane-Clene
	Eastman EB solvent

خواص بوتیل گلیکول

خواص فیزیکی و شیمیایی 2-بوتاکسی اتانول به شرح زیر می‌باشد:
ساختار مولکولی بوتیل گلایکول با وزن مولکولی 118.176 گرم بر مول، یک پیوند هیدروژنی اهدا کننده، دو پیوند هیدروژنی گیرنده و 5  پیوند چرخشی و 8 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 160 درجه فارنهایت(71.11 درجه سانتی‌گراد) و نقطه جوش آن 171 درجه سانتی‌گراد می‌باشد. همچنین این مایع در منفی 77 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 0.8 میلی‌متر جیوه برخوردار است. بوتیل گلیکول ویسکوزیته‌ای نزدیک به آب اما کمی بیشتر از آن دارد(2.9 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 100 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر در 22 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، پارافین‌ های آروماتیک و هیدروکربن‌های هالوژنه شده نیز انحلال‌پذیر است.

چگالی این حلال در 20 درجه سانتی‌گراد 0.902 گرم بر سانتی‌متر مکعب است و در 244 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 10 می‌باشد.

روش تولید 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.

C₂H₄O + C₄H₉OH → C₄H₉OC₂H₄OH

روش دوم نیز اتری کردن بوتانول با 2-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.

  

چنانچه در شکل بالا مشخص است، 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

تقریبا از دهه 1930 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.

2-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. همچنین محصولاتی که شامل این ترکیب هستند عموما در سایت‌های ساختمانی، تعمیرگاه‌های اتومبیل، دفاتر فنی و کارخانه‌هایی که محصولات استرلیزه کننده و تمیزکننده تولید می‌کنند، یافت می‌شود.

 جالب است بدانید که 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 2-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. همچنین 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.

سایر کاربرد های بوتیل گلیکول

در سال 2006، تولید بوتیل گلیکول اترهای اروپایی به 181 کیلوتن رسید که تقریبا 50٪  آن  2 بوتیل گلیکول بود. تخمین زده می‌شود که تولید جهانی 200 تا 500  kt/a  باشد و 75 درصد آن در رنگ‌ها و پوشش‌ها  استفاده می‌شود. هم چنین 18 درصد آن برای تولید تمیزکننده‌های فلزی و پاک‌کننده‌های خانگی مصرف می‌شود. در ایالات متحده، بوتیل گلیکول به عنوان یک ماده شیمیایی با حجم بالای تولید شناخته می‌شود زیرا بیش از 100 میلیون پوند از این ماده شیمیایی در سال تولید می‌شود.

بوتیل گلیکول به طور گسترده در صنعت رنگ‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد، به طوری که تقریبا 75 % از کل میزان تولیدی این ماده در این صنعت استفاده می‌شود. دلیل استفاده از بوتیل گلیکول در صنعت رنگ‌سازی فراریت کم این حلال است که با بهبود پارامتر زمان خشک شدن پوشش‌های رنگ شده و روان بودن حرکت مایع ویژگی‌های رنگ را  بهبود می‌بخشد.

بوتیل گلیکول همچنین در صنعت چاپ بر روی پارچه‌ها و محصولات چرمی و نیز برای رنگ‌رزی آن‌ها نیز استفاده می‌شود.

این ماده به عنوان جزیی از حفاری‌های نفتی، مایعات هیدرولیکی، پاک‌کننده‌های سطحی و در برخی از پاک‌کننده‌های صنعتی و تجاری استفاده می‌شود.

در فرمولاسیون بسیاری از محصولات تمیزکننده خانگی، بوتیل گلیکول وجود دارد. این ماده علاوه بر فراهم کردن قدرت تمیزکنندگی بسیار خوب برای مواد تمیزکننده خانگی، بوی مشخصی به بسیاری از این محصولات می‌دهد.

ماده آغازگر در تولید پلاستیک‌ها با واکنش آنیدرید فتالیک و شروع کننده برای تولید بوتیل گلیکول استات که یک حلال آلی است می‌باشد.