اسید استئاریک چیست و چه کاربردی دارد؟

ماده‌های شیمیایی در واقع حالتی از ماده هستند که ترکیب و ویژگی‌های ثابتی دارند و نمی‌توان آن‌ها را با روش‌های فیزیکی و بدون شکستن پیوندهای شیمیایی به اجزای دیگری تجزیه کرد. ماده‌های شیمیایی می‌توانند یک ماده ساده، ترکیبی یا آلیاژ باشند. به طور کلی مواد شیمیایی مختلف امروزه در زندگی ما کاربردهای بسیار زیادی دارند و از آن‌ها در صنایع مختلف استفاده می‌شود. یکی از مواد شیمیایی که امروزه کاربردهای بسیار زیادی دارد، اسید استئاریک است. برای اینکه بدانید اسید استئاریک چیست و چه کاربردی دارد، ادامه این مقاله را مطالعه کنید. در این مقاله در مورد اسید استئاریک و نکات مرتبط با آن توضیح داده شده است.

اسید استئاریک چیست؟

اسید استئاریک یک اسید چرب اشباع با زنجیره کربنی 18 است. شکل این ماده به صورت مومی است و با فرمول CH₃(CH₂)₁₆CO₂H شناخته می‌شود. ریشه نام این ماده شیمیایی یونانی است. اسید استئاریک در دسته رایج‌ترین اسیدهای چرب اشباع شده قرار می‌گیرد. اسید استئاریک (Stearic acid) به عنوان یک ماده‌ای که در ساخت شمع، پلاستیک، مکمل‌های غذایی، پاستیل‌های روغنی و مواد آرایشی، و همچنین برای نرم کردن لاستیک، بسیار نافع و سود بخش است.

نحوه تولید اسید استئاریک

 اسید استئاریک را می‌توان هم به صورت طبیعی استخراج کرد و هم آن را به صورت شیمیایی تولید کرد. اسید استئاریک در واقع در چربی حیوانی و چربی‌های گیاهی وجود دارد. همچنین برخی از خوراکی‌ها مانند کره کاکائو و شی‌باتر به طور طبیعی 28 تا 45 درصد اسید استئاریک دارند. اسید استئاریک توسط هیدرولیز تولید می‌شود که شامل حل کردن چربی در محلول قلیایی می‌باشد و معمولا دارای مقادیر جزئی اسیدهای چرب مانند اسیدهای لوری و پالمیتیک می‌باشد. ناخالصی‌ها موجود در اسید، می‌توانند وزن مولکولی، حلالیت، نقطه ذوب، رنگ، بویایی و دیگر خواص فیزیکی و شیمیایی محصول را تغییر دهند. همچنین توزیع زنجیره کربن، میزان خنثی‌سازی یا مقدار اسید آزاد موجود و خواص اسیدی را نیز تحت تاثیر قرار می‌دهد.

اسید استئاریک را می‌توان از کربوهیدرات‌ها و از طریق دستگاه سنتز اسیدهای چرب تولید کرد که در آن استیل کوآ (acetyl-CoA) بلوک‌های ساختمانی دو کربنه را تشکیل می‌دهند و اسید استئاریک تولید می‌کنند.

اسید استئاریک‌ها را می‌توان با صابون‌سازی چربی‌ها و روغن‌ها به همراه تری گلیسیریدها و با استفاده از آب داغ ( حدود 100 درجه سانتی‌گراد) به دست آورد. بعد از انجام این مراحل مخلوط حاصل را تقطیر می‌کنند. اسید استئاریک‌هایی که به صورت صنعتی مورد استفاده می‌گیرند معمولا با پالمیتیک ترکیب می‌شوند. اما این ماده را می توان به صورت خالص نیز تهیه کرد. از لحاظ تجاری می‌توان اسید اولئیک را که در نخل و سویا یافت می‌شود، هیدروژنه کرد تا از طریق آن اسید استئاریک به دست بیاید.

دسته‌بندی گریدهای اسید استئاریک

این ماده به گرید‌های مختلفی تقسیم می‌شود که هر کدام از آن‌ها ویژگی‌ها و کاربردهای خاصی دارند. سه گرید اصلی اسید استئاریک عبارتند از رابر گرید، کازمتیک گرید و پی‌وی سی گرید. در ادامه ویژگی‌ها و کاربردهای این گریدها را توضیح می‌دهیم:

• اسید استئاریک رابر گرید
  

اسید استئاریک رابر گرید 1810 با کیفیت و مقرون به صرفه است. این ماده رنگ سفیدی دارد و ظاهر آن نیز جامد و کریستالی است. این گرید بی‌بوست و در آب نیز حل نمی‌شود. اسید استئاریک رابر گرید با نام ایوپاک octadecanoic acid، یک اسید چرب اشباع و رایج می‌باشد. اسید استئاریک به طور طبیعی هم در گیاهان و هم در حیوانات به صورت گلیسرول متصل به زنجیره اسید چرب وجود دارد. تا 30 درصد چربی حیوانی از اسید استئاریک تشکیل شده است در حالی که کمتر از 5 درصد روغن گیاهی را اسید استئاریک تشکیل می‌دهد. استئاریک اسید درجه لاستیک به عنوان یک کمک فرآیند و روان کننده به ترکیبات لاستیکی اضافه می‌شود. این ماده بهبود قابلیت فرآیند پذیری، پخش مواد پرکننده و خواص جریان ترکیبات لاستیکی در طول فرآیند تولید را تسهیل می‌کند. همچنین در فرآیند ولکانیزاسیون، عملکرد فعال کننده برای اکسیلراتورهای مختلف استفاده شده در لاستیک را افزایش می‌دهد و باعث ایجاد پیوندهای متقاطع و تقویت مقاومت لاستیک می‌شود.

اسید استئاریک از آنجایی که در چربی‌های حیوانی وجود دارد، بیشتر محصولات حیوانی از شیر و پنیر گرفته تا مرغ حاوی اسید استئاریک می‌باشند. همچنین در غلات نیز وجود دارد، بنابراین محصولات پخته شده و آجیل نیز حاوی مقدار کمی اسید استئاریک طبیعی هستند. اسید استئاریک رابر گرید می‌تواند به عنوان فعال کننده، عامل پخش کننده و روان کننده در پردازش ترکیبات لاستیک استفاده شود. از این ماده در صنعت لاستیک علاوه بر استفاده به عنوان فعال کننده، به عنوان پخش کننده و نرم کننده نیز استفاده می‌شود و از آن برای جدایی از قالب نیز بهره می‌برند. این ماده یک اسید چرب طبیعی و متداول است که به طور گسترده به عنوان عامل امولسیون کننده اولیه و ارزان قیمت استفاده می‌شود. حلالیت این ماده در آب کم است، ولی در الکل و استون حل می‌شود و همچنین به راحتی در بنزن، کلروفرم، اتر، تتراکلرید کربن، دی‌سولفید کربن، آمیل استات و تولوئن حل می‌شود.

• اسید استئاریک کازمتیک گرید

 درمورد اینکه گرید کازمتیک اسید استئاریک چیست باید گفت که گرید کازمتیک 1801 نیز مانند مدل 1810 یک اسید چرب اشباع است که از آن برای افزایش سختی موم‌ها استفاده می‌کنند. به همین دلیل از آن در تولید مواد شوینده، صابون و لوازم آرایشی مانند شامپوها و کرم‌ها استفاده می‌شود. این ماده در صابون‌ها، کرم‌ها، لوسیون‌ها، کرم‌های مایع، کرم‌های محافظ و دیگر محصولات آرایشی و بهداشتی نقش نرم کننده و غلیظ کننده را ایفا می‌کند.

 یکی از دلایل استفاده از این ماده در فرمولاسیون محصولات، دستیابی به بافتی نرم و منسجم در محصولاتی مانند کرم‌ها و لوسیون‌ها است. اسید استئاریک به دلیل ساختار ویژه و منحصربه‌فردش قادر است به خوبی با انواع لیپیدها ترکیب شده و به محصول نهایی بافتی نرم و روان دهد. همچنین استفاده از استئاریک اسید 1801 به همراه موادی مانند اتیلن گلیکول، گلیکول استارات وگلیکول دی استارات موجب مرواریدی شدن محصولاتی مانند شامپوها می‌گردد. علاوه بر موارد ذکر شده، اسید استئاریک ماده‌ای مفید برای پوست است که استفاده از آن در محصولات آرایشی و بهداشتی موجب طراوت و سلامت پوست می‌گردد. در ادامه به برخی از فواید استفاده از این ماده در محصولات آرایشی و بهداشتی اشاره خواهیم کرد.

فواید استفاده از اسید استئاریک 1801 (اسید استئاریک کازمتیک گرید) در محصولات آرایشی و بهداشتی

اسید استئاریک ویژگی‌های منحصربه‌فردی دارد که به واسطه همین ویژگی‌ها برای پوست مفید است. اولین  ویژگی مهم و اصلی این ماده خاصیت نرم کنندگی و مرطوب کنندگی آن است.همانطور که می‌دانیم یکی از دلایل خشکی بیش از اندازه پوست و بروز زودهنگام علائم پیری و چروک ها منافذ باز پوستی است.  ترکیبات استئاریک اسید به گونه‌ای است که به خوبی به مسدود شدن منافذ باز پوست کمک می‌کند. به این ترتیب آب کمتری از طریق این منافذ و از سطح پوست تبخیر شده و رطوبت پوست حفظ می‌گردد.

یکی دیگر از فواید اسید استئاریک 1801 برای پوست ویژگی پاک کنندگی قوی این ماده است. در حقیقت استئاریک اسید یک سورفکتانت قوی است. سورفکتانت‌ها موادی هستند که با کاهش کشش سطحی آب موجب اتصال آب، روغن و آلودگی‌ها شده و آن‌ها را به خوبی از سطح پوست پاک می‌کنند. از این رو یکی دیگر از موارد خرید استئاریک 1801 جهت تولید انواع پاک کننده‌های پوستی است. پاک کننده‌های حاوی این ماده سطح پوست را به خوبی از مواد آرایشی و آلودگی پاک کرده و در عین حال پوست را مرطوب و نرم نگه می‌دارند.

• اسید استئاریک پی‌وی‌سی گرید

آخرین گرید از اسید استئاریک گرید پی‌وی‌سی 1802 است. گرید پی‌وی‌سی نوعی اسید چرب با زنجیره بلند طبیعی است که با نام اسید اکتادکانوئیک نیز آن را می‌شناسند. کاربرد اصلی این محصول برای نرم کردن پلیمر پلی وینیل کلراید است تا بتوان این پلیمر را در اشکال مختلف تولید کرد.

گرید پی‌وی‌سی به دلیل داشتن مقاومت حرارتی بسیار خوب و استحکام بالا در لوله‌های PVC و سایر سازه‌ها به کار برده می‌شود. ظاهر این ماده به صورت مومی جامد و سفید رنگ است که در آلکیل استات‌ها و الکل‌ها قابل حل است. دلیل محبوبیت گرید پی‌وی‌سی به این خاطر است که قیمت بسیار مناسبی دارد و معمولا در مقادیر عمده نیز قابل تهیه است.

دیگر کاربردهای اسید استئاریک

• استفاده صنعتی برای تولید صابون (نمک سدیم یا پتاسیم اسید استریک، جزء صابون‌ها هستند)
• برای تولید استات‌ها از جمله استات سدیم، استات منیزیم، استات سرب کلسیم، استات سرب، استات سرب آلومینیوم، استات سرب، استات آهن و استریت پتاسیم
• به عنوان حلال‌های رنگ محلول در روغن
• عامل روانکاری مداد رنگی
• عامل روشنایی استنسیل
• امولسیفایر گریسیرید اسید استاریک
• تثبیت کننده‌های حرارتی PVC با روانکاری خوب و ثبات عالی در برابر نور و گرما 
• تثبیت کننده گرمادهی موثر در طول پردازش فیلم‌های PVC
• جلوگیری از تغییر رنگ
• به عنوان عامل امولسیفایر در ضخیم شدن بسیاری از چربی‌های گیاهی
• در آتش بازی برای پوشاندن پودرهای فلزی آلومینیوم و آهن
• ساخت دارو
• روان کننده‌ها
• پلاستیسایزرهای پلاستیکی
• عوامل آزاد کننده قالب
• تثبیت کننده‌ها
• شتاب دهنده ولکانیزه لاستیکی
• عامل ضد آب
• عامل پرداخت کننده
• عوامل فلوتاسيون فلزی
• مواد شیمیایی آلی
• غذا و آشامیدنی
• کشاورزی
• خوراک دام و طیور
• در روغن کرچک برای تولید انواع نرم کننده‌ها در صنایع نساجی
• از اسید استئاریک رابر گرید در صنایع لاستیک سازی به منظور نرم شدن بیشتر لاستیک

فواید استفاده از اسید استئاریک برای پوست

شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد استفاده از برخی محصولات حاوی اسید استئاریک ممکن است به موارد زیر کمک کند:

• کاهش علائم اگزما
• کاهش التهاب
• حفظ رطوبت در پوست

نکته مهم: یک فرد باید قبل از استفاده از محصولات حاوی اسید استئاریک برای درمان یک بیماری خاص پوستی، با یک پزشک یا متخصص پوست صحبت کند. 

MSDS و شرایط نگهداری اسید استئاریک

هنگام کار با مواد شیمیایی مختلف از جمله اسید استئاریک، می‌بایست موارد ایمنی را رعایت کنید که عبارتند از:

• از تجهیزات ایمنی همچون دستکش لاتکس، عینک مخصوص آزمایشگاه و روپوش استفاده نمایید.
• تماس این ماده با پوست یا چشم‌ها می‌تواند تحریک کننده باشد و موجب سوزش، خارش و یا آسیب به آن‌ها شود. در این صورت سریعا نواحی آلوده شده را با مقادیر فراوان آب و حداقل به مدت 15 دقیقه شستشو دهید.
• در صورت استنشاق، می‌تواند موجب تحریک مجاری تنفسی و بروز علائمی همچون سرفه، خس‌خس سینه و تنگی نفس شود. فرد مصدوم را به هوای آزاد ببرید و در صورت لزوم از کمک‌های پزشکی بهره بگیرید.
• در صورت بلعیدن می‌تواند منجر به آسیب‌های گوارشی همچون حالت تهوع، استفراغ و اسهال شود. در این صورت هرگز القای استفراغ نکنید، دهان خود را آب بکشید و شیر بنوشید. در صورت هوشیار نبودن فرد مصدوم، به هیچ عنوان چیزی را به او نخورانید و کمک‌های پزشکی دریافت کنید.
• استئاریک اسید ترکیبی اشتعال پذیر بوده، بنابراین آن را در محیط خشک، خنک، دارای تهویه مناسب و به دور از نور خورشید نگهداری کنید.
• این ترکیب را به دور از مواد ناسازگار همچون مواد آتش‌زا، مواد اکسید کننده، مواد احیا کننده یا بازها انبار کنید.
• در اثر تجزیه شدن اسید استئاریک محصولاتی خطرناکی از جمله مونوکسید کربن را تولید می‌کند.

سوالات متداول

• آیا استئاریک اسید امولسیفایر است؟

نمی‌توان پاسخ این سوال را با یک بله یا خیر داد. در واقع این ترکیب امولسیفایر نیست اما می‌تواند امولسیون را تثبیت و تغلیظ کند. با این حال، اگر همراه با هیدروکسید سدیم (یا در شرایط قلیایی) استفاده شود، می‌توان آن را به عنوان یک امولسیفایر در نظر گرفت زیرا استئارات سدیم تولید می‌کند که به عنوان یک امولسیفایر عمل می‌کند و به مخلوط شدن فازهای روغن و آب کمک می‌کند.

نتیجه‌گیری

یکی از مواد شیمیایی که کاربردهای بسیار زیادی دارد، اسید استئاریک است. این ماده معمولا از چربی‌ها و روغن‌های حیوانی و نباتی به دست می‌آید. اما به طور کلی مهمترین منبع تهیه آن از چربی‌های حیوانی است. این ماده در ساخت شمع، پلاستیک، مکمل‌های غذایی، پاستیل‌های روغنی، مواد آرایشی به کار برده می‌شود. برای اینکه بهتر بدانید اسید استئاریک چیست، در این مقاله درمورد ویژگی‌ها و کاربردهای این ماده توضیح داده شد.