بلاگ

امروزه افراد زیادی درمورد مواد اولیه موجود در خوراکی‌ها، دارو‌ها، لوازم آرایشی و ... کنجکاو هستند و دوست دارند درباره این مواد اطلاعات بیشتری به دست بیاورند. یکی از پر مصرف‌ترین مواد شیمیایی استفاده شده در صنایع مختلف مانند صنایع غذایی و دارویی، اکسید تیتانیوم است. اکسید تیتانیوم با نام‌های دیگر دی‌اکسید تیتانیوم یا تیتانیا شناخته می‌شود و اغلب به صورت پودر سفید بی‌بو موجود است. یکی از مهم‌ترین کاربردهای اکسید تیتانیوم در کرم‌های ضد آفتاب مینرال است. ما در مقاله اکسید تیتانیوم چیست و چه کاربردهایی دارد، روش تولید این ماده را بررسی می‌کنیم و به این می‌پردازیم که انواع گریدهای اکسید تیتانیوم چیست.

اکسید تیتانیوم چیست؟

دی اکسید تیتانیوم (Titanium Dioxide) یک ماده معدنی طبیعی است که از زمین استخراج می‌شود و سپس برای استفاده در محصولات مصرفی متنوع پردازش و تصفیه می‌شود. همچنین به عنوان اکسید تیتانیوم (IV) یا تیتانیا نیز در جهان شناخته می‌شود. این ترکیب شیمیایی از فلز تیتانیوم و اکسیژن تشکیل شده است. به‌طور کلی منبع آن از ایلمنیت، روتیل و آناتاز تأمین می‌شود. کاربردهای وسیعی از جمله رنگ کرم‌های ضدآفتاب و رنگ‌های خوراکی دارد. هنگامی که به عنوان رنگ غذا استفاده می‌شود، عدد ئی آن ۱۷۱ (E171) است. تولید جهانی در سال ۲۰۱۴ حدود ۷٫۵ میلیون تن بود و این مقدار در حال افزایش است.

خواص فیزیکی و شیمیایی اکسید تیتانیوم

این ترکیب شیمیایی به طور کلی یک پودر سفید است که به محصولات مختلف رنگ سفید می‌دهد. با این حال، وقتی از آن به عنوان پودر بسیار ریز استفاده می‌شود، دیگر به محصول رنگ سفید نمی‌دهد. این ترکیب شیمیایی به نام دی‌اکسید تیتانیوم ریز یا مقیاس نانو نامیده می‌شود که در بسیاری از محصولات ضد آفتاب OTC استفاده می‌شود. به عنوان رنگدانه نیز، دی‌اکسید تیتانیوم یک افزودنی غذایی تأیید شده توسط FDA است که برای افزایش رنگ سفید در برخی از محصولات غذایی، مانند لبنیات و آب‌نبات‌ها و درخشندگی خمیردندان و برخی داروها استفاده می‌شود. همچنین به عنوان طعم‌دهنده در انواع مواد غذایی رنگی از جمله سبزیجات خشک، آجیل، دانه‌ها، سوپ‌ها و خردل و همچنین آبجو و شراب استفاده می‌شود.

روش تولید اکسید تیتانیوم

برای اینکه بهتر بدانید اکسید تیتانیوم چیست، باید با روش تولید آن آشنا شویم. این ماده به دو روش سولفات و کلرید تولید می‌شود.

• روش سولفات

در ابتدا ایلمنیت با فرمول FeTiO₃ با با اسید سولفوریک 60 درصد غلظت در دمای 100 درجه سانتی‌گراد واکنش می‌دهد:

FeTiO₃ + 2H₂SO₄ → FeSO₄ + TiOSO₄ + 2H₂O

در مرحله بعد، لازم است آهن سولفات از محلول حذف شود. برای انجام این کار، محلول را تا دمای 15 درجه سانتی‌گراد سرد می‌کنیم تا کریستال‌های آهن سولفات با روش فیلتراسیون از محلول خارج شوند. محلول باقی‌مانده را تا دمای 110 درجه سانتی‌گراد گرم می‌کنیم تا تیتانیوم اکسیژن سولفات هیدرولیز شود. در مرحله هیدرولیز سولفوریک اسید به همراه اکسید تیتانیوم ژل ماننده به وجود می‌آید:

TiOSO₄ + (n+1)H₂O → TiO₂•nH₂O + H₂SO₄

در آخرین مرحله لازم است اکسید تیتانیوم هیدراته را دهیدراته کرد. آب در دمای بین 200 تا 300 درجه سانتی‌گراد بخار می‌شود. در دمای بین 800 تا 930 درجه سانتی‌گراد فرایند کریستالی شدن اکسید تیتانیوم انجام می‌شود. فواید روش سولفات در ارزان بودن مواد اولیه است. از معایب این روش می‌توان به طولانی بودن، استفاده زیاد از اسید سولفوریک و به وجود آمدن مقدار زیادی ضایعات اشاره کرد.

TiO₂•nH₂O → TiO₂ + nH₂O

• روش کلرید

در این روش سنگ معدن تیتانیوم، که نادر است و باید 70 درصد روتیل داشته باشد، با کربن احیا می‌شود و با کلر، اکسید می‌شود. واکنش تولید اکسید تیتانیوم به روش کلرید به شکل زیر است:

TiO₂ + C → Ti + CO₂

Ti + 2Cl₂ → TiCl₄

TiCl₄ + O₂ → TiO₂ + 2Cl₂

این روش بسیار گران است و به تجهیزات پیچیده نیاز دارد و تنها فایده این روش در کوتاه بودن و مصرف کمتر انرژی است.

کاربردهای اکسید تیتانیوم

نانو تیتانیوم دی‌اکسید 

با توجه به اندازه‌ی کوچک سایز ذرات و بالا بودن سطح این ماده، TiO2 به عنوان یک نانو ماده اجازه می‌دهد تا کاتالیست‌های گوناگونی با فعالیت سطح بالا تولید گردد. این نوع گرید به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار نمی‌گیرد زیرا از نظر سایزی با گرید رنگدانه‌ای متفاوت است و رنگ و کدورت را به محصول نمی‌دهد.

در سلول‌های خورشیدی نیز این ماده به دلیل داشتن ذرات کوچک و بازتاب نور خورشید می‌تواند به عنوان بستر سلول‌های DSSC مورد استفاده قرار بگیرد. همچنین این ترکیب به صورت DENOX به عنوان یک کاتالیست در سیستم‌های گاز اگزوز خودروها، کامیون‌ها و نیروگاه‌ها استفاده می‌شود و موجب به حداقل رساندن خسارات محیط زیست می‌گردند.

انواع کاتالیزورها

کاتالیزورهای حاوی تیتانیوم را می‌توان به کاتالیزور‌های الی، معدنی، پیچیده و ترکیبی تقسیم‌بندی نمود. هر دو ترکیب آلی و غیر آلی تیتانیوم جز اصلی کاتالیزورهای پیچیده برای واکنش‌های استریفیکاسیون و ترانس استریفیکاسیون در سوخت‌های دیزلی می‌باشند. کاتالیزورهای فلزی مبتنی بر تیتانیوم با توجه به فعالیت بالای نانو ذرات TiO2 برای واکنش‌های کاهش و اکسیداسیون در فشار و دمای پایین بسیار پرکاربرد هستند و در محیط‌های اسیدی و یا بازی پایداری شیمیایی خوبی از خود نشان می‌دهد.

کاتالیست‌ها 

در بسیاری از پایه‌های کاتالیستی مخصوصا کاتالیست‌های مورد استفاده در صنعت خودروسازی از این ذرات برای زدایش گازهای مخرب اگزوز خودرو و ترکیبات اکسیدهای نیترات به کار برده می‌شود.

این مواد موجب زدایش گازهای آلوده منتشر شده از اگزوز خودروها و یا دودکش‌ها می‌شوند. TiO2 می‌تواند خاصیت کاتالیستی را بهبود ببخشد و مدولاسیون فعالیت‌های کاتالیزوری برای بسیاری از واکنش‌ها نظیر دهیدروژناسیون، هیدروسولفوریزاسیون، واکنش‌های تجزیه‌ای و حرارتی را تسریع کند.

به تازگی تحقیقات زیادی برای TiO2 به دلیل سطح بالا و تثبیت کاتالیزورها در ساختار مزوپور به عنوان یک ماده‌ی جایگزین برای کاتالیزورهای ناهمگن انجام شده است. به دلیل بازده کوانتومی کم، و توانایی جذب کم، هزینه‌های بالا و مشکلات در جداسازی استفاده از این ماده در صنایع بزرگ به عنوان کاتالیزور و جایگزین مناسب برای کاتالیزورهای ناهمگن محدود گشته است. و تحقیقات بر روی این ماده به عنوان  یک ماده‌ی حمایت کننده‌ی کاتالیست (مثلا به عنوان بستر) ادامه دارد.

TiO2 مزوپور در فاز آناتاز برای افزایش میزان توزیع کاتالیست مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه بر استفاده از این ماده به عنوان کاتالیست برای جذب آلاینده‌ها، این ماده در تولید و تسریع واکنش‌های سایر محصولات مانند پلیمرها، پلاستیک، دارو، مواد شوینده و… نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تصفیه آب و پساب

امروزه بیشتر غشاهای ساخته شده در روش‌های مختلف فیلتراسیون از این ذرات استفاده می‌کنند.

کاربردهای دیگر اکسید تیتانیوم

– دی‌اکسید تیتانیوم در محلول یا سوسپانسیون می‌تواند استفاده شود برای شکافتن پروتئینی که حاوی اسیدآمینه پرولین است در مکانی که در آن پرولین موجود باشد.

– TiO₂ پتانسیل استفاده به عنوان هادی مختلط (en: Mixed conductor) را دارد و به دلیل ترکیب یونی قوی و رسانای الکتریکیِ الکترون‌های آن و همچنین مواد هادی مختلط، پیش نیازی برای پدیده‌های سینتیک (en:Electrokinetic phenomena) هستند.

– فیلم‌ها (لایه‌های نازک) و بلورهای تک کریستال TiO₂ به عنوان یک نیم‌رسانا استفاده می‌شود و همچنین در حالت دی‌بی‌آرِ آینه‌های مستقیم (en:Dielectric mirror) به خاطر ضریب شکستِ بالای TiO₂ استفاده دارد.

انواع فرم رنگدانه‌ای اکسید تیتانیوم

استفاده از این ماده به عنوان رنگدانه در فرم آناتاز برای اولین بار در سال 1923 در فرانسه گزارش شد. امروزه این روند رو به رشد گزارش شده است و این ترکیب نقشی مهم در تولید انواع رنگدانه‌ها دارد.

طبق گفته‌های انجمن مواد و تست آمریکا  (ASTM)  این ماده به صورت رنگدانه در 4 نوع موجود می‌باشد:

نوع 1: دارای حداقل 94% TIO2 می‌باشد. نوع گرید آن آناتاز است و در رنگ‌های سفید داخل و یا خارج منزل استفاده می‌گردد. این گرید دارای بیشترین مقاومت می‌باشد.

نوع2: دارای حداقل 92% TiO2 می‌باشد و نوع گرید آن روتایل می‌باشد. دارای مقاومت متوسطی است و در تهیه‌ی لاک ناخن، رنگ‌های داخلی و لعاب‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نوع3: دارای 90% TiO2 است و گرید آن نیز روتایل می‌باشد. مقاومت این نوع گرید نیز متوسط است و از آن در رنگ‌های آلکیدی پرکاربرد برای رنگ آمیزی دیوارهای منازل استفاده می‌گردد.

نوع 4: با دارا بودن 80% TiO2 نوع دیگری از گرید روتایل است که مقاومت بالایی دارد. بنابراین از آن در رنگ‌آمیزی‌های بیرونی استفاده می‌کنند. همچنین این ماده دوام بسیار عالی و درخشندگی خوبی از خود نشان می‌دهد.

معرفی گریدهای اکسید تیتانیوم

گریدهای مختلف یک ماده بیشتر نشان دهنده کاربرد آن ماده در یک صنعت خاص است. به همین دلیل مهم است که برای آشنایی بیشتر با اکسید تیتانیوم، اطلاعاتی درمورد اینکه گرید‌های مختلف اکسید تیتانیوم چیست، داشته باشید.

1. گرید دارویی اکسید تیتانیوم (Titanium Dioxide Pharma Grade)

فرمول شیمیایی اکسید تیتانیوم TiO₂ و وزن مولکولی آن 79.87 گرم بر مول است. pH این ماده 6 تا 8 است و به صورت پودر سفید نامحلول در آب به فروش می‌رسد. این ماده به دلیل داشتن ویژگی‌های زیر، در اکثر فرمولاسیون‌های دارویی مانند قرص‌ها، کپسول‌ها، پمادها و ... به کار می‌رود:

• رنگ سفید قرص‌ها و کپسول‌ها را تامین می‌کند و رنگ‌های دیگر در کنار آن برجسته‌تر می‌شوند.
• از مواد حساس به نور (Photosensitive Ingredients) محافظت می‌کند.
• قابلیت حفظ ماندگاری داروها و جلوگیری از فاسد شدن در اثر گرما، رطوبت و نور را دارد.
• میزان اثرگذاری داروها را تغییر می‌دهد.
• نور را پراکنده می‌کند و اشعه فرابنفش را جذب می‌کند.

2. گرید خوراکی اکسید تیتانیوم (Titanium Dioxide food grade)

مشخصات شیمیایی این گرید نیز مانند گرید دارویی است. چگالی این ماده در دمای 25 درجه سانتی‌گراد 4.17 گرم بر میلی‌لیتر است و نقطه ذوب و نقطه جوش آن به ترتیب 1830 تا 3000 و 2900 درجه سانتی‌گراد است. اکسید تیتانیوم خاصیت پراکنده کردن نور را دارد و به مواد غذایی اضافه می‌شود تا رنگ سفید و روشن در آن‌ها بیشتر شود. آدامس، آب‌نبات، شیرینی، شکلات، خامه قهوه و تزئینات کیک حاوی گرید خوراکی اکسید تیتانیوم هستند.

این ماده همچنین در بسته‌بندی مواد غذایی استفاده می‌شود و ماندگاری محصول را حفظ می‌کند. مطالعات نشان داده‌اند که بسته‌بندی‌های حاوی اکسید تیتانیوم تولید اتیلن در میوه را کاهش می‌دهد و عمر مفید مواد غذایی را بیشتر می‌کند. این ماده خاصیت ضد باکتریایی و فوتوکاتالیستی نیز دارد.

3. گرید آرایشی اکسید تیتانیوم (Titanium Dioxide Cosmetics grade)

خواص شیمیایی این گرید مانند گریدهای قبلی است. دی‌اکسید تیتانیوم به طور گسترده‌ای در محصولات آرایشی و بهداشتی مانند رژلب، کرم ضد آفتاب، خمیردندان، کرم و پودر استفاده می‌شود و در این محصولات نقش تقویت کننده رنگ را دارد. این ماده به ویژه در ضد آفتاب معدنی یا فیزیکی کاربرد دارد؛ زیرا در برابر اشعه فرابنفش مقاومت دارد و مانع رسیدن این اشعه به پوست می‌شود. البته بعضی از افراد نگران هستند که دی‌اکسید تیتانیوم موجود در رژلب و خمیردندان از طریق پوست جذب یا بلعیده می‌شود. همچنین این ماده شیمیایی رنگ مات سفید را به صابون‌ها ارائه می‌دهد که دستیابی به آن با استفاده از انواع دیگر رنگدانه‌ها بسیار دشوار است.

4. گرید روتیل اکسید تیتانیوم (titanium dioxide rutile grade)

دو فرم روتیل و آناتاز رایج‌ترین فرم‌های این ماده می‌باشند. فرم روتیل این ماده بزرگتر از فرم آناتاز آن است. فرم سوم یا همان بورکیت ساختار بلوری اورتورومبیک دارد و به ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرد و در اکثر برنامه‌های کاربردی نقشی ندارد. فاز آناتاز شامل زنجیره‌های زیگزاگ شکل از مولکول اکتاهدرال است که به یکدیگر متصل می‌باشند. در حالی که فرم روتیل این ماده دارای زنجیره‌های خطی متصل از لبه‌های مخالف مولکول اکتاهدارل است. همانطور که گفته شد انتقال فاز آناتاز به روتیل در دمای حدود 600 درجه‌ی سانتی‌گراد رخ می‌دهد اما در بعضی مواقع نیاز به پایداری دمایی این ماده تا دمای 900 درجه می‌باشد. برای این منظور و تثبیت فاز آناتاز در برنامه‌های دمایی بالاتر از افزودن کاتیون به این ساختار استفاده می‌نمایند.

گرید روتیل آن در صنعت رنگ و پوشش به کار می‌رود و جایگزین تمام رنگدانه‌های سفید در این صنعت شده است. همچنین این گرید اکسید تیتانیوم در رنگ پلاستیکی و اسباب‌بازی‌ها، لوازم خانگی، ماشین‌ها و ... استفاده می‌شود. این گریدها در صنعت رنگ و پوشش استفاده می‌شوند: R-706, R-960, R-902, R-700 و R-900.

مضرات دی‌اکسید تیتانیوم

برخی از محققان معتقدند کوچک بودن نانو ذرات دی‌اکسید تیتانیوم در مواد غذایی ممکن است هنگام خوردن مشکلاتی را در بدن ایجاد کند. از آنجا که نانو‌ذرات می‌توانند از طریق فیلترهای کلیه، سد روده و از طریق سد خونی مغزی عبور کنند، می‌توانند برخی از اثرات سمی مانند واکنش‌های التهابی را در پی داشته باشند. سایر خطرات بهداشتی ناشی از مصرف بیش از حد شیرینی‌های حاوی نانوذرات TiO۲ می‌تواند، شامل مواردی نظیر: واکنش‌های التهابی یا آلرژیک مرگ سلول‌ها در اثر استرس اکسیداتیو و بروز برخی از بیماری‌های مزمن مانند آب مروارید می‌گردد که پارلمان اتحادیه اروپا خواستار ممنوعیت فروش مواد غذایی حاوی دی‌اکسید تیتانیوم به دلیل خطرات احتمالی آن شده است. در واقع از ژانویه ۲۰۲۰، فرانسه استفاده از این ترکیب شیمیایی را به عنوان افزودنی مواد غذایی ممنوع کرده است. با این حال، انجمن تولیدکنندگان دی‌اکسید تیتانیوم (TDMA) می‌گوید که E171 به طور کامل آزمایش شده است و هیچ ارتباطی بین مصرف این ترکیب شیمیایی و بیماری وجود ندارد. اداره ایمنی مواد غذایی اروپا (EFSA) با تأیید این موضوع اظهار داشت که TiO۲ نگرانی ایمنی ندارد.

سوالات متداول

•  مواد مشابه اکسید تیتانیوم چیست؟

• اسید سیتریک خشک
• رنگ سانست یلو
• لسیتین

• آیا دی‌اکسید تیتانیوم در ترکیب آرایشی و بهداشتی بی‌خطر است؟

دی‌اکسید تیتانیوم در واقع زمانی که به عنوان نانوذرات بلعیده یا استنشاق نشود، بسیار ایمن است. هنگامی که به عنوان رنگدانه و یا تقویت کننده‌ی رنگ به محصولات آرایشی و بهداشتی اضافه می‌شود، بی‌اثر و پایدار است. هنگامی که از این طریق استفاده می‌شود یعنی به صورت موضعی برای پوست کاملا بی‌خطر است. زیرا می‌توان آن را به راحتی شستشو داد و به راحتی توسط پوست جذب نمی‌شود. نانو ذرات TiO۲ توانایی نفوذ یا آسیب به پوست را ندارند. این ترکیبات شیمیایی را فقط در لایه شاخی و اپیدرم پوست می‌توان یافت. 

• دی‌اکسید تیتانیوم در لوازم آرایشی چه عملکردی دارد؟

این ترکیب به عنوان رنگدانه در اکثر محصولات آرایشی از جمله رژگونه، پرایمر صورت، پودرها، کرم پایه، هایلایت، براق کننده لب، ریمل و کانسیلر استفاده می‌شود. این ترکیبات شیمیایی به دلیل ظاهر مات و براق خود در این نوع محصولات استفاده می‌شوند و اجازه می‌دهد آرایش در پوشش‌های نازک اعمال شود زیرا رنگدانه‌ها بهتر عمل خواهند کرد.

نتیجه‌گیری

ما در این مقاله بررسی کردیم که گریدهای اکسید تیتانیوم چیست و هر گرید چه کاربردی دارد. این ماده به دو روش کلرید و سولفات تولید می‌شود و کاربرد گسترده‌ای در صنایع دارویی، رنگ و پوشش، غذایی، آرایشی و بهداشتی و ... دارد. درمورد مصرف این ماده نگرانی‌هایی وجود دارد؛ اما سازمان غذا و دارو این ماده را تایید کرده است.

اسید اگزالیک یک ترکیب بی‌رنگ، کریستالی و آلی از خانواده دی‌کربوکسیلیک اسید است و در بسیاری از گیاهان پیدا می‌شود. این ماده در صنایع مختلفی مانند نساجی، پزشکی، شیمیایی، مواد معدنی و ... استفاده می‌شود. ما در این مقاله توضیح می‌دهیم که اسید اگزالیک چیست و چه کاربردهایی دارد. همچنین به روش تولید این ماده و نحوه نگهداری و ایمنی آن اشاره می‌کنیم.

مشخصات شیمیایی و فیزیکی اسید اگزالیک

اسید اگزالیک (Oxalic acid) ساختاری با دو پلیمر دارد و به حالت جامد و سفید کریستالی موجود است. این ماده در آب قابل حل است و در هنگام حل شدن در آب به صورت یک مایع بدون رنگ در می‌آید. این ماده یک عامل کاهنده با فرمول C₂H₂O₄ است. اسید اگزالیک در شیره سلولی گونه‌های اگزالیس و رومکس گیاهان به صورت نمک پتاسیم و کلسیم موجود است. اسید اگزالیک در یک محلول آبی تبدیل به یک اسید ضعیف می‌شود که یونیزه می‌شود. اسید اگزالیک یکی از پر قدرت‌ترین اسیدهای طبیعی است. این اسید در پاک کننده‌های سطوح، زنبورداری، رنگرزی و تولید ضدیخ کاربرد دارد.

اسفناج، کلم، کلم بروکلی و ... سرشار از اگزالات و اسید اگزالیک هستند. اسید اگزالیک قطبی است و در همه حلال‌های قطبی حل می‌شود. گریدهای اسید اگزالیک عبارتند از: گرید خالص (purified grade)، گرید آزمایشگاهی، گرید تکنیکال، گرید صنعتی، گرید دارویی، گرید معرف، گرید خوراکی و گرید AR.

نحوه تولید و روش‌های تولید اسید اگزالیک

اولین بار اگزالیک اسید در سال 1745 از خاکشیر استخراج شد. بعدها آن را از واکنش بین شکر و اسید نیتریک غلیظ تهیه کردند و در 1824 یک دانشمند آلمانی این ماده را از واکنش سیانوژن با محلول آبی آمونیاک تهیه کرد. برای درک بهتر از اینکه اسید اگزالیک چیست، لازم است با روش‌های تولید این ماده آشنا شوید. به راحتی می‌شود اسید اگزالیک را با اکسیداسیون کربوهیدرات‌ها مانند ساکارز یا غلیظ کردن اسید نیتریک به وجود آورد. برای تهیه اسید اگزالیک بهتر است مراحل زیر را دنبال کنید:

• 10 گرم نیشکر را در یک ارلن 250 میلی‌لیتری بریزید.
• 50 میلی‌لیتر اسید نیتریک غلیظ را اضافه کنید و آن را بر روی یک حمام آب جوش یا بن‌ماری قرار دهید.
• مخلوط گرم می‌شود و بیشتر شکر موجود در ظرف حل می‌شود.
• ارلن را بردارید و در چوبی آن را بگذارید. بعد از 15 دقیقه محلول داغ را در ظرف تبخیر بریزید و ارلن را با 10 میلی‌گرم اسید نیتریک غلیظ بشویید و آن را به ظرف تبخیر اضافه کنید.
• اجازه دهید محلول تبخیر شود تا حجم آن به 10 میلی‌لیتر برسد.
• محلول را در مخلوط آب یخ خنک کنید تا اسید اگزالیک متبلور شود.
• محلول را روی قیف بوخنر بریزید تا اسید اگزالیک باقی بماند.
• محصول را با کاغذ صافی خشک کنید و سپس آن را در هوای آزاد قرار دهید.
• در پایان حدود 3.5 گرم اسید اگزالیک به دست می‌آید.

روش دیگر برای تهیه این ماده تهیه دی‌استر از طریق واکنش کربونیلاسیون الکل‌ها و در ادامه هیدرولیز دی استر به اگزالیم اسید است.

4 ROH + 4 CO + O₂ → 2 (CO₂R)₂ + 2 H₂O

کاربرد اسید اگزالیک در صنایع مختلف

• از بین بردن لک‌ها و زنگ

این ماده قدرت تمیز کنندگی بسیار بالایی دارد و انواع لک‌ها را از سطوح پاک می‌کند. این اسید را می‌توان برای از بین بردن زنگ زدگی فلزات استفاده کرد. همچنین در صنعت نساجی برای سفید کردن لباس‌ها استفاده می‌شود.

• مصارف صنعتی

این ماده شیمیایی در فراوری مواد معدنی و استریل کردن تجهیزات به کار می‌رود. همچنین اسید اگزالیک در فرایند رنگرزی نقش ماده خشک کننده را دارد.

• صنعت پزشکی و دارویی

اسید اگزالیک برای تصفیه یا رقیق کردن مواد شیمیایی به کار برده می‌شود. البته این ماده ممکن است در بعضی موارد برای بدن ضرر داشته باشد. صنعت داروسازی از اسید اگزالیک در فرمولاسیون‌های دارویی خاصی استفاده می‌کند که در آن به عنوان یک عامل کاهنده یا عامل کیلیت عمل می‌کند.

• صنعت زنبورداری

اسید اگزالیک در صنعت زنبورداری برای مقابله کنه واروا استفاده می‌شود.

• صنعت آب و فاضلاب

این ماده در تصفیه خانه‌های فاضلاب استفاده می‌شود تا آهک به طور کامل از آب حذف شود.

• صنعت عکاسی

این ماده یک عامل کاهنده در تولید فیلم‌های عکاسی است. توانایی آن در سفید کردن و رنگ آمیزی پرینت‌های عکاسی آن را به ابزاری ارزشمند برای افزایش کیفیت تصویر تبدیل کرده است. این‌بخش به بررسی نقاط عطف تاریخی و تکنیک‌های مربوط به استفاده از اسید اگزالیک در اتاق تاریک می‌پردازد. رنگ آمیزی تصویر یک تکنیک هنری است که برای افزودن رنگ‌های ظریف و زیبایی شناختی به عکس‌ها استفاده می‌شود. اسید اگزالیک با سفید کردن و رنگ کردن انتخابی تصویر، نقش مهمی در این فرآیند ایفا می‌کند و در نتیجه جلوه‌های بصری منحصربه‌فردی ایجاد می‌کند.

• صنایع شیمیایی

باید اشاره کنیم که اسید اگزالیک برای لانتانیدها یک معرف بسیار مهم است. اگزالات‌های لانتانید هیدراته در محلول‌های بسیار اسیدی فیلتر می‌شوند و کریستال‌های غیر لانتانیدی به وجود می‌آورند.

• سفید کردن چوب

در صنعت نجاری، اسید اگزالیک معمولاً برای اهداف سفید کردن چوب استفاده می‌شود. با از بین بردن لکه‌های ناشی از واترمارک یا سایر تغییر رنگ‌ها، رنگ چوب را روشن می‌کند.

• در صنعت پلاستیک

در پلاستیک‌های pv، پلاستیک‌های آمین، پلاستیک‌های اوره و در محلول استون در واکنش رزین اپوکسین به عنوان کاتالیزور عمل می‌کند. این ترکیب درسنتز مواد آلی مثل کبالت اگزالات، نیکل اگزالات، کالیک اسید، هیدروکسینون و پنتا اریتریتول هم کاربرد‌هایی دارد.

کاربردهای دیگر اسید اگزالیک

• کاهنده در واکنش‌های شیمیایی
• آفت‌کش کشاورزی
• حذف یون کلسیم
• در تهیه ضدیخ‌ها
• به عنوان معرف در آنالیز دستگاهی سیلیس
• برای تولید گلوکز از نشاسته
• به عنوان ضد انعقاد خون در نمونه‌های خون
• در صنعت لاستیک (پاک کردن چرخ خودرو)
• به عنوان اسید شستشو در خشکشویی‌ها
• جهت تصفیه متانول
• در مواد شیمیایی حساس به نور
• عامل آبکاری و اصلاح سطح و پوشش
• صنعت رنگرزی به عنوان تثبیت کننده رنگ

شرایط ایمنی و نگهداری اسید اگزالیک

احتمالا برایتان سوال پیش آمده باشد که شرایط ایمنی اسید اگزالیک چیست. باید اشاره کنیم که اسید اگزالیک یک سم قوی است و در صورت استعمال بیش از حد باعث از بین رفتن قلب و عروق و مرگ می‌شود. در صورت مسموم شدن با اسید اگزالیک دچار علائمی مانند استفراغ، اسهال، آسیب‌های کلیوی، شوک، تشنج و حتی کما می‌شوید. حتی استنشاق این ماده هم به کلیه آسیب می‌رساند؛ زیرا اگزالات در کلیه رسوب می‌کند و به آن آسیب می‌زند. همچنین تماس با این ماده منجر به بثورات پوستی، قرمزی، تاول و زخم می‌شود. اگر این ماده به اشتباه بلعیده شود، به سرعت به نزدیک‌ترین بیمارستان مراجعه کنید.

لازم است در هنگام کار با این ماده از دستکش لاتکس، عینک محافظ و ماسک گاز استفاده کنید. اسید اگزالیک را در یک مکان با تهویه مناسب و به دور از مناطق مسکونی نگهداری کنید. این ماده باید در یک محیط خشک و به دور از دیگر مواد نگهداری شود. محلول این ماده تا یک هفته در دمای اتاق باقی می‌ماند و در صورت نگهداری در یخچال، حدود چند ماه دوام دارد. اگر محلول تغییر رنگ داد یا بوی به خصوصی داد، آن را به سرعت دور بریزید. این ماده باید از نقره، کلرید و اوره دور نگه‌ داشته شود زیرا با این مواد ناسازگار می‌باشد. در کل به دلیل داشتن خاصیت اسیدی باید از قلیا و محیط‌های قلیایی به دور باشد و در مجاورت باز‌ها و فلزات فعالی نظیر سدیم، پتاسیم و منیزیم قرار نگیرد. از نگه‌داری این ترکیب در مجاورت موادی که با این ترکیب گاز سمی تولید می‌کنند، مانند سدیم سیانید و سولفید آهن اجتناب کنید. از نگه‌داری جامدات یا اسیدهای اکسید کننده در مجاورت این اسید خودداری کنید.  

سوالات متداول

• اثرات این ماده بر بدن انسان چیست؟

مصرف زیاد مواد غذایی حاوی اسید اگزالیک منجر به ایجاد سنگ کلیه می‌شود. به علت خاصیت کی‌لیت کنندگی‌ای که دارد از جذب کلسیم و آهن جلوگیری می‌کند. در صورت مصرف بالای مواد غذایی حاوی آن می‌تواند منجر به فقر آهن و مشکلات استخوان شود.

نتیجه‌گیری

اسید اگزالیک یک نوع دی‌کربوکسیلیک اسید است،  به صورت یک ترکیب طبیعی در گیاهان و سبزیجات یافت می‌شود، ساده‌ترین دی‌کربوکسیلیک اسید است و قدرت اسیدی آن بیشتر از اسید استیک است. این ماده هم از اکسیداسیون کربوهیدرات‌ها و هم در آزمایشگاه‌ها با اکسیداسیون ساکارز در حضور اسید نیتریک و با یک کاتالیزور مانند پنتا اکسید وانادیوم تولید می‌شود. ما در این مقاله توضیح دادیم که اسید اگزالیک چیست، کاربرد‌های آن در چه صنایعی است و شرایط ایمنی و نگهداری این ماده چگونه است.

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.

مواد شیمیایی در تمام زندگی ما حضور دارند و در صنایع بزرگ و کوچک گرفته تا در زندگی روزمره ما مورد استفاده قرار می‌گیرند. هر ماده شیمیایی خواص مخصوص به خود را دارد که باعث تولید یا تغییر ماده‌ای دیگر می‌شود. یکی از مواد شیمیایی پرکاربرد تری‌کلرو استیک اسید است. کاربرد اصلی این ماده در حوزه پزشکی است و اکثر اوقات از آن به عنوان یک لایه بردار شیمیایی استفاده می‌شود. برای اینکه بهتر بدانید تری‌کلرو استیک اسید چیست و چه کاربردی دارد، ادامه این مقاله را مطالعه کنید. در این مقاله درمورد تری‌کلرو استیک اسید و نکات مرتبط با آن توضیح داده شده است.

تری‌کلرو استیک اسید چیست؟

تری‌کلرو استیک اسید در واقع یک ترکیب آلی است که در آن سه اتم هیدروژن از گروه متیل اسید استیک با اتم‌های کلر جایگزین شده‌اند. ظاهر این ماده کریستالی و به رنگ سفید است. همچنین تری‌کلرو استیک اسید را با نام‌های TCAA و TCA یا تری‌کلرو اتانوئیک اسید نیز می‌شناسند. اما به طور کلی نام سیستماتیک آن تری‌کلرو استیک اسید است. این ماده خاصیت اسیدی قوی‌ای دارد. به همین دلیل از آن به طور گسترده در شیمی بالینی و بیوشیمی استفاده می‌کنند. از این ماده به دلیل وجود نمک‌ها و استرهای به خصوص معمولا در لوازم آرایشی و حوزه پزشکی استفاده می‌کنند.

این ماده را اولین بار شیمیدان فرانسوی به نام ژان باپتیست دوما کشف کرد. کشف این ماده باعث شد تا مثال قابل توجهی برای تئوری رادیکال (Radical theory) ارائه شود. در واقع این تئوری مبتنی بر حقایقی بود که بر خلاف عقاید بسیاری از شیمیدان‌های بزرگ آن دوره از جمله شیمیدان سوئدی یونس یاکوب برزلیوس بود. با کشف تری‌کلرو استیک اسید نظریه دانشمندان مختلف از جمله برزلیوس زیر سوال رفت.

مشخصات شیمیایی و فیزیکی تری‌کلرو استیک 

نحوه تولید تری‌کلرو استیک اسید

تری‌کلرو استیک اسید را می‌توان از واکنش گاز کلرو با اسید استیک در حضور کاتالیزور مناسب مثل فسفر قرمز تولید کرد. واکنش این فرآیند شیمیایی به صورت زیر است:

CH₃COOH + 3Cl₂ = CCl₃COOH + 3HCl

البته به غیر از این راه یک روش نه چندان رایج دیگر نیز برای تولید تری‌کلرو استیک اسید نیز داریم که در آن می‌توان از واکنش تری‌کلرو استالدهید با اکسیژن یا با اکسیداسیون تری کلرواستالدهید ماده را تولید کرد.

کاربرد تری‌کلرو استیک اسید

• اصلی‌ترین کاربرد این ماده در حوزه پزشکی است. برای مثال می‌توان از آن برای لایه‌برداری شیمیایی و پاک کردن خالکوبی‌ها استفاده کرد. همچنین تری‌کلرو استیک اسید به طور گسترده در بسیاری از لوازم آرایشی و بهداشتی نیز استفاده می‌شود. عملکرد این ماده به نوعی است که یک لایه از سلول‌های پوست را بر می‌دارد و اگر غلظت بالاتری داشته باشد، به لایه‌های زیرین پوست نفوذ می‌کند. به همین دلیل یک پزشک متخصص باید این دارو را تجویز کند.
• از تری‌کلرو استیک اسید می‌توان به طور عادی یا به صورت رقیق شده برای درمان زگیل روی پوست و زگیل تناسلی استفاده کرد. همچنین امکان استفاده از تری‌کلرو استیک اسید در دوران بارداری برای عفونت پوستی نیز امکان پذیر است.
• این ماده در حوزه پزشکی می‌تواند لکه‌های پوستی فرد را به حداقل برساند. همچنین این ماده باعث کاهش ظاهر چین و چروک و حتی رنگ پوست نیز شود. تری‌کلرو استیک اسید می‌تواند توده‌های پیش سرطانی را از بین ببرد و اسکارهای آکنه را نرم کند. از این ماده برای پیشگیری و کنترل آکنه نیز استفاده می‌شود. این ماده به عنوان لایه بردار در غلظت‌های متوسط تا بالا در دسترس است.
• از دیگر کاربردهای این ماده می‌توان به استفاده از آن در صنایع شیمی برای تهیه فرمولاسیون‌ها اشاره کرد. همچنین در بیوشیمی از تری‌کلرو استیک اسید برای رسوب درشت مولکول‌ها استفاده می‌شود؛ زیرا این ماده می‌تواند پروتئین‌ها، DNA و RNA را رسوب دهد. علاوه بر این‌ها نمک سدیم استخراج شده از این ماده نیز تا دهه 1980 به عنوان علف‌کش استفاده می‌شود.  
• از تری‌کلرواستیک اسید می‌توان به عنوان مواد خام دارویی، علف‌کش‌ها (تری کلرواستات پتاسیم و تری کلرواستات سدیم و غیره)، مواد کمکی رنگرزی منسوجات، عامل تصفیه سطح فلز و کلرید اسید، انیدرید، آمید، پلی استر، نمک آلی فلزی، آب، سالیسیل آلدکارهی، آب، سالیسیل آلدکارهی و دیگر مواد خام سنتز آلی استفاده کرد. 
•  در زمینه بیوشیمی، می‌توان از آن برای تجزیه و تحلیل جداسازی ترکیبات و معرف‌های فسفات بیولوژیکی برای تعیین فلوراید و لیپید و همچنین تثبیت کننده میکروسکوپی، دکلسیفیکاسیون، معرف‌های کروماتوگرافی استفاده کرد.
•  به عنوان یک معرف برای تشخیص آلبومین  
• تری‌کلرواستات (TCA) عمدتاً برای کنترل انتخابی علف‌های هرز یک ساله و چند ساله در زمین‌های زراعی و غیر زراعی استفاده می‌شود.  
• TCA ماهیتی اسیدی دارد و به شدت توسط خاک جذب نمی‌شود. گزارش شده است که به سرعت در خاک و آب توسط فرآیندهای میکروبی تجزیه می‌شود. با این حال، تجزیه TCA زمانی که در دمای 14 تا 15 درجه سانتی‌گراد در خاک‌های اسیدی انکوبه می‌شود بسیار آهسته اتفاق می‌افتد. ایمینگ نه تنها این تخریب را تسریع می‌کند، بلکه تعداد باکتری‌های تجزیه کننده TCA را نیز افزایش می‌دهد. 
• این ماده برای رسوب دادن پروتئین استفاده می‌شود. برای تعیین غلظت پروتئین با رسوب کمی استفاده شده است.  
• برای رسوب IMAC (کروماتوگرافی میل ترکیبی یون فلزی بی حرکت) - فسفوپروتئین ایزوله استفاده می شود.
• برای استخراج اسید اسکوربیک از نمونه‌های گیاهی استفاده می شود.
• برای تهیه استانداردهای آسکوربات برای آزمایش آسکوربات استفاده کنید.
•  به عنوان کلسیفایر و تثبیت کننده، به عنوان یک معرف آزمایشگاهی، یک علف‌کش‌، در پزشکی و در میکروسکوپ استفاده می‌شود.

ویژگی‌های اسید تری‌کلرواستیک

• اسید آلی قوی
• محلول در آب
• سفید
• حساس به رطوبت 
• پودری
• نگهداری در دمای 2 تا 8 درجه سانتی‌گراد
• محصول سیگما

عوارض جانبی تری‌کلرواستیک اسید

تری‌کلرو استیک اسید برای استفاده دارویی معمولا به صورت مایع موضعی از 10 درصد تا 80 درصد تجویز می‌شود. درمورد تداخلات دارویی نیز نباید چندان نگران باشید؛ زیرا تری کلرو استیک اسید با دیگر داروها تداخل دارویی ندارد و در صورت وجود هم پزشک شما از آن مطلع خواهد بود.

در صورتی که ماده تری‌کلرو استیک اسید به عنوان یک لایه بردار مورد استفاده قرار بگیرد، می‌تواند عوارضی مانند تیره شدن موقت پوست، تغییر رنگ پوست، ایجاد جای زخم و عوارض خطرناک‌تری مانند عفونت را به همراه داشته باشد. کمک گرفتن از یک پزشک متخصص و با سابقه به شما کمک می‌‌کند که امکان بروز عوارض جانبی را به حداقل برسانید.

نگهداری تری‌کلرواستیک اسید

این ترکیب آلی به رطوبت حساس است و باید در محلی فاقد آب و رطوبت نگهداری شود. همچنین باید در جایی با دمای پایین و دور از مواد ناسازگار مثل کلرات، نیترات‌ها، پراکسیدها، پرمنگنات‌ها، کلر، برم، فلوئور، نمک‌های نقره، اسیدها و بازهای قوی، آهن، روی و آلمینیوم قرار داده شود.

ایمنی و خطرات تری‌کلرو استیک اسید

تری‌کلرو استیک اسید یک اسید قوی و خورنده است و تماس آن با چشم و پوست موجب سوختگی شیمیایی و آسیب جدی به اعضای مذکور خواهد شد. همچنین استنشاق آن موجب تحریک سیستم تنفسی می‌شود. لازم به ذکر است که این ماده شیمیایی برای محیط زیست از جمله آبزیان خطرناک است و باید جلوی انتشار آن به محیط زیست گرفته شود. به طور کلی این ماده باید به عنوان زباله خطرناک دفع شود.

نتیجه‌گیری

یکی از مواد شیمیایی پر کاربرد امروزه تری‌کلرو استیک اسید است که به عنوان یک ترکیب شیمیایی قدرتمند در بسیاری از صنایع از جمله صنایع شیمیایی و به خصوص پزشکی و داروسازی استفاده می‌شود. این ماده خاصیت لایه‌برداری دارد و به همین دلیل از آن در بسیاری از لوازم آرایشی و بهداشتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. حین استفاده از این ماده باید دقت لازم را داشت؛ زیرا در صورت مصرف نادرست ممکن است برای فرد مشکلاتی را پیش بیاورد. برای اینکه بهتر بدانید تری‌کلرو استیک اسید چیست در این مقاله درمورد این ماده شیمیایی و نکات مرتبط با آن توضیح داده شد.

مولکولارسیو یکی از موثرترین گزینه‌های موجود برای حذف آب از مایعات و گازهای مختلف است. البته امکان استفاده از موادی همچون سیلیکاژل و آلومینا نیز وجود دارد؛ اما مولکولارسیوها به دلیل تنوع مدل و کیفیت بهتر می‌توانند نتایج بهتری را ارائه دهند. مولکولارسیو دقت بسیار بالایی دارد و یک جاذب بسیار مناسب است. برای اینکه با انواع مولکولارسیو و روش‌های احیا این جاذب‌ها آشنا شوید، ادامه مقاله را مطالعه کنید. در این مقاله درمورد مولکولارسیو و احیای آن‌ها توضیح داده شده است.

انواع مولکولارسیو و کاربرد هر کدام

1. مولکولارسیو 3A

مولکولارسیوهای 3A دارای چگالی ظاهری در محدوده 0.60 تا 0.68 g/ml هستند. این نوع مولکولارسیو نوعی از غربال‌های مولکولی از آلومینیو سیلیکات می‌باشد که با استفاده از تبادل یونی حاصل شده از پتاسیم تولید می‌گردد. تخلخل آن به میزان 3 انگسترم بوده و باعث جذب مولکول‌های آب با قطر مولکول کمتر از 3 انگسترم می‌گردد. از این نوع مولکولارسیو بیشتر در صنعت نفت استفاده می‌شود تا به کمک آن بتوان آلکن‌ها را خشک کرد. همچنین از آن برای تصفیه گاز نفتی و همچنین برای جذب H₂O نیز در پلی اورتان و شیشه‌های عایق استفاده می‌شود. از مزایای آن می‌توان به قدرت جذب و طول عمر بالا و مقاومت در برابر سایش اشاره نمود و این نوع مولکولارسیو به دو روش حرارت دادن و کاهش فشار قابل احیاء می‌باشد.

2. مولکولارسیو 4A

این نو مولکولارسیو دارای میزان تخلخل به اندازه 4 انگسترم بوده و قابلیت جداسازی مولکول‌ها با این اندازه و کمتر را از خود دارد. مولکولارسیوهای 4A چگالی ظاهری در محدود 0.60 تا 0.65 گرم بر میلی‌لیتر دارند و کاربردهای صنعتی آن‌ها به شرح زیر است:

• شرکت‌های داروسازی از این مدل برای ساخت ظروف پزشکی برای محافظت از محتویات مختلف در برابر آلودگی‌های محیطی و رطوبت‌ها استفاده می‌کنند.
• تولیدکنندگان مواد غذایی از این نوع مولکولارسیو به عنوان یک افزودنی استفاده می‌کنند.
• می‌توان از این مدل برای آبگیری استاتیک برای سیستم‌های بسته گاز یا مایع استفاده کرد. برای مثال در بین انواع مولکولارسیو و روش احیای جاذب‌ها می‌توان از مدل 4A برای ساخت بسته‌بندی دارو‌ها استفاده کرد.
• از این مدل می‌توان برای جمع آوری آب در پلاستیک و سیستم‌های چاپ استفاده کرد.
• می‌توان از این مدل برای خشک کردن جریان‌های هیدروکربنی اشباع نیز استفاده کرد.

3. مولکولارسیو 13X

مولکولارسیو 13X منافذ بزرگتری نسبت به مدل‌های A دارد. مولکولارسیو 13X می‌تواند مولکول‌هایی با قطر جنبشی کمتر از 9 آنگستروم (0.9 نانومتر) را جذب کند و مولکول‌های بزرگتر را از بین ببرد. این نوع مولکولارسیو بالاترین میزان ظرفیت نظری را در بین جاذب‌ها دارد و سرعت انتقال جرم بسیار خوبی نیز دارد. از این مدل معمولا در خشک کن‌های هوا استفاده می‌شود. همچنین در صنعت نفت و صنعت گاز طبیعی از آن برای عملیات خشک کردن هیدروکربن مایع استفاده می‌شود.

4. کربن مولکولارسیو

کربن مولکولارسیو در سطح مولکولی کار می‌کند و تحت فشار می‌تواند اکسیژن را از نیتروژن جدا کند. مولکولارسیوهای کربن دارای ساختار نانو متخلخلی هستند که پس از پردازش کربن فعال به عنوان ماده خام به دست می‌آیند. این محصول می‌تواند مولکول‌های اکسیژن موجود در هوای فشرده را زمانی که تحت فشار قرار گرفته‌اند، جذب کند.

آلومینا اکتیو

آلومینا اکتیو در واقع مولکولارسیو نیست؛ اما مانند آن جاذب است. آلومینا اکتیو یک ماده متخلخل است که از اکسید آلومینیوم به دست می‌آید. این ماده را معمولا از طریق دی هیدروکسیلاسیون هیدروکسید آلومینیوم تولید می‌کنند. آلومینا اکتیو یک جاذب مهم در موارد مختلفی مانند فیلتر فلوراید، آرسنیک و سلنیوم در آب آشامیدنی است. آلومینا اکتیو کاربردهای زیادی دارد. برای مثال می‌توان از آن به عنوان کاتالیزور، خشک کننده، جذب کننده فلوراید و یا به عنوان یک ماده زیستی استفاده کرد.

نحوه بازیابی جاذب‌ها

به طور کلی دو روش برای بازیابی یا احیای مولکولارسیو داریم. یک روش TSA و یک روش PSA. قبل از آشنایی با انواع مولکولارسیو و روش احیای جاذب‌ها بهتر است که با یک سری نکات کلی آشنا شوید. این موارد عبارتند از:

• فرآیند بازیابی جاذب‌ها تنها باید در یک مکان با تهویه خوب انجام شود.
• به هیچ عنوان در فرآیند بازسازی دما را از 426 درجه سانتی‌گراد بیشتر نکنید؛ چرا که این کار باعث از بین رفتن مواد و ایجاد خطر آتش‌سوزی می‌شود. همچنین دمای بیش از حد بالا می‌تواند به ساختار کریستالی جاذب آسیب برساند و آن را بی‌فایده کند.
• برای اینکه بدانید فرآیند بازیابی شما جواب داده است یا خیر، فقط باید وزن مواد را اندازه‌گیری کنید؛ چرا که با آزاد شدن آب از جاذب مولکولارسیو جرم خود را از دست می‌دهد و وزن آن پایین می‌آید.
• درمورد انواع مولکولارسیو و روش احیای جاذب‌ها باید گفت که در فرآیند بازیابی جاذب‌ها به شدت داغ می‌شوند. به همین دلیل نکات ایمنی را در نظر بگیرید.

سعی کنید فرآیند بازیابی را در لایه‌های نازک تر امتحان کنید تا نتایج بهتری بگیرید.

فرآیند TSA

از قبل می‌دانیم که با کاهش دما فرآیند جذب بهتر اتفاق می‌افتد پس یکی از راه‌های احیای جاذب این است که آن را در دمای بالاتری قرار دهیم. در چنین حالتی شرایط ایده‌آل برای فرآیند دفع به وجود می‌آید و جاذب احیا می‌شود. شماتیک فرآیندهای TSA دقیقا مثل فرآیندهای PSA است اما با این تفاوت که دیگر فقط دما تغییر می‌کند.

احیا و بازیابی جاذب‌ها به روش TSA

• مرحله 1: یک گریل یا فر تمیز را گرم کنید. اگر قصد دارید مدل‌های 3A را بازیابی کنید، باید دما را تا 204 درجه سانتی‌گراد گرم کنید. اگر هم قصد دارید مدل‌های 4A ، 5A یا 13X را بازیابی کنید، می‌توانید دما را حداقل روی 287 درجه سانتی‌گراد و حداکثر روی 426 درجه سانتی‌گراد بگذارید. دمای بیشتر از حد توصیه شده به ساختار مولکولی محصول آسیب می‌رساند.
• مرحله 2: یک ظرف فلزی را با فویل آلومینیمی تمیز بپوشانید.
• مرحله 3 : درمورد انواع مولکولارسیو و روش بازیابی جاذب و احیای جاذب‌ها باید گفت در این مرحله باید جاذب‌ها را به صورت یکنواخت و بدون پوشش درون ظرف بگذارید و ظرف را نیز درون گریل یا فر از قبل گرم شده قرار دهید.
• مرحله 4: زمان بازیابی برای هر نوع مولکولارسیو متفاوت است؛ اما این فرآیند می‌تواند بین 2 تا 8 ساعت طول بکشد. هر نیم ساعت جاذب‌ها را هم بزنید.
• مرحله 5 : پس از بازیابی اجازه دهید که مواد حداقل به مدت یک ساعت خنک شوند.

مرحله 6: جاذب‌های شما آماده استفاده هستند و شما می‌توانید در صورت لزوم این چرخه را تکرار کنید.

فرآیند PSA

افزایش فشار فرآیند را به نفع پدیده جذب پیش می‌برد. پس یکی از راه‌های احیای جاذب‌ها این است که آن‌ها را در برج‌هایی با فشار پایین تر قرار دهیم. در این صورت فرآیند واجذب اتفاق افتاده و جاذب احیا می‌شود و می‌تواند دوباره مورد استفاده قرار گیرد. فرآیند به این صورت انجام می‌گیرد که ابتدا یک بستر در حالت جذب قرار دارد و در همین حال بستر دیگر که در سیکل قبلی اشباع شده در حال احیاست و در حالت Stand By قرار دارد.

احیا و بازیابی جاذب‌ها با روش PSA

این روش مخفف Pressure Swing Adsorption است و در آن مولکولارسیو در دو مخزن قرار می‌گیرد. در ابتدا باید هوای فشرده شده در مخزن باید در دمای 30 درجه سانتی‌گراد باشد و از مخزن عبور داده شود. مولکول‌های اکسیژن به صورت گاز از مخزن خارج می‌شوند. در این روش گاز‌ها جذب می‌شوند. هنگامی که فشار کاهش پیدا کند، گاز آزاد می‌شود.

سوالات متداول

• تفاوت احیا مولکولارسیو 3A و 4A چیست؟

فرایند احیا برای مولکولارسیو 3A و 4A شبیه به هم است اما دما و زمان مورد نیاز برای احیا ممکن است به دلیل اندازه منافذ مختلف و خواص جذب متفاوت باشد.

مولکولارسیو 3A و 4A را می‌توان با حرارت دادن به دمای بالا احیا کرد تا مولکول‌های جذب شده حذف شوند و ظرفیت جذب آن‌ها بازیابی گردد.

• چه نکاتی را برای انتخاب فرایند احیا مولکولارسیو باید در نظر گرفت؟

اگر جاذب بسیار حساس به دما باشد خب بدیهی است که فرآیندهای PSA برای احیا گزینه بهتری هستند اما این فرآیندها هزینه‌های بیشتری هم خواهند داشت و کار کردن با آن‌ها نیز کمی سخت‌تر است. بنابراین قانون کلی برای انتخاب روش احیا وجود ندارد و این موضوع تماما با شرایط پروژه وابسته است.

نتیجه‌گیری

مولکولارسیوها جزء مواد جاذب هستند و کاربردهای صنعتی بسیار مختلفی دارند. برای مثال صنایعی که به هوای فشرده کاملا خشک و تمیز نیاز دارند، از مولکولارسیوها و دیگر مواد جاذب استفاده می‌کنند. برای اینکه بیشتر با انواع مولکولارسیو و روش احیای جاذب‌ها آشنا شوید، در این مقاله درمورد مواد جاذب و نحوه احیای آن‌ها توضیح دادیم.

اگر تاکنون محصولاتی بدون قند خریداری کرده باشید، از خود پرسیده‌اید که اگر این مواد قند ندارند پس چگونه شیرین می‌شوند. در واقع این محصولات از شیرین کننده‌هایی به نام سوربیتول استفاده می‌کنند که در بدن خود انسان نیز وجود دارد. سوربیتول حدود یک سوم شکر کالری دارد. اما خاصیت شیرین کنندگی آن از شکر نیز بیشتر است. این ماده معمولا به صورت پودر در بازار به فروش می‌رسد. برای اینکه بدانید سوربیتول چیست، ادامه مقاله را مطالعه کنید. در این مقاله درمورد سوربیتول و ویژگی‌های آن توضیح داده شده است.

سوربیتول چیست؟

سوربیتول با فرمول شیمیایی C₆H₁₄O₆ درواقع یک الکل قندی است که بدن انسان آن را به آرامی متابولیزه می‌کند. این ماده را می‌توان با فرایند کاهش گلوکز و تغییر گروه آلدهید به گروه هیدروکسیل به دست آورد. سوربیتول به طور طبیعی در سیب، گلابی، هلو و آلو خشک یافت می‌شود. نوعی کربوهیدرات با نام دیگر الکل قند که کالری آن یک سوم شکر است، اما قدرت شیرین سازی آن 60% شکر است. سوربیتول در خوراکی‌های بدون قند یا داروهای ضد سرفه کاربرد دارد. 

مشخصات فیزیکی و شیمیایی سوربیتول

در ساختار این ماده هیچگونه گروه کربونیلی‌ای ندارد و بیش از یک گروه هیدروکسیل در آن مشاهده می‌گردد. بنابراین سوربیتول را جز خانواده‌ی پلی‌ال‌ها تقسیم‌بندی می‌نمایند. پروپیلن گلیکول، گلیسیرین و بسیاری از الکل‌های دیگر نیز به دلیل همین خاصیت جز خانواده‌ی پلی‌ال‌ها می‌باشند و شامل حال این تقسیم‌بندی می‌گردند. سوربیتول قابلیت انحلال‌پذیری زیادی در آب دارد و به مقدار اندک نیز در اتانول حل می‌گردد. sorbitol با نام‌های دیگری از قبیل گلوسیتول (Glucitol ) و سوربیلاکس ( Sorbilax) نیز شناخته می‌شود.

مشخصات سوربیتول عبارتند از:

نحوه تولید سوربیتول

سوربیتول را می‌توان از طریق یک واکنش کاهش یا احیای گلوکز سنتز کرد که در آن گروه آلدهید تبدیل به یک گروه هیدروکسیل تبدیل می‌شود. این واکنش به NADH (نیکوتین آمید آدنین دی‌نوکلئوتید) نیز نیاز دارد و توسط آلدهید رداکتاز کاتالیز می‌شود. کاهش گلوکز در واقع اولین مرحله از مسیر پلی ال متابولیسم گلوکز است و باعث ایجاد دیابت می‌شود. برای  اینکه بهتر بدانید سوربیتول چیست و چگونه تولید می‌شود باید گفت که واکنش شیمیایی تولید این ماده به این صورت است:

C₆H₁₂O₆ + NADH + H = C₆H₁₄O₆+NAD

کاربردهای سوربیتول

سوربیتول می‌تواند کاربردهای زیادی داشته باشد. برخی از کاربردهای رایج آن عبارتند از:

• شیرین کننده

یکی از مهم‌ترین کاربردهای این ماده استفاده از آن به عنوان شیرین کننده است. سوربیتول در واقع یک ماده جایگزین قند است و در غذا استفاده می‌شود. سوربیتول یک شیرین کننده مغذی نیز شناخته می‌شود؛ زیرا می‌تواند انرژی مورد نیاز انسان را تا حدودی تامین کند. سوربیتول در هر گرم از خود حدود 2.6 کیلو کالری انرژی دارد. برای مقایسه باید گفت که این میزان در کربوهیدرات‌ها حدود 4 کیلوکالری است.

سوربیتول بیشتر در صنایع غذایی که به شیرین کننده نیاز زیادی دارند، استفاده می‌شود. برای مثال از این ماده بیشتر در غذاهای رژیمی مانند نوشیدنی‌ها و بستنی‌های رژیمی، شربت‌های سرفه، آدامس‌های بدون قند و بسیاری از مواد رژیمی دیگر استفاده می‌شود. جالب است بدانید که باکتری‌ها نمی‌توانند از سوربیتول تغذیه کنند و به همین دلیل این ماده مانند گلوکز باعث خرابی دندان نمی‌شود. همچنین این ماده برای افرادی که دیابت دارند مناسب است. سوربیتول به طور طبیعی در بسیاری از میوه‌های هسته‌دار و همچنین انواع توت‌ها یافت می‌شود.

• کاربردهای پزشکی

مهمترین کاربرد این ماده در پزشکی استفاده از آن به عنوان ملین است. درست مانند سایر الکل‌های قند، غذاهایی که حاوی سوربیتول هستند، می‌توانند باعث ناراحتی دستگاه گوارش شوند. سوربیتول در صورتی که به عنوان خوراکی یا تنقیه مصرف شود، می‌تواند به عنوان یک ملین عمل کند.

سوربیتول در واقع آب را به روده بزرگ می‌کشد و می‌تواند با این کار حرکات روده را تحریک کند. سوربیتول برای کسانی که دچار یبوست شده‌اند یا افراد مسن بی‌خطر است؛ اما بدون تجویز پزشک به هیچ عنوان توصیه نمی‌شود. سوربیتول معمولا به صورت محلول یک‌بار مصرف 30-150 میلی‌لیتری با خلوص 70 درصد تجویز می‌شود. همچنین امکان استفاده از آن به صورت تنقیه نیز وجود دارد.

همچنین از این ماده در شربت‌های سرفه نیز استفاده می‌شود.

به غیر از ملین سوربیتول می‌تواند در محیط‌های کشت باکتریایی برای تشخیص باکتری‌های مختلف نیز استفاده شود؛ زیرا باکتری‌ها معمولا نمی‌توانند سوربیتول را تخمیر کنند. همچنین از سوربیتول و رزین تبادل یونی‌سدیم پلی استایرن سولفوناتبرای درمان هیپرکالمی ( افزایش پتاسیم خون ) نیز استفاده می‌کنند. این دارو می‌تواند رزین‌های یون سدیم را با یون پتاسیم در روده مبادله کند.

افراد مبتلا به بیماری سلیاک درمان نشده اغلب سوء جذب سوربیتول را در نتیجه آسیب روده کوچک نشان می‌دهند. سوء جذب سوربیتول یک علت مهم برای تداوم علائم در بیمارانی است که قبلاً رژیم غذایی بدون گلوتن دارند. تست تنفس هیدروژن سوربیتول به عنوان ابزاری برای تشخیص بیماری سلیاک پیشنهاد شده‌است، زیرا همبستگی دقیقی بین مقدار برش و ضایعات روده وجود دارد. با این وجود، اگرچه ممکن است برای اهداف تحقیقاتی نشان داده شود، اما هنوز به عنوان یک ابزار تشخیصی در عمل بالینی توصیه نمی‌شود.

اشاره شده‌ است که سوربیتول اضافه شده به پلی استایرن سولفونات سدیم (SPS، که در درمان هایپرکالمی استفاده می‌شود) می‌تواند عوارضی در دستگاه گوارش از جمله خونریزی، زخم‌های سوراخ شده روده بزرگ، کولیت ایسکمیک و نکروز روده بزرگ به ویژه در بیماران مبتلا به اورمی ایجاد کند. عوامل خطر آسیب ناشی از سوربیتول عبارتند از: سرکوب سیستم ایمنی، هیپوولمی، وضعیت پس از عمل، افت فشارخون پس از همودیالیز و بیماری عروق محیطی؛ بنابراین SPS-sorbitol باید با دقت در مدیریت هایپرکالمی استفاده شود.

• مصارف بهداشتی، غذایی و آرایشی

باید بدانید که این ماده معمولا به عنوان یک مرطوب کننده و غلیظ کننده نیز استفاده می‌شود. همچنین استفاده از آن در دهانشویه‌ها و خمیر دندان‌ها نیز رایج است. در واقع الکل‌های قند که سوربیتول جزء آن‌هاست، برای سلامت دندان مفید هستند. این مواد پوسیدگی ایجاد نمی‌کنند و از رشد باکتری‌ها جلوگیری می‌کنند. البته بعضی از باکتری‌های دندان سوربیتول را تخمیر می‌کنند.

همچنین بسیاری از ژل‌های شفاف نیز با سوربیتول ساخته می‌شوند؛ زیرا این ماده ضریب شکست بالایی دارد. از خواص بسیار مهم سوربیتول حفظ رطوبت و ملین بودن آن است و همین امر باعث شده است که از آن در تولید مواد آرایشی بهداشتی و مراقبت شخصی به صورت گسترده‌ای استفاده شود.

همچنین در برخی از سیگارها ممکن است که از آن به عنوان مرطوب کننده استفاده شود.

سوربیتول در غذاهای خشک مانند کوکی‌ها، کره‌های بادام زمینی و کنسروهای میوه به عنوان مرطوب کننده استفاده می‌شود. همچنین این ماده در پخت و پز نیز کاربرد زیادی دارد؛ زیرا به عنوان یک نرم کننده عمل می‌کند و روند خراب شدن و بیات شدن غذا را کند می‌کند.

دیگر کاربردهای سوربیتول

مخلوطی از سوربیتول و نیترات پتاسیم به عنوان یک سوخت جامد موشک آماتور، کارآمد واقع شده است. 

سوربیتول به عنوان یک واسطه شیمیایی کلیدی بالقوه برای تولید سوخت از منابع زیست توده شناسایی شده است. بخش‌های کربوهیدرات موجود در زیست توده مانند سلولز تحت هیدرولیز متوالی و هیدروژنه شدن در حضور کاتالیزورهای فلزی برای تولید سوربیتول قرار می‌گیرند. کاهش کامل سوربیتول راه را برای آلکان‌هایی مانند هگزان باز می‌کند که می‌تواند به عنوان سوخت زیستی استفاده شود. هیدروژن مورد نیاز برای این واکنش را می‌توان با اصلاح کاتالیزوری فاز آبی سوربیتول تولید کرد. 

19 C ₆ H ₁₄ O ₆ → 13 C ₆ H ₁₄ + 36 CO ₂ + 42 H ₂ O

واکنش شیمیایی فوق گرمازا است و 1.5 مول سوربیتول تقریباً 1 مول هگزان تولید می‌کند . هنگامی که هیدروژن به طور مشترک تغذیه می‌شود، دی‌اکسید کربن تولید نمی‌شود.

پلی‌ال‌های مبتنی بر سوربیتول در تولید فوم پلی اورتان برای صنعت ساختمان استفاده می‌شود.

همچنین پس از الکتروپوراسیون مخمرها، در پروتکل‌های تبدیل اضافه می‌شود و به سلول‌ها اجازه می‌دهد تا با افزایش اسمولاریته محیط بازیابی شوند.

سوربیتول به دو صورت مایع با خلوص 70 درصد و پودری به فروش می‌رسد.

اثرات مصرف بیش از حد سوربیتول

مصرف مقادیر زیاد سوربیتول می‌تواند منجر به درد شکم، نفخ شکم و اسهال خفیف تا شدید شود. مصرف معمولی سوربیتول بیش از 20 گرم در روز به عنوان آدامس بدون قند منجر به اسهال شدید، کاهش وزن ناخواسته یا حتی نیاز به بستری در بیمارستان شده‌است. در مطالعات اولیه، دوز ۲۵ گرم سوربیتول، که در طول روز خورده می‌شد، تنها در ۵ درصد از افراد اثر ملین داشت. هنگامی که مقادیر زیادی سوربیتول بلعیده می‌شود، تنها مقدار کمی از سوربیتول در روده کوچک جذب می‌شود و بیشتر سوربیتول وارد روده بزرگ می‌شود و در نتیجه اثرات گوارشی به همراه دارد.

همچنین سوربیتول می‌تواند در برخی افراد واکنش‌های آلرژیک ایجاد کند. عوارض جانبی رایج استفاده به عنوان ملین، گرفتگی معده ، استفراغ، اسهال یا خونریزی مقعدی است

سوالات متداول

• موارد منع مصرف سوربیتول چیست؟

آنوریا، درد حاد شکمی، حالت تهوع، استفراغ یا سایر علائم آپاندیسیت یا درد شکمی که تشخیص داده نشده‌اند.

• چه کسانی باید از مصرف سوربیتول خودداری کنند؟

• بیمارانی با نارسایی شدید قلبی-ریوی یا کلیوی
• کم آبی، ناهنجاری‌های الکترولیت
• بیماران ناتوان در متابولیسم سوربیتول
• بارداری و شیردهی

اگر فواید سوربیتول برای شما بیشتر از خطرات آن است، در حین بارداری با احتیاط از سوربیتول استفاده کنید. مطالعات حیوانی خطراتی را در این خصوص نشان می‌دهند و مطالعات انسانی در دسترس نیست یا مطالعات حیوانی و انسانی انجام نشده است. بنابراین در صورت شیردهی، درباره استفاده از سوربیتول احتیاط کنید و حتما با پزشک خود مشورت کنید.

• دوز مناسب برای مصرف سوربیتول خوراکی چقدر است؟

دوز اولیه استفاده به عنوان ملین در بزرگسالان 30-150 میلی‌لیتر محلول خوراکی 70٪ یا 120 میلی‌لیتر محلول انما رکتوم 25٪ تا 30٪ است. برای روش‌های جراحی از راه مجاری ادرار و شست و شوی مداوم، محلول 3 تا 3/3 درصد استفاده می‌شود.

• چه داروهای سوربیتول خوراکی موجود است؟

محلول مایع 3٪ ، 3.3٪ ؛ محلول خوراکی 70٪ ، سوسپانسیون خوراکی، شربت خوراکی و لوزی

• چگونه سوربیتول خوراکی را ذخیره کنیم؟

سوربیتول باید در دمای اتاق، یعنی دمای 25 درجه سانتی‌گراد (77 درجه فارنهایت) ذخیره شود. از گرم شدن بالای 66 درجه سانتی‌گراد (150 درجه فارنهایت) یا یخ‌زدگی باید خودداری شود.

نتیجه‌گیری

یکی از مواد پرکاربرد سوربیتول است. سوربیتول یکی از موادی است که جایگزین قند محسوب می‌شود. به همین دلیل از آن در صنایع غذایی به عنوان شیرین کننده در نوشیدنی و غذاهای رژیمی استفاده می‌شود. این ماده همچنین به علت خواص شیمیایی خود به در لوازم آرایشی و بهداشتی و صنعت پزشکی استفاده می‌شود. برای اینکه بهتر بدانید سوربیتول چیست و چه کاربردهایی دارد، در این مقاله درمورد ویژگی‌های آن توضیح دادیم.

در شیمی آلی اتانول و متاول دو شکل اساسی و پرکاربرد الکل هستند. در واقع الکل مولکولی است که در انتها دارای یک گروه –OH است. الکل‌ها در بسیاری از فرایندهای شیمیایی آلی نقش مهمی دارند و میزان واکنش‌پذیری آن‌ها بر اساس اسکلت کربن و سایر گروه‌های مولکول الکل متغیر است. برای این که بهتر به تفاوت متانول و اتانول پی ببرید و بیشتر درمورد این دو ماده الکلی بدانید، ادامه مقاله را از دست ندهید. در این مقاله درمورد تفاوت متانول و اتانول در فرمول شیمیایی، خواص و نحوه تولید آن‌ها توضیح داده شده است.

اتانول چیست؟

اتانول (Ethanol) با فرمول شیمیایی CH3CH2OH شناخته و از پیوند یک گروه اتیل (-CH3CH2) با یک گروه هیدروکسید (OH-) تشکیل می‌شود. نام مخفف اتانول EtOH است. اتانول بسیار قابل اشتعال و فرار است؛ به همین دلیل در نگهداری از آن باید دقت زیادی داشت. همچنین اتانول به دلیل ایجاد پیوند هیدروژنی به راحتی در آب حل می‌شود. اتانول قابلیت این را دارد که با دیگر الکل‌ها نیز ترکیب شود. اتانول ترکیبی شیمیایی با بوی خاص و آتش‌گیری است که در نوشیدنی‌های الکلی وجود دارد. این نوع الکل دارای خاصیت مست‌کنندگی است و در نوشیدنی‌های الکلی با درصدهای مختلف پیدا می‌شود. علاوه بر این در صنایع مختلف کاربرد فراوان دارد. این کاربردها در عطر‌ها، ادکلن‌ها، وانیل و همچنین به‌عنوان سوخت در برخی خودروهای جدید است.

اتانول، مایعی بی‌رنگ بوده، گرانروی آن، مانند آب است و بوی نسبتاً تندی دارد. در صنعت به عنوان حلال و ماده واسطه شیمیایی برای تولید بیشتر ترکیبات آلی استفاده می‌شود. اتانول در مقایسه با ترکیبات آلی که وزن مولکولی یکسانی با آن دارند، نقطه جوش بالاتری دارد.

تفاوت متانول و اتانول در این است که اتانول یک مایع بی‌رنگ است و بوی شیمیایی ضعیفی دارد. اتانول جدا از برهم‌کنش‌های فراوانش با دیگر حلال‌های آلی، به عنوان یک اسید ضعیف نیز عمل می‌کند و میزان اسیدیته آن از میزان اسیدیته آب کمتر است.

متانول چیست؟

متانول (Methanol) را با نام دیگر متیل الکل نیز می‌شناسند. این نوع الکل از اتصال یک گروه متیل (-CH3) به یک گروه هیدروکسید (-OH) به دست می‌آید و فرمول شیمیایی آن به صورت CH3OH است. البته آن را به صورت کوتاه شده MeOH نیز می‌نویسند. متانول را با نام الکل چوب نیز می‌شناسند؛ زیرا در گذشته از آن برای تقطیر چوب استفاده می‌شده است. متانول معمولا با کاتالیز از مونوکسید کربن، دی‌اکسید کربن و هیدروژن سنتز می‌شود. متانول از فعالیت بی‌هوازی گونه‌های زیادی از باکتری‌ها تولید می‌شود و در نتیجه مقدار اندکی از بخار متانول وارد جو می‌شود و پس از چندین روز به‌وسیله اکسیژن و با کمک نور خورشید اکسید شده به آب و دی‌اکسید کربن تبدیل می‌گردد.

متانول را مهمترین الکل شناخته شده در شیمی می‌دانند. این الکل بسیار فرار و قابل اشتعال است. از ویژگی‌های آن نیز می‌توان به بی‌رنگ بودن و بویی شبیه به بوی اتانول اشاره کرد. متانول می‌تواند با آب و سایر پیوندهای الکلی نیز ترکیب شود. در مقایسه با اتانول، متانول اسیدیته بیشتری دارد. متانول بیشتر برای ایجاد سوخت، حلال و ضد یخ به کار می‌رود. همچنین از متانول برای تولید انواع مواد شیمیایی دیگر از جمله اسیداستیک نیز استفاده می‌شود.

تفاوت‌های متانول و اتانول

در این بخش به بررسی تفاوت‌های متانول و اتانول می‌پردازیم. این دو ماده در مواردی که در ادامه ذکر می‌شوند، با یکدیگر تفاوت دارند. این موارد عبارت‌اند از:

• فرمول شیمیایی

اولین تفاوت متانول و اتانول به ساختار شیمیایی آن‌ها بر می‌گردد. اتانول که با نام اتیل الکل شناخته می‌شود، دارای فرمول شیمیایی CH3CH2OH است و از دو اتم کربن تشکیل شده است؛ اما متانول که متیل الکل نیز صدا می‌شود، فقط از یک اتم کربن تشکیل شده و دارای فرمول شیمیایی CH3OH است.

• خواص

یکی از عواملی که باعث تفاوت متانول و اتانول می‌شود، خواص آن‌هاست. اتانول و متانول هرچند از لحاظ ظاهری شبیه به هم هستند، تفاوت‌هایی دارند. برای مثال اتانول هنگامی که می‌سوزد، شعله آبی بدون دود ایجاد می‌کند که در نور معمولی قابل مشاهده نیست. همچنین در صورتی که در فضای باز قرار بگیرد، تبخیر می‌شود؛ اما متانول بوی قوی‌تری در مقایسه با اتانول دارد و هنگامی که می‌سوزد، به جای آبی روشن، شعله سفید درخشانی از خود نشان می‌دهند.

• نحوه تولید

بیش از 90 درصد اتانولی که در دنیا تولید می‌شود، از تخمیر کشاورزی به دست می‌آید و باقیمانده آن نیز از طریق هیدراتاسیون اتیلن تولید می‌شود. جو، برنج، ذرت، گندم و موارد مشابه محصولات زراعی‌ای هستند که از آن‌ها برای تولید اتانول استفاده می‌شود. همچنین هر محصول گیاهی که قند زیادی داشته باشد نیز برای تولید اتانول مناسب است. گاز طبیعی اقتصادی‌ترین و پرکاربردترین ماده اولیه برای تولید متانول است. با این حال، از مواد اولیه دیگر نیز می‌توان استفاده کرد. از ذغال سنگ به عنوان ماده اولیه تولید متانول، به ویژه در چین، استفاده می‌کنند. متانول معمولا در مقیاس بسیار بزرگ و با اصلاح گاز طبیعی به دست می‌آید.

کاربردهای اتانول

• اتانول به دلیل خواص ضد باکتریایی و ضد قارچی که دارد، معمولا در ضدعفونی کننده‌های دست و دستمال‌های پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• برخی داروهای غیر قابل حل در آب اغلب در اتانول حل می‌شوند.
• یک حلال مؤثر برای استفاده در رنگ‌ها، لاک‌ها، پولیش‌ها و پاک‌کننده‌های خانگی است.
• اتانول به صورت صنعتی در تولید اتیل استرها، اسیدسیتریک، دی اتیل‌اتر و اتیل‌آمین‌ها استفاده می‌شود.
• در صورتی که فرد با اتیلن گلیکول یا با متیل الکل مسموم شده باشد، بهترین پادزهر اتانول است.
• به دلیل داشتن نقطه ذوب 114- درجه سانتی‌گراد، معمولا از آن در حمام‌های خنک کننده و آزمایشگاه‌ها استفاده می‌کنند.
• به محلول دهانشویه اضافه می‌شود تا سایر مواد را حل کند و به مواد فعالی مانند منتول، اکالیپتوس و تیمول کمک کند تا به داخل پلاک‌های دندانی نفوذ کنند.
• در شربت‌های سرماخوردگی و سرفه مورد استفاده قرار می‌گیرد تا به حل شدن مواد موثره و ماندگاری محصول کمک کند.
• این ماده می‌تواند به توزیع یکنواخت رنگ در مواد غذایی و همچنین افزایش طعم عصاره‌های غذایی کمک کند.

کاربردهای متانول

• متانول به صورت گسترده در تولید فرمالدئید استفاده می‌شود.
• از متانول معمولا به عنوان ضدیخ در بسیاری از خطوط لوله‌ها استفاده می‌کنند.
• از متانول در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب استفاده می‌کنند؛ زیرا به عنوان منبع غذایی مبتنی بر کربن برای نیترات‌زدایی باکتری‌ها مفید است.
• متانول می‌تواند به عنوان رنگ‌زدا نیز در شرایط خاص استفاده شود.
• از متانول در تولید هیدروکربن‌ها، الفین‌ها و همچنین برخی از ترکیبات معطر استفاده می‌کنند. 
• متانول یک عامل دناتوراسیون در الکتروفورز ژل پلی‌آکریل آمید است.
• متانول همچنین به عنوان سوخت در اجاق‌های کمپینگ و قایقرانی بسیار استفاده می‌شود. 

آزمایش تشخیص اتانول از متانول

 اولین راه تشخیص فرق اتانول و متانول بوییدن است زیرا بوی متانول بویی تیز و ناخوشایند دارد. از تست شعله نیز می‌‌توان برای تشخیص این دو ترکیب استفاده کرد. اگر در اثر سوزاندن مقداری از مایع مشکوک شعله بیشتر به رنگ زرد باشد تا آبی می‌تواند متانول باشد. این روش‌ها‌ ایمن یا تضمین شده‌ نیستند و برای تشخیص بهتر اتانول از متانول می‌توان:

• سدیم کرومات

برای این کار ۸ میلی‌لیتر محلول سدیم دی‌کرومات را با ۴ میلی‌لیتر سولفوریک‌اسید مخلوط کنید سپس ۱۰ قطره از محلول بدست آمده را به لوله آزمایش یا ظرف کوچک حاوی الکل اضافه کنید. این ظرف را چند بار به آرامی تکان دهید سپس در حالی که ظرف تقریبا در فاصله‌ ۱۲-۸ اینچی از صورت شما قرار دارد، هوا را با دست از دهانه ظرف به سمت بینی خود هدایت کنید. اگر بوی آن تیز و تحریک کننده باشد متانول است ولی اگر بوی آن غالب و میوه‌ای باشد اتانول خواهد بود.

• یدوفرم

بهترین راه برای تشخیص این دو از یکدیگر آزمایش یدوفرم است. برای این کار کافی است که هیدروکسید سدیم (NAOH) و ید (I2) را در محلولی که درمورد اتانول یا متانول بودن آن شک دارید بریزید. اگر رسوب زردی را مشاهده کردید، بدانید که مایع شما متانول است؛ زیرا CHI3 آن رسوب زرد است.

روش کار

10 قطره از اتانول و 10 قطره از متانول را در دو ظرف جدا بریزید.

سپس 25 قطره از معرف یداین به هر دو ظرف اضافه کنید.

10  قطره از سدیم هیدروکسید به هر دو محلول اضافه نمایید.

سپس محلول‌ها را هم بزنید تا رنگ تیره‌ی ید از بین برود و آن را حرارت دهید.

نتیجه: در طی این آزمایش، با گرم نمودن ظرف حاوی اتیل الکل در حضور سدیم هیدروکسید و یداین رسوب زرد رنگی شکل می‌گیرد در حالی که این اتفاق برای ظرف حاوی متیل الکل رخ نمی‌دهد و به واکنش یدوفرم پاسخ مثبت نمی‌دهد.

CH3CH2OH+I2->CHI3+HCOO^–Na

CHI3 رسوب زرد رنگ می‌باشد.

• کروماتوگرافی گازی (GC)

این روش با استفاده از یک دستگاه کروماتوگرافی گازی، توانایی تفکیک ترکیبات را دارد. نمونه آزمایشی، متانول و اتانول را به گاز تبدیل کرده و آن را از طریق ستون جداکننده عبور می‌دهد. با استفاده از تشدیدکننده‌ها و گیرنده‌های مختلف، میزان و ترکیب این دو ترکیب در نمونه تعیین می‌شود.

• طیف‌سنجی نوری

متداول‌ترین روش برای تفکیک و تفاوت متانول با اتانول، استفاده از طیف‌سنجی نوری است. هر کدام از این ترکیبات دارای الکترون‌هایی با طیف جذب مشخص هستند. با استفاده از دستگاه طیف‌سنج، می‌توان جذب نور توسط نمونه را اندازه‌گیری کرده و مقدار هر ترکیب را تعیین کرد.

ایمنی و خطرات اتانول و متانول

اتانول یا الکل اتیلیک بسیار قابل اشتعال است و نباید در نزدیکی شعله‌های باز استفاده شود. همچنین استنشاق این ماده می‌تواند باعث سرفه یا سردرد شود. این الکل از نظر FDA ایمن شناخته می‌شود و استفاده از آن در مواد غذایی مورد تائید است. از آنجایی‌که اتانول نوعی الکل بسیار خالص است ، مصرف و استفاده از آن در مواد غذایی توسط اداره غذا و داروی ایالات متحده (FDA) تنظیم می‌شود. این ماده پس از مصرف ابتدا در بدن به استالدهید و سپس به دی‌اکسید کربن و آب تبدیل می‌شود. برای جلوگیری از نوشیدن الکل خالص مواد دناتورانتی مانند طعم‌دهنده‌های تلخ به آن اضافه می‌شود. دناتورانت‌ها باعث می‌شوند الکل برای مصرف انسان نامناسب شود اما خواص دیگر آن‌را تغییر نمی‌دهد.

در انسان، متانول سمیت بالایی دارد. متانول با دو مکانیسم سمی است. اول، متانول، چه بلعیده شود، چه استنشاق شود و چه از طریق پوست جذب شود، به دلیل خواص مهارکننده CNS مانند روش مسمومیت با اتانول می‌تواند کشنده باشد. دوم، در یک فرآیند مسمومیت، جایی که از طریق فرمالدئید در فرآیندی که توسط آنزیم الکل دهیدروژناز در کبد آغاز می‌شود، به اسید فرمیک متابولیزه می‌شود. واکنش برای تشکیل به طور کامل ادامه می‌یابد، و هیچ فرمالدئید قابل تشخیصی باقی نمی‌ماند. مسمومیت با متانول را می‌توان با پادزهرهای اتانول یا فومپیزول درمان کرد. هر دوی این داروها برای کاهش عملکرد الکل دهیدروژناز بر روی متانول از طریق مهار رقابتی عمل می‌کنند بنابراین بیشتر از این که به متابولیت‌های سمی تبدیل شود، از طریق کلیه‌ها دفع می‌شود. علائم اولیه مسمومیت با متانول شامل افسردگی سیستم عصبی مرکزی، سردرد، سرگیجه، حالت تهوع، عدم هماهنگی، گیجی و با دوزهای کافی زیاد، بیهوشی و مرگ است. علائم اولیه قرار گرفتن در معرض متانول معمولاً کمتر از علائم ناشی از بلع مقدار مشابهی از اتانول است. هنگامی که علائم اولیه از بین رفت، دسته دیگری از علائم، 10 تا 30 ساعت پس از قرار گرفتن در معرض اولیه متانول، شامل تاری یا از بین رفتن کامل بینایی و اسیدوز، ظاهر می‌شوند. این علائم در نتیجه تجمع سطح سمی فرمات در جریان خون است و ممکن است در اثر نارسایی تنفسی تا حد مرگ پیشرفت کند. مشتقات استر متانول این سمیت را ندارند.

سوالات متداول

• آیا اتانول و متانول هردو خوراکی هستند؟

به علت کم بودن اختلاف و فرق اتانول و متانول به اشتباه متانول بجای اتانول خوراکی توسط مردم عادی استفاده می‌شود، که سبب مشکلات جسمانی و کوری و حتی مرگ مصرف کنندگان به راحتی می‌شود . متاسفانه خیلی از افراد سود جود بخاطر قیمت پایین خرید و فروش متانول نسبت به اتانول اقدام به فروش این ماده به‌عنوان اتانول به کارخانجات تولیدی و مردم عادی می‌کنند.

• راهکار تشخیص اتانول طبی از صنعتی به چه شکل است؟

بهترین و در دسترس‌ترین راه برای تشخیص نوع طبی (اتانول بدون ناخالصی متانول) و صنعتی ( اتانول همراه با ناخالصی متانول) تست شعله می‌باشد. دو پنبه را به این مواد به طور جداگانه آغشته نمایید و سپس آتش بزنید. پنبه‌ی آغشته شده به نوع طبی در مرکز آبی و در کناره و انتهای شعله زرد می‌سوزد. پنبه‌ی آغشته شده به اتانول صنعتی اما نارنجی رنگ (همان رنگ الکل صنعتی) می‌سوزد و شعله‌ی آن کوتاه‌تر از شعله‌ی اتانول طبی خواهد بود.

اگر اتانول صنعتی تهیه شده با کمک وایتکس سفید رنگ شده باشد، تست شعله‌ی آن نارنجی رنگ و بسیار کوتاه خواهد بود و پایداری شعله‌ی به وجود آمده بسیار کم می‌باشد. پنبه آغشته شده به آن پس از اشتعال به سرعت خاموش و دیگر مشتعل نمی‌گردد.

• کدام یک بهتر است؟ اتانول یا متانول؟

مقایسه بین کاهش انتشار HC و سوخت‌های مخلوط نشان می‌دهد که متانول موثرتر از اتانول است.

• کدام یک مضرتر است؟ اتانول یا متانول؟

متانول نسبت به اتانول بسیار سمی‌تر است! از اتانول در موارد خوراکی استفاده می‌شود. در حالی که متانول کاملا سمی بوده و چنین قابلیتی ندارد.

• چرا می‌توانیم اتانول را بنوشیم ولی متانول را نه؟

‏به دلیل سمی بودن متانول! متانول گاهی اوقات به محصولات اتانولی با مصارف صنعتی مانند حلال‌ها اضافه می‌شود تا پتانسیل آن‌ها به عنوان نوشیدنی را رد کند.! با افزودن متانول، تولیدکنندگان می‌توانند از مالیات‌های مربوط به مشروبات الکلی اجتناب کنند و محصولات خود را با هزینه کمتر به فروش برسانند.

نتیجه‌گیری

اتانول و متانول دو مورد از پرکاربردترین الکل‌هایی هستند که امروزه در سرتاسر جهان از آن‌ها استفاده می‌کنند. این دو الکل شباهت‌های ظاهری زیادی دارند؛ اما کاربردهای آن‌ها با هم بسیار متفاوت است. متانول بسیار سمی و کشنده است؛ اما بر خلاف آن از اتانول حتی در برخی از نوشیدنی‌های الکلی نیز استفاده می‌شود. برای این که بهتر به تفاوت متانول و اتانول پی ببرید، در این مقاله درمورد این دو ماده الکلی توضیح دادیم، کاربردهای هر کدام را به صورت مجزا بررسی نمودیم و آزمایشی را توضیح دادیم که به کمک آن می‌توان تفاوت این دو ماده الکلی را به آسانی تشخیص داد.

یکی از مواد شیمیایی‌ای که در زندگی روزمره کابردهای بسیار زیادی دارد، سولفات منگنز است. سولفات منگنز را با ترکیب MnSO4-H2O می‌شناسند. این ماده مزه‌ای شیرین دارد و معمولا به صورت پودر صورتی رنگ به فروش می‌رسد. در سال 2005 تقریبا 260000 تن سولفات منگنز در سرتاسر دنیا تولید شد. سولفات منگنز پیش‌ساز فلز منگنز و بسیاری از ترکیبات شیمیایی دیگر است. برای اینکه بیشتر بدانیم که سولفات منگنز چیست و چه کاربردی دارد، ادامه مقاله را مطالعه کنید. در این مقاله درمورد کاربرد سولفات منگنز و نحوه تولید آن توضیح داده شده است.

ساختار سولفات منگنز

سولفات منگنز (Manganese(II) sulfate) با فرمول MnSO4 شناخته می‌شود. درست مانند بسیاری از سولفات‌های فلزی، سولفات منگنز به صورت انواع هیدرات‌ها از جمله مونو هیدرات، تترا‌هیدرات، پنتا‌هیدرات و هپتا‌هیدرات وجود دارد. همه این نمک‌ها قابلیت حل شدن در آب را دارند و وقتی که حل می‌شوند، محلول‌های صورتی کم رنگ را به وجود می‌آورند. سولفات منگنز معمولا به صورت طبیعی در طبیعت یافت نمی‌شود و بسیار نادر است؛ زیرا همیشه به صورت هیدرات است. این ترکیب به‌عنوان یک ماده‌ی غذایی در کشاورزی، صنایع دارویی و پزشکی نقش دارد. شاید اصلی‌ترین کاربرد این ماده را بتوان، به‌عنوان کود در کشاورزی دانست.

خواص فیزیکی و شیمیایی سولفات منگنز

تهیه سولفات منگنز

در ابتدا برای تهیه این ماده سنگ معدن منگنز را به صورت سولفات منگنز خالص تهیه می‌کنند. برای این کار می‌توان در آزمایشگاه طبق فرمول زیر با تصفیه دی اکسید منگنز با دی اکسید گوگرد، سولفات منگنز خالص به دست آورد. به این صورت که با افزودن آب و پودر دی اکسید منگنز یا کربنات منگنز به مخزن، ایجاد هم‌زدگی مناسب و دمیدن گاز دی‌اکسید گوگرد (SO₂) حاصل از سوزاندن گوگرد عنصری به محلول و کاهیدن دی‌اکسید منگنز معلق در آب، می‌توان آن را تبدیل به سولفات منگنز محلول نمود. (علت استفاده از گاز گوگرد دی‌اکسید به جای واکنش مستقیم پیرولوسیت با سولفوریک اسید، عدم انحلال مستقیم این کانی در سولفوریک اسید می‌باشد)

پس از انجام عملیات انحلال، محلول حاصل فیلتر شده تا مواد نامحلول از آن جداسازی شود و سپس محلول زلال حاصله تغلیط شده و پس از سرد شدن، کریستال‌های سولفات منگنز هفت آبه تشکیل می‌شوند. همچنین می‌توان محلول حاصله را با استفاده از دستگاه اسپری درایر خشک نموده و پودر سولفات منگنز خشک (تک آبه) بدست آورد. جهت اجرای این فرآیند می‌بایست توجه نمود گه گاز دی‌اکسید گوگرد بسیار سمی بوده و استشمام آن می‌تواند منجر به خونریزی در مجرای تنفسی، خفگی، سوختن چشمان و مرگ شود.

MnO₂ + SO₂ + H₂O = Mnso₄ (H₂O)

البته به غیر از این روش، برای به دست آوردن سولفات منگنز می‌توان ماده خام را با مقداری پرمنگنات پتاسیم با بی‌سولفات سدیم و پراکسید هیدروژن نیز مخلوط کرد. سولفات منگنز در واقع یک محصول جانبی از اکسیداسیون‌های مختلف صنعتی است که از دی‌اکسید منگنز استفاده می‌کند.

مشتقات سولفات منگنز

منگنز سولفات به وسیله واکنش‌های شیمیایی مختلفی به دی‌اکسید منگنز تبدیل می‌شود که شرح آن به قرار زیر می‌باشد:

• الکترولیز منگنز سولفات: طی این فرآیند دی‌اکسید منگنز الکترولیتی (EMD) به دست می‌آید. برای الکترولیز کردن سولفات منگنز کافی است که واکنش فوق را معکوس کرد تا دی‌اکسید منگنز به دست آید. به طور کلی اکسیداسیون سولفات منگنز با پرمنگنات پتاسیم منجر به تولید دی‌اکسید منگنز شیمیایی خواهد شد که از آن معمولا در باتری‌های سلول خشک استفاده می‌شود.
• اکسیداسیون منگنز سولفات با پتاسیم پرمنگنات: محصول این واکنش دی‌اکسید منگنز شیمیایی (CMD) می‌باشد.

کاربردهای سولفات منگنز

• پزشکی 

از سولفات منگنز معمولا برای درمان، کنترل، پیشگیری و بهبود برخی از بیماری‌هایی که علائم زیرا را دارند استفاده می‌شود:

• سطح پلاسمایی منگنز (Manganese plasma levels)
• تخلیه ذخایر درون‌زا (Depletion of endogenous stores)
• سندرم کمبود مواد مختلف در بدن

• داروها

این ماده یک مکمل غذایی، ضد اسید و ملین است که برای درمان کمبود منگنز و پوکی استخوان می‌توان آن را به کار برد. همچنین در درمان فشار خون بالا نیز مؤثر است.

• کشاورزی

همچنین به غیر از کاربردهای دارو از کاربرد سولفات منگنز می‌توان در کشاورزی نام برد. به عنوان مثال از این ماده برای تامین منگنز خاک جهت تغذیه گیاهان و همچنین در بسیاری از صنایع شیمیایی برای استخراج فلز روی از خاک استفاده می‌کنند. تمامی گیاهان به منگنز نیاز دارند. منگنزی که در خاک وجود دارد، به صورت کاتیون دو ظرفیتی در گیاهان قابل جذب است و در صورتی که میزان منگنز در خاک کم باشد، رگبرگ‌های گیاه زرد و رشد سرشاخه‌ها نیز متوقف خواهد شد.

همچنین امکان تهیه کنسانتره و خوراک دام طیور، استفاده به عنوان کود و استفاده برای تولید شمش نیز دیگر کاربردهای سولفات منگنز هستند.

• سایر کاربردها

از دیگر کاربردهای این ماده می‌توان به:

• ساخت رنگ‌ها
• به‌عنوان کاتالیزور در سنتز اسیدهای چرب
• ساخت محصولات منگنز
• الکترولیز فلزات منگنز
• در صنعت کاغذ و پرینتر

اشاره کرد.

اثرات جانبی سولفات منگنز

در کنار کاربرد سولفات منگنز ، ممکن است که یک سری عوارض نیز وجود داشته باشد. عوارض سولفات منگنز تنها در صورتی خود را بروز می‌دهند که فرد برای مدت طولانی در معرض مقدار زیادی از ماده بوده باشد. رخ دادن این عوارض در هر فرد می‌تواند متفاوت باشد و همچنین برخی از آن‌ها ممکن است در افراد اصلا بروز پیدا نکنند. اما با این حال در صورتی که فکر می‌کنید علائم زیر را دارید، در اولین فرصت به پزشک خود مراجعه کنید:

• علائم اکستراپیرامیدال (Extrapyramidal)
• هیپرمنگسمی (Hypermanganesemia)
• اختلال در ترشح صفراوی (biliary secretion)
• بیماری کلستاتیک کبد (Cholestatic liver)

علاوه بر این کاربرد سولفات منگنز و عوارض احتمالی که در این جا گفته شد، امکان بروز عوارض دیگری نیز وجود دارد. زیرا این لیست جامع نیست. به همین دلیل اگر متوجه عوارض جانبی دیگری شدید که در این جا ذکر نشده است، حتما موضوع را با پزشک خود در میان بگذارید.

نگهداری و موارد احتیاط در استفاده از سولفات منگنز

قبل از قرارگیری در معرض ماده یا استفاده داروهای حاوی این ماده حتما با پزشک خود درمورد دارو‌هایی که هم‌اکنون استفاده می‌کنید صحبت کنید. همچنین در صورتی که از آلرژی‌ها، بیماری‌ها و به طور کلی مشکل جسمی خاصی رنج می‌برید، حتما این موضوع را با پزشک در میان بگذارید؛ زیرا در کنار کاربرد سولفات منگنز باید گفت که این ماده ممکن است شرایط سلامتی شما را بدتر کند.

بهترین مکان برای نگهداری از سولفات منگنز در یک ظرف در بسته در یک مکان خنک، خشک و تهویه‌دار است. همچنین مهم است که ماده را در برابر آسیب‌های فیزیکی محافظت کنید. به همین دلیل بهترین مکان برای نگهداری از آن، مکانی است که حداقل رفت و آمد در آن وجود دارد.

سوالات متداول

• آیا قرار گرفتن در معرض سولفات منگنز در دوران باداری می‌تواند خطرناک باشد؟

سولفات منگنز عوارض جانبی جدی ندارد. اما برای اینکه اطمینان پیدا کنید، حتما با پزشک خود در تماس باشید.

• آیا قرار گیری در معرض این ماده هنگام کار با ماشین آلات سنگین خطرناک است؟

در کاربرد سولفات منگنز باید گفت که اگر در معرض این ماده هستید یا داروهای شامل آن را مصرف می‌کنید باید بدانید که یکی از عوارض دارو افت فشارخون، سرگیجه و خواب‌آلودگی است. به همین دلیل اگر کار با وسایل نقلیه یا مایشن آلات سنگین و به طور کلی وسایلی که نیاز به هوشیاری کامل دارند، بعد از استفاده این دارو چندان ایمن نیست.

• آیا سولفات منگنز یک نمک است؟

بله، سولفات منگنز، نمک تجاری منگنز است که به شکل جامد صورتی رنگ وجود دارد.

• حلالیت سولفات منگنز به چه چیزی بستگی دارد؟

حلالیت آن در آب باتوجه به دما تغییر می‌کند.

نتیجه‌گیری

امروزه مواد شیمیایی نقش بسیار مهمی در زندگی روزمره ما دارند و از آن‌ها استفاده‌های بسیار زیادی می‌شود. یکی از این مواد پرکاربرد سولفات منگنز است که از آن در صنایع کشاورزی، شیمیایی و به خصوص داروسازی استفاده‌های بسیار زیادی می‌شود. برای مثال از این ماده در تولید داروها یا کودهای کشاورزی استفاده می‌کنند. برای اینکه بیشتر با کاربرد سولفات منگنز آشنا شوید و بیشتر درمورد آن بدانید، در این مقاله در رابطه با سولفات منگنز توضیح دادیم.

تیتراسیون فرایندی است که در آن غلظت یک محلول مشخص می‌شود و در این فرایند از یک تیترانت استفاده می‌شود. محلول پتاسیم هیدروکساید و سدیم هیدروکساید دو تیترانت معروف هستند که در فرایند تیتراسیون از آن‌ها استفاده می‌شود. پتاسیم هیدروکساید با فرمول KOH یکی از قوی‌ترین بازهاست که در صنعت کاربردهای زیادی از جمله خنثی کردن اسیدها را دارد. ما در این مقاله به طور مشخص به نحوه تهیه محلول تیترانت پتاسیم هیدروکساید می‌پردازیم. محلول پتاسیم هیدروکساید به راحتی و با مخلوط کردن پتاسیم هیدروکساید جامد با آب مقطر به دست می‌آید. اما فرایند استاندارد تهیه این محلول کار ساده‌ای نیست. برای آشنایی با روش استاندارد تهیه محلول تیترانت پتاسیم هیدروکساید، بهتر است تا انتهای این متن را بخوانید.

تیترانت و تیتراسیون چیست؟

پیش از نحوه تهیه محلول تیترانت پتاسیم هیدروکساید باید با مفهوم تیترانت و تیتراسیون آشنا شویم. تیترانت محلولی با غلظت مشخص است که برای تعیین غلظت یک محلول دیگر استفاده می‌شود. نام‌های دیگر تیترانت، معرف یا محلول استاندارد است. تیتراسیون نیز نوعی روش آزمایشگاهی برای تعیین غلظت ناشناخته یک محلول است. از پتاسیم هیدروکساید در غلظت‌های 1 و 5، در فرایند تیتراسیون استفاده می‌شود.

هیدروکسید پتاسیم ۱۰%

هیدروکسید پتاسیم یک قلیایی قوی است که مدت‌هاست برای هضم پروتئین‌ها، لیپید‌ها و سایر بقایای اپیتلیال خراش‌های پوست و شناسایی عفونت‌های قارچی شناخته شده است. هیدروکسید پتاسیم ۱۰% به صورت محلول عرضه می‌شود و بیشتر برای درمان عفونت‌های قارچی و ویروسی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نحوه و روش محلول‌سازی پتاسیم هیدروکساید

برای تهیه یک محلول پتاسیم هیدروکساید 10 درصد باید مراحل زیر را طی کنید:

1. 10 گرم پتاسیم هیدروکساید را بر روی لام بگذارید و آن را وزن کنید.
2. ماده شیمیایی را به ظرفی منتقل کنید که در بسته باشد و اندازه‌‌گذاری شده باشد.
3. 50 میلی لیتر آب مقطر اضافه کنید تا پتاسیم هیدروکساید به طور کامل حل شود. باقی‌مانده آب را به محلول اضافه کنید تا حجم آن به 100 میلی‌لیتر برسد.
4. محلول را برچسب بزنید و در آن را بگذارید. اگر محلول را در دمای اتاق نگهداری کنید، تا 2 سال قابل استفاده خواهد بود.

توجه: پتاسیم هیدروکساید یک ماده شیمیایی بسیار خورنده است و حتما باید در ظرف دربسته نگهداری شود. مطمئن شوید که بعد از تهیه محلول تیترانت پتاسیم هیدروکساید، در ظرف را محکم بسته‌اید.

 نرمالیته‌های (غلظت‌های مختلف) روتین و پرکاربرد محلول پتاسیم هیدروکساید

پرکاربردترین غلظت محلول پتاسیم هیدروکساید، 0.1 است. غلظت 1، 5، 10 و 20 هم در مواردی مورد استفاده قرار می‌گیرد. محلول‌های آن با غلظت حدود 5% در تماس با پوست تحریک کننده هستند. با غلظت‌های بالاتر از 20% خورنده هستند. یک باز قوی و دارای خاصیت خورندگی است که می‌تواند به پوست و بافت‌های بدن نفوذ کند. تماس پوست و یا چشم با محلول‌های KOH می‌تواند باعث سوختگی، تحریک شدید و حتی ایجاد نابینایی گردد. استنشاق این باز خورنده می‌تواند به غشای مخاطی و ریه‌ها آسیب برساند. در صورت بلعیده شدن، بسیار سمی است و می‌تواند منجر به آسیب دائمی بافتی و یا حتی مرگ شود.

موارد استفاده از تیترانت پتاسیم هیدروکساید

در کل عمده‌ی مصرف این ترکیب در کشاورزی است که پتاسیم یکی از عناصر غذایی اولیه موجودات زنده جانوری و گیاهی است. کودهای پتاسیم بعد از نیتروژن و فسفر، سومین کود از نظر مصرف هستند، کودها 95% از مصرف پتاسیم را به خود اختصاص داده‌اند و کمتر از 10 درصد آن به مصرف تهیه مواد شیمیایی می‌رسد.

• این ماده به عنوان یک ماده آب‌زدا عمل می‌کند و به دلیل بالا بودن میل ترکیبی هیدروکسید پتاسیم با آب، در آزمایشگاه‌ها از آن به عنوان ماده خشک کننده استفاده می‌کنند. و برای آب‌زدایی از حلال‌های اساسی، به ویژه آمین‌ها و پیریدین‌ها استفاده می‌شود.
• هیدروکسیدپتاسیم، بازی قوی و تشکیل دهنده محلول‌های قلیایی در آب و دیگر حلال‌های قطبی است. این محلول‌ها قادر به پروتون‌زدایی بسیاری از اسیدها، حتی اسیدهای ضعیف، هستند در شیمی تجزیه تیتراسیون با استفاده از محلول‌های پتاسیم برای سنجش اسیدها استفاده می‌شود.
• این ماده برای تولید چندین مواد شیمیایی دارای پتاسیم مانند پتاسیم آلومینات، برومات، برومید، فرمالیت، گلوکونات، لائورات و غیره استفاده می‌شود.
• پتاسیم هیدروکسید برای کاهش اسیدیته و تنظیم pH محلول‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• برای مطالعه‌ی آناتومی حشرات نیز از پتاس استفاده می‌شود، زیرا سرعت تجزیه بافت نرم را کاهش می‌دهد.
• برخی از گونه‌های قارچ‌های قهوه‌ای، قارچ براکت، بولتز و غیره، پس از استفاده از محلول آبی KOH بر روی آن‌ها و تعییر رنگ، شناسایی می‌شوند. به تشخیص عفونت قارچی روی پوست کمک می‌کند.

یکی از موارد استفاده از این محلول همانطور که قبلا اشاره کردیم، تعیین غلظت محلول‌های ناشناخته است. در این روش یک بشر حاوی محلول ناشناخته یا آنالیت داریم و قصد داریم که غلظت آن را تعیین کنیم. تیترانت پتاسیم هیدروکساید را بر روی بورت یا پیپت می‌گذارید و آن را به صورت قطره‌ای به محلول اضافه می‌کنید. حتما باید بدانید که چه مقدار محلول تیترانت پتاسیم هیدروکساید به آنالیت اضافه کرده‌اید. تا زمانی که محلول تغییر رنگ نداده است، این کار را انجام دهید. تغییر رنگ نشان دهنده پایان تیتراسیون است. نسبت مولی بین واکنش‌دهنده‌ها در یک معادله شیمیایی، باعث تعیین غلظت آنالیت می‌شود.

اگر از محلول تیترانت پتاسیم هیدروکساید بگذریم، باید بگوییم که خود محلول پتاسیم هیدروکساید در طیف گسترده‌ای از صنایع غذایی، داروسازی، کشاورزی و تولید شیشه استفاده می‌شود. همچنین این محلول یک الکترولیت در تولید باتری‌های قلیایی است و در باندهای فرودگاه نوعی یخ زداست.

روش استاندارد در تیتراسیون محلول پتاسیم هیدروکساید

شما باید غلظت دقیق محلول تیترانت پتاسیم هیدروکساید را در فرایند تیتراسیون تعیین کنید. شاید برایتان سوال پیش بیاید که چرا نمی‌توانید به سادگی با حل کردن مقداری پتاسیم هیدروکساید یک محلول دقیق تهیه کنید. باید بگوییم که پتاسیم هیدروکساید به طور خالص موجود نیست و از هوا آب جذب می‌کند. به همین دلیل باید به روش استاندارد تیتراسیون را انجام داد.

برای تیتراسیون محلول پتاسیم هیدروکساید باید از یک محلول استاندارد مانند پتاسیم هیدروژن فتالات یا KHP استفاده کنید.

روش استانداردسازی محلول تیترانت پتاسیم هیدروکساید 0.1 به صورت زیر است:

1. با دقت 20.4 گرم از ماده پتاسیم هیدروژن فتالات که به اختصار KHP نوشته می‌شود را وزن کنید و آن را در یک لیتر آب مقطر حل کنید. با این کار یک محلول استاندارد KHP درست کرده‌اید. KHP به دلیل خلوص بالایی که دارد، غلظت مشخصی نیز دارد.
2. حال 25 میلی‌لیتر از محلول KHP را با بورت یا پیپت به ارلن اضافه کنید و 2 یا 3 قطره معرف فنل‌فتالئین را به آن اضافه کنید.
3. سپس برای انجام فرایند تیتراسیون محلول تیترانت پتاسیم هیدروکساید را اضافه کنید. نیاز است که 15 میلی‌لیتر اول محلول را به آرامی اضافه کنید. ارلن را به آرامی تکان دهید تا دو محلول با یکدیگر مخلوط شوند. احتمالا بعد از 20 ثانیه محلول از بی‌رنگ به صورتی کم رنگ تغییر رنگ می‌دهد. برای تشخیص تغییر رنگ می‌توانید یک تکه کاغذ سفید را در محلول قرار دهید. واکنش شیمیایی به شرح زیر است:

KOH + KH₈H₄O₄ = H₂O + K₂C₈H₄O₄

4. حال فرض کنید که می‌خواهید با محلول تیترانت پتاسیم هیدروکساید غلظت یک محلول را اندازه‌گیری کنید. این محلول سرکه یا استیک اسید است. محلول استاندارد شده پتاسیم هیدروکساید را به سرکه اضافه کنید تا تغییر رنگ دهد. با قرار دادن مقدار مولکولی و حل یک معادله استوکیومتری، شما قادر هستید که مقدار غلظت سرکه را تعیین کنید. معادله این واکنش به صورت زیر است:

HC₂H₃O₂ + KOH = H₂O + KC₂H₃O₂

در انجام هر کار باید مقدار دقیق هر ماده را یادداشت کنید تا در انتها غلظت ماده مورد نظر را به دقت به دست بیاورید.

روش نگهداری و بسته‌بندی پتاسیم هیدروکساید

با توجه به تعداد میل هیدروکسید پتاسیم، این مواد در آزمایشگاه‌ها به صورت ماده خشک استفاده می‌شود. در کل این ترکیب باید در انباری خشک، سربسته و با تهویه‌ی مناسب باشد که به دور از هر گونه مواد ناسازگار با این ترکیب قرار داشته باشد.

نتیجه‌گیری

محلول تیترانت پتاسیم هیدروکساید در تیتراسیون اسید و باز مورد استفاده قرار می‌گیرد. شما باید در هنگام انجام تیتراسیون به طور دقیق اندازه هر ماده را در یاد داشته باشید تا در هنگام انجام محاسبات دچار خطا نشوید. ما در این مقاله روش استاندارد انجام تیتراسیون پتاسیم هیدروکساید را بررسی کردیم. شما می‌توانید از هیدرو کلریک اسید به جای پتاسیم هیدروژن فتالات استفاده کنید. البته بهتر است که از محلول پتاسیم هیدروژن فتالات استفاده کنید؛ زیرا این ماده خالص است و خطای آزمایش را به صفر می‌رساند.