استات چیست؟

استات (Acetate) یا اتانوات (Ethanoate) که نام دیگر علمی استات (Acetate) استیک ترکیب شیمیایی است که به صورت یونی یا مولکولی وجود دارد و از اسید استیک (CH₃COOH) مشتق شده است. این ماده به شکل‌های مختلف در صنایع شیمیایی، داروسازی، غذایی و نساجی کاربرد دارد. از استات ها برای تولید پلیمرها نیز استفاده می‌شود.

ساختار شیمیایی استات

فرمول شیمیایی استات C_۲H_۳O_۲ است. وقتی استیک اسید یکی از پروتون‌های خود را از دست می‌دهد، به یون استات (CH₃COO⁻) تبدیل می‌شود.

• فرمول شیمیایی یونی استات:
  CH₃COO⁻ (یون استات، که با کاتیون‌هایی مانند سدیم، پتاسیم یا آمونیوم ترکیب می‌شود).
• فرمول شیمیایی مولکولی استات‌ها:
  مانند اتیل استات (CH₃COOCH₂CH₃) و بوتیل استات (CH₃COOCH₂CH₂CH₂CH₃).

انواع استات‌ها

1. استات‌های معدنی (نمک‌های استات):
   • ترکیب یون استات با فلزات یا کاتیون‌های معدنی:
     • سدیم استات (CH₃COONa): نمک استات با سدیم
     • کلسیم استات (Ca(CH₃COO)₂): نمک استات با کلسیم
2. استرهای استات:
   • ترکیباتی که از واکنش اسید استیک با الکل‌ها تولید می‌شوند:
     • اتیل استات: استر اسید استیک با اتانول
     • متیل استات: استر اسید استیک با متانول
     • بوتیل استات: استر اسید استیک با بوتانول

در همین رابطه: استر چیست؟ انواع استرها کدامند؟

 

ویژگی‌های کلیدی استات‌ها

• محلول در آب: برخی از استات‌ها مانند سدیم استات به راحتی در آب حل می‌شوند.
• خاصیت قطبی: به دلیل گروه کربونیل و اکسیژن، بسیاری از استات‌ها قطبی هستند.
• فراریت (در مورد استرهای استات): استرهای استات مانند اتیل استات بوی قوی و فراریت بالا دارند.

تولید استات‌ها

تولید استات‌های معدنی (نمک های استات) و استرهای استات در واکنش با اسید استیک به صورت زیر است:

1. تولید نمک‌های استات:

از واکنش خنثی‌سازی اسید استیک با یک باز قوی (مانند سدیم هیدروکسید یا کلسیم کربنات) نمک های استات تولید می‌شود.

در مثال زیر از واکنش سدیم هیدروکسید با اسید استیک، سدیم استات و آب تولید می‌شود:

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

2. تولید استرهای استات:

از واکنش استریفیکاسیون اسید استیک با الکل‌ها استرهای استات تولید می‌شود.

برای مثال از واکنش الکل اتیل با اسید استیک، اتیل استات و آب تولید می‌شود:

CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O    (تولید اتیل استات)

 

کاربردهای استات

در صنایع شیمیایی

در صنایع شیمیایی، استات‌ها یکی از مواد اولیه و کمکی مهم به‌شمار می‌آیند؛ چه به‌عنوان واسطه سنتز ترکیبات پیچیده، چه به عنوان حلال، تنظیم‌کننده pH، کاتالیزور یا ماده پایه برای ساخت پلیمرها و رزین‌ها. این ترکیبات با تنوع بالا و واکنش‌پذیری مناسب، در فرآیندهای تولیدی کوچک و بزرگ صنعتی جایگاه ویژه‌ای دارند.

حلال (Solvent)

استات‌ها به عنوان حلال در تولید لاک، رنگ و رزین استفاده می‌شوند. برخی استات‌ها مانند اتیل استات و متیل استات، بوتیل استات به عنوان حلال‌های آلی سبک و فرار در بسیاری از واکنش‌ها و تولیدات استفاده می‌شوند:

• رنگ و رزین
• حلال چسب‌ها
• حلال جوهر چاپ
• پاک‌کننده‌های صنعتی
• تینر
• کاربرد در پلیمریزاسیون و رزین‌ها

برخی استات‌ها در سنتز و پخت رزین‌های صنعتی مانند رزین وینیل استات، پلی‌وینیل استات (PVA)، یا رزین آکریلات‌ها نقش دارند.

 

در صنایع غذایی

ترکیبات استات مانند سدیم استات، کلسیم استات و دی‌استات‌ها در صنایع غذایی به‌عنوان نگهدارنده، تنظیم‌کننده اسیدیته، ضدقارچ و باکتری و طعم‌دهنده استفاده می‌شوند. این مواد کمک می‌کنند تا غذاها ماندگارتر، خوش‌طعم‌تر و ایمن‌تر باشند، بدون اینکه اثرات منفی برای سلامت مصرف‌کننده ایجاد کنند.

1. به‌عنوان نگهدارنده (Preservative) و ضد قارچ و باکتری:

سدیم دی‌استات (Sodium Diacetate)

• ترکیب سدیم استات و اسید استیک
• جلوگیری از رشد کپک، باکتری و قارچ
• به‌ویژه در محصولات نانوایی، چیپس، تنقلات و گوشت‌های فرآوری‌شده

کلسیم استات (Calcium Acetate)

• ضد کپک و نگهدارنده در محصولات نانوایی و دسرها
• تنظیم‌کننده pH و پایدارکننده بافت

2. به‌عنوان تنظیم‌کننده اسیدیته (Acidity Regulator):

سدیم استات (Sodium Acetate)

• برای تنظیم pH در سس‌ها، کنسروها، ترشیجات
• کاهش ترشی زیاد، ایجاد تعادل طعمی
• گاهی در پنیر و چیپس برای طعم سرکه‌ای (مثل طعم Salt & Vinegar)

3. به‌عنوان طعم‌دهنده (Flavor Enhancer):

استات سدیم + اسید استیک

• برای ایجاد طعم تند، سرکه‌ای یا اسیدی در اسنک‌ها، سس‌ها و فست‌فود
• بدون افزودن مستقیم اسید استیک (که ممکن است طعم تند زننده داشته باشد)

4. در صنایع نوشیدنی:

• سدیم یا پتاسیم استات گاهی در نوشیدنی‌های رژیمی یا ایزوتونیک برای تنظیم اسیدیته
• تأثیر در پایداری طعم و جلوگیری از رشد میکروبی

در صنایع دارویی

استات‌ها به عنوان واسطه‌های شیمیایی در نقش عامل فعال دارویی، تثبیت‌کننده، حلال، یا عامل تنظیم‌کننده pH در تولید داروها استفاده می‌شوند. از مزایای استفاده از استات در داروها می‌توان به جذب مناسب در بدن، پایداری بالا در فرمولاسیون‌های مایع و جامد، سازگاری با سایر مواد فعال دارویی و سمیت پایین در دوزهای درمانی اشاره کرد.

1. استات‌ها به‌عنوان ماده فعال دارویی (API):

آلفا-تستوسترون استات (Testosterone Acetate)

• از مشتقات استری تستوسترون برای درمان کمبود هورمون مردانه.
• با جذب آهسته‌تر نسبت به فرم تزریقی تستوسترون معمولی.

پروژسترون استات (Medroxyprogesterone Acetate)

• در قرص‌های ضد بارداری، درمان اختلالات قاعدگی و برخی سرطان‌ها (پستان، رحم).
• فرم پایدارتر و با تأثیر طولانی‌تر نسبت به هورمون طبیعی.

کلکوکین استات (Colchicine Acetate)

• برای درمان نقرس و برخی التهاب‌ها.

2. استات‌ها به‌عنوان نمک دارویی برای ریزمغذی‌ها:

زینک استات (Zinc Acetate)

• برای درمان کمبود روی، تقویت سیستم ایمنی، کمک به ترمیم زخم‌ها.
• در قرص‌های مکیدنی برای کاهش مدت و شدت سرماخوردگی.

کلسیم استات (Calcium Acetate)

• کنترل فسفات خون در بیماران کلیوی.
• استفاده در داروهای کاهنده جذب فسفات در رژیم غذایی.

منیزیم استات، منگنز استات، آهن استات

• برای جبران کمبود این عناصر، به‌ویژه در مکمل‌های معدنی.

3. استات‌ها به‌عنوان حلال یا افزودنی دارویی:

اتیل استات (Ethyl Acetate)

• گاهی در تهیه روکش‌های قرص‌ها یا فرمولاسیون‌های موضعی به‌کار می‌رود (در غلظت‌های کم).

سدیم استات / پتاسیم استات

• برای تنظیم pH محلول‌های تزریقی و حفظ تعادل اسیدی-باز بدن.

 

در صنعت نساجی

ترکیبات استات در صنعت نساجی هم به صورت الیاف مصنوعی (مانند الیاف استات یا تری‌استات) و هم در مراحل رنگرزی و پرداخت نهایی کاربرد دارند. این ترکیبات باعث ارتقای ویژگی‌های بصری، کیفیت رنگ، پایداری شیمیایی و راحتی پوشاک می‌شوند و جزو عناصر کلیدی در تولید منسوجات مدرن به شمار می‌روند.

1. الیاف استات (Acetate Fibers)

یکی از الیاف نیمه‌مصنوعی پرکاربرد در نساجی است

 معمولاً از سلولز استیله‌شده (Cellulose Acetate) تولید می‌شود

دارای بافتی نرم، براق و شبیه به ابریشم

سبک، با خشک‌شوندگی سریع و رنگ‌پذیری بالا

موارد مصرف:

•  لباس‌های مجلسی و زنانه
• آستر لباس‌ها
• لباس زیر، پیراهن مردانه
• پرده و منسوجات دکوری

2. استات‌ها در رنگرزی و پرداخت نساجی

سدیم استات / کلسیم استات

• به‌عنوان بافر (Buffer) برای تنظیم pH حمام رنگرزی
• بهبود ثبات رنگ
• کمک به کنترل واکنش‌های شیمیایی بین رنگ و الیاف

استات آمونیوم

• در فرآیند شست‌وشوی پارچه و حذف املاح اضافی
• جلوگیری از آسیب به الیاف در مراحل گرمادهی یا بخاردهی

3. استات‌ها در پرداخت نهایی (Finishing):

• برخی مشتقات استات برای نرمی، ضدچروک شدن و براقیت پارچه‌ها به‌کار می‌روند
• استفاده در تولید پارچه‌های ضدالکتریسیته ساکن و ضدآب

در کشاورزی

برخی استات‌ها در ترکیبات کودها یا آفت‌کش‌ها مانند کلسیم استات، منیزیم استات، روی استات، منگنز استات، آهن استات، مس استات و… به کار می‌روند. استات در این ترکیبات باعث جذب سریع‌تر توسط برگ و ریشه پایداری بالا در محلول‌های آبی و سازگاری بالا با سایر کودهای محلول‌پاشی می‌شود و سمیت کمتری نسبت به برخی دیگر از ترکیبات فلزی مانند سولفات‌ها یا کلریدها دارد.

 

خطرات و ایمنی استات‌ها

• برخی از استرهای استات مانند اتیل استات و بوتیل استات قابل اشتعال هستند و در معرض حرارت و جرقه باید با احتیاط استفاده شوند.
• استات‌ها ممکن است برای پوست و چشم تحریک‌کننده باشند؛ بنابراین در استفاده از آن‌ها باید از دستکش و عینک محافظ استفاده کرد.

جمع‌بندی

استات یک ترکیب شیمیایی پرکاربرد است که به دو صورت یونی و استری وجود دارد. این ماده در صنایع مختلفی از جمله شیمیایی، دارویی، غذایی و نساجی نقش مهمی ایفا می‌کند. همچنین به دلیل ویژگی‌های خاص خود مانند حلالیت، فراریت و واکنش‌پذیری، در تولید بسیاری از محصولات صنعتی و مصرفی استفاده می‌شود.