بوتیل استات چیست؟ و چه کاربردی دارد

در مقاله ای که خواهیم خواند سعی بر آن شده به معرفی حلال بوتیل استات پرداخته شود. کاربردهای بوتیل استات، فرمول، روش تولید، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و در نهایت نکات ایمنی در رابطه با محصول مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در ادامه توجه شما را به ادامه مقاله جلب می کنم.

معرفی

بوتیل استات (Butyl acetate) یا نرمال بوتیل استات، که بانام های بوتیل اتانوات و بوتیل استر نیز شناخته میشود ماده ای است بی رنگ، مایع، با بوی نسبتا مطبوع کمی شبیه بوی میوه (موز) که به شدت اشتعال پذیر می باشد. این ماده عموما به عنوان حلال برای تولید محصولاتی مانند انواع رنگ صنعتی، لاک آرایشی، جوهر و انواع چسب استفاده می شود. از نظر قابلیت حل شدگی و یا حل پذیری، به راحتی با انواع مواد اولیه شیمیایی حلال مانند الکل، کتون، گلیکول و استر حل می شود، ولی حل شدن آن با آب کار چندان ساده ای نیست. شیمی دانان کشف کرده اند که بوتیل استات نرمال در فرومون های زنگ دار ترشح شده توسط حیوانات، به خصوص حشرات، زمانی که مورد حمله قرار می گیرند به منظور آگاه سازی و اخطار به همنوعان خود وجود دارد. عنصرهای موجود در این حلال شامل کربن، هیدروژن و اکسیژن است. دارای وزن ملکولی 116.16 گرم و نقطه ی جوش حدود 127 درجه سانتیگراد می باشد. در فرایند ساخت الکل بوتانول با استیک اسید در حضور گرما و کاتالیزور اسیدی، تحت شرایط وارد واکنش می شود تا نرمال بوتیل استات در کیفیت مختلف و آب (محصول فرعی) تولید شود.

 

فرمول بوتیل استات چیست؟

C₆H₁₂O₂

ساختار ملکولی بوتیل استات	فرمول شیمیایی بوتیل استات

مشخصات فیزیکی و شیمیایی بوتیل استات

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بوتیل استات در جدول زیر درج شده است:

نام محصول	بوتیل استات
فرمول شیمیایی	C6H12O2
جرم مولکولی	۱۱۶٫۶ g mol−۱
شکل ظاهری	مایع بی رنگ
دانسیته	۰٫۸۸ g/cm3
نقطه ذوب	۷۷℃
نقطه جوش	۱۲۷℃
انحلال پذیری در آب	۱۰ g/L (@20.0 °C)
ضریب شکست (nD)	1.394 (@20.0 °C)

 

کاربرد بوتیل استات

از مهم ترین و متداول ترین کاربردهای بوتیل استات در صنعت، به عنوان یک حلال بسیار مناسب به منظور تولید رنگ و لاک می باشد. این ماده دارای سه شکل ایزومری است و به دلیل داشتن ویژگی هایی از جمله حلالیت بالا در حلال‌های آلی، پایداری بالا در مقابل هیدرولیز و تجزیه و همچنین قابلیت کم آن در جذب رطوبت، بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. از طرفی این ماده در تولید چسب و روکش سطوح با سختی بالا استفاده می شود. در ادامه با موارد مصرف بوتیل استات در صنایع دیگر آشنا می شویم:

• بوتیل استات کاربرد مختلف در صنعت ساخت دارو دارد. از جمله یکی از مهم ترین ترکیبات مورد نیاز به منظور تولید پنیسیلین – جی می باشد. آنتی بیوتیک، ترکیبات هورمونی و ویتامین ها و عصاره های گیاهی از دیگر مواردی است که این ماده در آن استفاده می شود. همچنین به دلیل فراریت کم و نفوذپذیری مناسب در پوست، یک جاذب بسیار خوب برای داروهای تقویتی می باشد.
• به خاطر داشتن بوی مطبوع در محصولات تمیزکننده و لوازم مراقبت شخصی و عطرها نیز استفاده می شود.
• این حلال در تولید محصولات مرتبط با مراقبت از ناخن مانند لاک های تزئینی، محلول های پاک کننده لاک، محصولات زیرسازی و سایر محصولات مراقبت از ناخن نیز استفاده می شود.
• از کاربردهای دیگر این ترکیب استری برای تولید چرم مصنوعی، شوینده ها، انواع پلاستیک ها و شیشه های ایمن و نشکن می باشد.
• بوتیل استات حلالی است که با اضافه کردن آن به گازوئیل مانع آسیب دیدن موتور وسایل نقلیه می شود.
• در گذشته به عنوان طعم دهنده برای تولید محصولاتی مانند شکلات، بستنی، کیک، و انواع ماست ها و پنیر نیز استفاده شده است.

تولید بوتیل استات

فرایند تولید بوتیل استات از طریق استریفیکاسیون بوتانول می باشد. استریفیکاسیون یک واکنش برگشت پذیر میان یک الکل با یک اسید آلی (اسید استیک) در حضور یک اسید معدنی قوی مانند اسید سولفوریک است، که باعث تولید ترکیبی به نام استر می شود. این فرایند با تولید آب همراه است.

C4H9OH + CH3COOH    = >   CH3COOC3H9 + H2O

در روش ساخت بوتیل استات ابتدا نرمال بوتانول و استیک اسید وارد راکتور شده و سپس اسید سولفوریک به اندازه یک درصد وزنی به عنوان کاتالیزور اضافه می شود. به علت گرماگیر بودن واکنش استریفیکاسیون، واکنش در اثر حرارت شروع می شود، تا زمانی که دما در برج تقطیر ثابت باشد و حالت یکنواخت ایجاد شود، این واکنش ادامه می یابد. لذا با توجه به سرعت تقطیر در برج می بایست جریان ورودی مواد اولیه را به راکتور در خط تولید آن تنظیم کرد. پس از اتمام این مرحله آب از بوتیل استات تولید شده جدا می شود. محصول به دست آمده از این مرحله دارای درصد وزنی حدود 83 و حاوی کاتالیزور و الکل باقیمانده می باشد. جهت خالص سازی این محصول ابتدا با کربنات سدیم، میزان اسید موجود در آن را در مخزن خنثی سازی، خنثی می کنند و سپس با آب شستشو داده می شود.

پس از تشکیل مایع دوفازی آب از قسمت زیرین تخلیه شده، و لایه بالایی که گرید اورتان است، جهت بالا بردن خلوص به برج تقطیر منتقل می شود و بوتیل استات خالص شده از پایین برج خارج می شود و به مخزن نگهداری منتقل می شود. بنابراین با توجه به روش ساخت و تجهیزات مختلف کیفیت این محصول می تواند مختلف باشد و این خصوصیت بر قیمت آن تاثیر می گذارد.

نکات ایمنی در رابطه با بوتیل استات

در مورد نکات ایمنی که در زمینه کار و استفاده از این حلال باید رعایت شود می توان به نکات زیر اشاره کرد: (1)

• بوتیل استات هم با آتش و هم در واکنش با هوا و آب به عنوان ماده اشتعال زا طبقه بندی می شود. و می توان آن را به راحتی در دمای بالا و یا با مجاورت شعله های آتش مشتعل کرد . حتی بخارات آن نیز سنگین هستند و می توانند با هوا مخلوط های انفجاری تشکیل دهند، بنابراین در زمان حمل و نقل باید کاملا ایمنی رعایت شود.
• محل نگهداری نرمال بوتیل استات باید خنک، خشک با تهویه مناسب باشد و از قرار دادن آن در کنار مواد ناسازگار مانند مواد و عوامل اکسیدکننده قوی و اسیدها خودداری کرد. دور از نور مستقیم خورشید، گرما و مواد اشتعال زا نگهداری شود.
• از استنشاق این ماده باید خودداری کرد، زیرا باعث سردرد، خواب آلودگی، سوزش دهان، دو بینی و حالت تهوع می شود. در صورت تماس گرید اورتان با چشم، فورا چشم ها را به مدت ده دقیقه با آب سرد بشویید و برای دریافت مراقبت های پزشکی لازم به پزشک مراجعه کنید.

1. nj.gov