اورتو زایلین چیست؟
امروز در مجله شیمی داکس قصد داریم در مورد ماده شیمیایی اورتوزایلین صحبت کنیم و در ابتدا به این سوال که اورتو زایلین چیست؟ پاسخ دهیم و سپس به بررسی مشخصات، ویژگی ها و کاربردهای اورتو زایلین می پردازیم. برای اینکه اورتو زایلین را تعریف کنیم لازمه که ابتدا بدانید زایلین چیست؟ پس با اجازه شما ایت مطلب را با پاسخ به سوال زایلین چیست آغاز می‌کنیم.
زایلین چیست؟
زایلین که با نام زایلین مخلوط هم شناخته می‌شود، در واقع یک ترکیب شیمیایی مایع و شفافه که بوی شیرین و تندی دارد و از مشتقات نفت و تولوئن به‌دست می‌آید. زایلین در اصل مخلوطی از سه ایزومر ارتو، متا و پارا تشکیل شده است و بیشتر به‌عنوان حلال در رنگ‌ها، رزین‌ها، چسب‌ها و جوهرها استفاده می‌شود. علاوه بر این، زایلین ماده اولیه مهمی در صنایع پتروشیمی برای تولید موادی مثل پلی استر و پلاستیک‌ها به شمار می‌رود.
اورتو زایلین چیست؟
خب حالا میدونیم که اورتو زایلین (Orthoxylene یا به اختصار o-xylene) به عنوان دومین ایزومر اصلی زایلین‌ها(ارتو، متا و پارا) شناخته می‌شود. این ترکیب شیمیایی یک مایع بی‌رنگ، قابل اشتعال و با بوی شیرین و تند است که در ادامه ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی این ماده را با هم بررسی می‌کنیم.
| نام ماده شیمیایی | اورتو زایلین |
|---|---|
| نام لاتین | Ortho-xylene (o-Xylene) |
| فرمول شیمیایی | C8H10 (یا C6H4(CH3)2) |
| نقطه جوش | ≈ 144.4 °C |
| نقطه ذوب | ≈ −25 °C |
| نقطه انجماد | ≈ −25 °C |
| حلالیت | نامحلول در آب؛ محلول در حلال‌های آلی |
| دانسیته | ≈ 0.88 g/cm³ (در 20 °C) |
| اشتعال | قابل‌اشتعال؛ نقطه اشتعال ≈ 27 °C ، دمای خودسوزی ≈ 530 °C |
جالبه بدانید اورتوزایلین در ترکیب زایلین صنعتی نسبت به دیگر ایزومرها حدود ۵.۲ درجه سانتی‌گراد اختلاف دمای جوش دارد. به همین دلیل می‌توان با انجام تقطیر دقیق، آن را با خلوص حدود ۹۵ درصد جداسازی کرد. البته باید بدانید که با استفاده از روش‌هایی مانند سولفوناسیون و تقطیرهای تکمیلی امکان افزایش درجه خلوص این ماده تا سطح بالاتر نیز فراهم می‌شود.
ضریب شکست اورتو زایلین
ضریب شکست (Refractive Index) زایلین بسته به ایزومر و دما کمی متفاوت است، اما به‌طور کلی این ماده به عنوان یک ماده شیمیایی با خلوص بالا دارای ضریب شکست حدود ۱.۴۹۵۸۲ می‌باشد. در ادامه ضریب شکست هر کدام از ایزومرهای زایلین را بصورت جداگانه بررسی می‌کنیم.
- اورتو زایلین (o-Xylene): ≈ 1.495 – 1.496 در 20°C
- متا زایلین (m-Xylene): ≈ 1.495 در 20°C
- پارا زایلین (p-Xylene): ≈ 1.495 – 1.496 در 20°C
این اعداد نشان دهنده این مسئله است که زایلین نسبت به نور چقدر خمیده می‌شود.
اورتو چیست؟
خب شاید برایتان سوال پیش بیاد که اصلاً خود اورتو چیه و از چی درست شده؟ این ماده یکی از مشتقات نفت خامه که در ساختارش دو گروه متیل در موقعیت‌های ۱ و ۲ روی حلقه بنزن قرار گرفتند. اورتو همان طور که گفتیم، دومین ایزومر تجاری زایلین به حساب میاد و کاربردهای متنوعی در صنعت دارد که در ادامه بیشتر با آنها آشنا می‌شویم.
کاربردهای اورتوزایلین
در ادامه به بررسی مهمترین کاربردهای اورتوزایلین می‌پردازیم.
1- ماده اولیه در تولید فتالیک انیدرید
اورتو زایلین یکی از ایزومرهای مهم زایلین است که سهم بزرگی از مصرف آن به تولید فتالیک انیدرید(PA) اختصاص دارد. این ماده پایه‌ای برای ساخت ترکیبات متنوعی مثل رزین‌های پلی‌وینیل کلرید (PVC)، رزین‌های پلی‌استر غیر اشباع (UPR) و رزین‌های آلکید محسوب می‌شود. این رزین‌ها نقش اساسی در تولید انواع پلاستیک‌ها، چسب‌ها و پوشش‌های صنعتی دارند.
2- تولید الیاف و مواد کمکی
از اورتو زایلین در صنایع نساجی و شیمیایی برای تولید الیاف پلی‌استر استفاده می‌شود. همچنین باید بدانید که از این ماده در ساخت نرم‌کننده‌ها برای بهبود انعطاف‌پذیری پلاستیک‌ها نیز استفاده می‌شود.
3- به‌عنوان حلال
همان طور که بالاتر هم اشاره کردیم، یکی دیگر از کاربردهای رایج اورتو زایلین استفاده از آن به‌عنوان حلال در صنایع رنگ و رزین است. این ماده با داشتن قدرت حل‌کنندگی بالا، به یکنواخت شدن رنگ‌ها کمک کرده و کیفیت نهایی پوشش‌ها را بهبود می‌بخشد.
4- استفاده به عنوان میکروب کش
اورتو زایلین به عنوان ماده اولیه در تولید ترکیباتی مانند میکروب‌کش فینرامین، پپتید تتراکلروفنیل و علف‌کش بنزولفورون متیل کاربرد دارد. همچنین این ترکیب شیمیایی به‌عنوان یک واسطه در سنتز O- متیل بنزوئیک اسید مورد استفاده قرار می‌گیرد.
5- سایر کاربردها
- ماده واسطه در سنتز ترکیبات شیمیایی خاص
- استفاده در تولید مواد افزودنی سوخت
- کاربرد در صنایع دارویی به‌عنوان پیش‌ماده برخی ترکیبات
- حضور در فرمولاسیون مواد پاک‌کننده صنعتی
فرایند تولید زایلین
زایلین به طور طبیعی در نفت وجود داره، البته فقط حدود یک درصد از نفت خام رو تشکیل می‌دهد، با این حال بخش بزرگی از اورتو زایلین از طریق کراکینگ نفت و فرآیندهای اصلاح شده کاتالیزوری به دست میاد. جالبه بدانید که در گذشته، تولید اورتوزایلین بیشتر از زغال‌سنگ انجام می‌شد، اما امروزه تقریباً تمام تولید داخلی و جهانی به کمک هیدروکربن‌های معطر و کراکینگ حرارتی صورت می‌گیرد.
در تولید زایلین به روش کراکینگ نفت و فرآیندهای اصلاح شده کاتالیزوری، هیدروکربن‌های سنگین‌تر تحت دما و فشار مناسب شکسته می‌شوند و ترکیبات معطر شامل زایلین تولید می‌شود.
بعد از استخراج مخلوط زایلین‌ها (اورتو، متا و پارا)، برای جداسازی هر ایزومر از تقطیر جزئی یا کریستالیزاسیون انتخابی استفاده می‌شود. در مورد اورتو زایلین، همان طور که گفتیم، اختلاف دمای جوش با ایزومرهای دیگر حدود ۵.۲ درجه سانتی‌گراد است، که امکان جداسازی آن با خلوص حدود ۹۵٪ را فراهم می‌کند.
خطرات و عوارض اورتو زایلین
اورتو زایلین یک ماده شیمیایی قابل اشتعال و با بخارات تحریک‌کننده است. تماس طولانی با پوست یا استنشاق بخارات آن می‌تواند باعث تحریک چشم، بینی و گلو شود و در موارد شدید، اختلالات تنفسی، سردرد و سرگیجه ایجاد کند. بلعیدن یا تماس مستقیم با این ماده می‌تواند بر کبد و کلیه‌ها اثر بگذارد، بنابراین رعایت احتیاط هنگام کار با آن الزامی است.
شرایط ایمنی و نگهداری (msds)
اورتو زایلین باید در محل خشک، خنک و دارای تهویه مناسب نگهداری شود و دور از منابع حرارت، شعله و جرقه قرار گیرد. هنگام کار با آن استفاده از دستکش، عینک ایمنی و ماسک مناسب توصیه می‌شود. همچنین ظروف حاوی اورتو زایلین باید کاملاً بسته و دور از مواد اکسیدکننده قوی نگه داشته شوند تا خطر حریق و واکنش‌های ناخواسته کاهش یابد.
بازار جهانی اورتو زایلین
بازار جهانی اورتو زایلین در حال رشد است و پیش‌بینی می‌شود حجم آن از حدود ۱۰.۲ میلیون تن در سال ۲۰۲۵ به ۱۲.۳ میلیون تن در سال ۲۰۳۰ برسد که نشان‌دهنده نرخ رشد سالانه حدود ۳.۸۶٪ است. این ماده در صنایع پتروشیمی، ساخت‌وساز، خودروسازی و تولید رزین و پلاستیک کاربرد گسترده‌ای دارد و تقاضای جهانی آن همچنان در حال افزایش است.
منطقه آسیا-پاسیفیک بزرگ‌ترین تولیدکننده و مصرف‌کننده اورتو زایلین است و کشورهایی مانند چین و هند بیشترین سهم را در مصرف دارند. از نظر تولید، شرکت‌های بزرگی مثل ExxonMobil، Shell، Sinopec و Reliance Industries پیشتاز هستند و صادرات این ماده نیز عمدتاً از کشورهایی مانند سنگاپور، کره جنوبی و فرانسه انجام می‌شود.
تولید اورتو زایلین در ایران
در ایران هم تولید اورتو زایلین انجام می‌گیرد. از تولید کنندگان اورتو زایلین در ایران می توانیم به پتروشیمی اصفهان و پتروشیمی بندر امام اشاره کنیم که محصول نهایی از کیفیت مطلوبی هم برخوردار می‌باشد.
جمع بندی
ما امروز در شیمی داکس با هم یاد گرفتیم که اورتو زایلین یکی از ایزومرهای مهم زایلین است که از نفت و هیدروکربن‌های معطر به‌دست می‌آید و در صنایع مختلفی مانند تولید فتالیک انیدرید، رزین‌ها، پلاستیک‌ها، الیاف پلی‌استر و حلال‌های صنعتی کاربرد دارد. با وجود خطرات بالقوه مانند اشتعال‌پذیری و تحریک سیستم تنفسی، رعایت اصول ایمنی و نگهداری صحیح این ماده باعث استفاده ایمن از آن می‌شود. همچنین بازار جهانی اورتو زایلین در حال رشد است و بیشترین تولید و مصرف آن در منطقه آسیا-پاسیفیک انجام می‌شود، که نشان‌دهنده اهمیت بالای این ترکیب شیمیایی در صنایع مدرن است.
