گلیکول به دسته ای از الکل ها اطلاق می شود که در آنها دو گروه عاملی هیدروکسیل به کربن های مجاور متصل شده اند. نام علمی این ترکیبات دیول یا دی ال است و فرمول شیمیایی آنها به صورت ….CnH2n(OH)2 n=2,3,4 نمایش داده می شود. گلیکولها معمولا در محیط خنک کننده و ضد یخ ها مورد استفاده قرار می گیرند زیرا نقطه انجماد آنها -10 تا -15 کمتر از نقطه انجماد آب است. در اختلاط با آب بسته به نسبت آب و گلیکولی که مخلوط می شود دمای انجماد می تواند تا -55 درجه سانتیگراد نیز کاهش یابد.
نکته مهمی که باید به آن توجه نمود این است که مخلوط های آب/گلیکول می توانند بر روی فلزات اثر خورندگی داشته باشند، از این رو باید در ترکیب ضد یخ ها از ترکیبات بازدارنده خوردگی و تثبیت کننده استفاده شود.
گلیکولها و گلیسرول ها به دلیل حلالیت کاملی که در آب دارند کاربردهای متعددی در صنایع دارند. بسیاری از این ترکیبات به عنوان حلال در رنگ ها ، رزین ها، جوهرها، حشره کش ها و داروها کاربرد دارند. علاوه بر این گروه های هیدروکسیل فعال گلیکول ها را به واسطه های شیمیایی مهم تبدیل کرده است.
در میان کاربردهای فراوان گلیکولها و پلی گلیکول ها، مهمترین ها عبارتند از استفاده از ضد یخ ها برای کاهش نقطه انجماد، روان سازی و محلول سازی. این ترکیبات همچنین به صورت مستقیم و یا غیرمستقیم به عنوان افزودنی غذایی، در ترکیب رزین های انفجاری و آلکیدی، دودهای نمایشی و مواد آرایشی بهداشتی مورد استفاده قرار می گیرند.
مهمترین گلیکولها و مشتقاتشان
در بین گلیکولها و مشتقاتشان اتیلن و دی اتیلن گلیکول از جمله مهمترین ترکیبات هستند. یکی از مزایای مهم این ترکیبات پرکاربرد این است که بروی ژن های انسان اثر نمیگذارند و در نتیجه سرطانزایی نیز ندارند.
گلیکول ها و مشتقات آنها مایعاتی قابل احتراق هستند. از آنجایی که نقطه فلش آنها بالاتر از دمای محیط است، بخارها تنها در غلظت های بالا و بر اثر حرارت دیدن و یا در حضور مواد منفجره می توانند محترق شوند. از این رو خطر آتش سوزی توسط این مواد از متوسط بالاتر نیست.
جهت خرید پروپیلن گلیکول کلیک نمایید.
سنتز:
اتیلن گلیکول در مقیاس تجاری با استفاده از اکسیداسیون اتیلن تولید می شود. دی اتیلن گلیکول نیز به عنوان محصول جانبی طی فرآیند قبل تولید می شود.
به صورت مشابه پروپیلن گلیکول و 1و2 بوتان دیول به وسیله هیدراتاسیون پروپیلن اکساید و بوتیلن اکساید تولید می شوند. روش تولید سایر ترکیبات و مشتقات نیز روندی مشابه با دو نمونه ذکر شده را دارد.
در ادامه به بررسی مهمترین گلیکول ها و کاربردهای آن ها خواهیم پرداخت.
پروپیلن گلیکول
این ماده به صورت گسترده در داروها، مواد آرایشی ، برای حفظ رطوبت در غذاهای خاص و به عنوان روان کننده مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین در مواردی که ممکن است سیال حرارتی پس از نشت با مواد غذایی برخورد داشته باشد، مانند تجهیزات خنک کننده لبنیات از این محصول به عنوان مایع حرارتی استفاده می شود.
همچنین به عنوان حلال در رنگ ها و طعم دهنده های خوراکی، به عنوان ضد یخ در آبجوسازی و افزودنی در رنگ های لاتکس برای ایجاد ثبات در ذوب شدن استفاده می شود. مونو پروپیلن گلیکول، اتیلن و 1و3 بوتان دیول ترکیبات ضدیخ هواپیما هستند. تری پروپیلن گلیکول و و 2و3 بوتان دیول حلالهای مواد رنگی هستند. بوتان دیول ها نیز در (بوتیلن گلیکولها) در تولید رزین های پلی استر کاربرد دارند.
این ماده به دلیل سمی نبودن جایگزین مناسبی برای مونو اتیلن گلایکول به عنوان ضد یخ در سیستم های بازی که سمیت از اهمیت بالایی برخورداز است به حساب می آید (مانند باند های فرودگاه)
اتیلن گلیکول
این ترکیب در سیستم های خنک کننده و گرمایی نقش ضد یخ دارد، در صنایع رنگ و پلاستیک حلال است و در ترکیب مایعات ضدیخ مورد استفاده برای باند فرودگاه به کار برده می شود. اتیلن گلیکول همچنین در ساخت و فرآوری محصولات و ترکیبات زیر استفاده می شود:
- استفاده در مایعات ترمز هیدرولیک
- رنگ کردن چوب
- چسب ها
- رنگرزی چرم
- تنباکو
علاوه بر این، این ماده برای جذب آب موجود در گاز طبیعی مورد استفاده قرار می گیرد.
دی اتیلن گلیکول
دی اتیلن گلیکول در تنباکو، کازئین، اسفنج های سنتزی و محصولات کاغذی به عنوان نگهدارنده رطوبت کاربرد دارد. در برخی محصولات نیاز است تا از خشک شدن و تبخیر رطوبت جلوگیری شود برای حل این مشکل ترکیباتی مانند دی اتیلن گلیکول که توانایی جذب رطوبت را دارند به محصول مورد نظر افزوده می شوند. همچنین به عنوان آب بند در مخازن گاز، روان کننده در نساجی، حلال در رنگرزی و عامل حذف آب در گاز طبیعی مورد استفاده قرار می گیرد.
تری اتیلن گلیکول
تری اتیلن گلیکول یک حلال و روان کننده در رنگرزی و چاپ پارچه است. همچنین در ضدعفونی کننده های هوا و پلاستیک های مختلف به منظور افزایش پایداری به کار برده می شود. در صنعت تنباکو به عنوان حافظ رطوبت شناخته شده و واسطه ای برای تولید پلاستیک ها، رزین ها، امولسیفایرها، روان کننده ها و مواد منفجره است.
بوتیل گلیکول
مهمترین کاربرد بوتیل گلیکول را می توان استفاده به عنوان حلال در رنگ دانست.
خطرات و مضرات گلیکول ها
عموما گلیکول ها خصوصا آنهایی که در این مقاله به آنها اشاره شد دارای سمیت پایینی هستند و در صورت رعایت دوزهای اعلام شده توسط سازمان های معتبر بهداشت و غذا و دارو، احتمال به وجود آمدن مشکل پایین است. با این حال تولیدکنندگان (خصوصا تولید کنندگان محصولات غذایی) و مصرف کنندگان (خصوصا افراد دارای حساسیت) باید به دوز استفاده شده در محصول مورد نظر توجه نمایند.
گلیسرول
گلیسرول یا گلیسیرین از خانواده گلیکولها نیست اما به دلیل دارا بودن شباهت های شیمیایی با ترکیبات این خانواده، پرداختن به آن خالی از لطف نیست.
گلیسیرین یک الکل تری هیدریک (دارای سه گروه عاملی هیدروکسیل) است. گروه های هیدروکسیل موجود در این ماده از لحاظ فعالیت و واکنش پذیری با یکدیگر متفاوت هستند به گونه ای که گروه های موجود در موقعیت 1 و 3 واکنش پذیری بیشتری در مقایسه با هیدروکسیل موجود در موقعیت 2 دارند. با استفاده از این تفاوت در واکنش پذیری و تغییر نسبت واکنش دهنده ها می توان مشتقات یک، دو و سه گانه تولید کرد.
گلیسیرین با استفاده از هیدرولیز چربی ها و یا در حالت سنتزی از پروپیلن تولید می شود. تقریبا می توان گفت تمامی روغن های گیاهی و حیوانی تری گلیسیریدهای اسید های چرب هستند. ماده ای همه کاره است به گونه ای که بالغ بر 1700 کاربرد برای خود و مشتقاتش ذکر شده است. گستره این کاربردها از مواد غذایی تا محصولات آرایشی بهداشتی و صنعتی کشیده شده است.
