حلال چیست و انواع حلالها

حلال چیست؟

به طور کلی حلال به ماده ای گفته می شود که حل شونده را در خودش حل می‌کند و معمولاً بیشترین درصد از محلول را تشکیل میدهد .حلال معمولاً یک مایع است اما می تواند جامد، گاز یا یک مایع فوق بحرانی نیز باشد.

مقدار املاحی که می تواند در حجم خاصی از حلال حل شود، با توجه به دما متفاوت است.

هنگامی که یک ماده در ماده دیگر حل می شود، یک محلول تشکیل می شود. در یک محلول، همه مواد به طور یکنواخت در سطح مولکولی توزیع می شوند و هیچ باقیمانده ای نمی ماند. یک ترکیب محلول مخلوطی از حلال و حل شونده است که از یک فاز تشکیل شده اند و تمام مولکول های املاح به صورت حلال (کمپلکس های حلال محلول) اتفاق می افتد.

حل کردن یک ماده در یک ترکیب دیگر می تواند با هدف های متفاوتی صورت گیرد:

*تنظیم ویسکوزیته

*تغییر در خواص دمایی

*زدودن یک ماده از روی یک سطح خاص

*استخراج

انواع حلال ها و دسته بندی آنها

حلالهای شیمیایی را به دو دسته آلی (مواد حاوی کربن) و معدنی (غیر کربنی) تقسیم می کنند. در دسته بندی دیگری این ترکیبات به صورت قطبی و غیر قطبی دسته بندی می شوند.

انواع حلال های آلی و کاربرد آنها

حلالهای آلی کاربرد های زیادی دارند.اینها حاوی کربن هستند و تقریباً شامل همه راه حل های معمول تمیز کردن فلزات صنعتی هستند و به عنوان پرمصرف ترین گروه حلالها شناخته شده اند . اکثر حلال‌ های آلی که در کاربردهای خانگی و صنعتی استفاده می ‌شوند بسیار فرار هستند(بسیار سریع در محیط اطراف پراکنده می شوند)مانند آنهایی که در برخی رنگ‌ ها یافت می‌ شوند که سمیت کمی دارد و قدرت انحلال بالایی برای رنگ، رزین‌ ها و چسب‌ ها دارد .این گروه شامل حلالهای اکسیژنه، حلال های هیدروکربنی، حلالهای هالوژنه است.

حلالهای اکسیژنه

حلالهای اکسیژنه در ساختار مولکولی خود اکسیژن دارند واز فراورده های نفتی گرفته شده اند و همچنین قدرت حل کنندگی بالا و سمیت کمی دارند. نمونه هایی از حلالهای اکسیژنه شامل الکلها ، استرها ،استرهای گلیکول ، استرهای گلیکول اتر و کتون ها هستند.در اینجا به گروه الکها پرداخته و سه عضو مهم این گروه را مورد بررسی قرار میدهیم:

الکلها

شامل سه گروه مهم زیر است :

 متانول: متانول الکلی است که از چوب به دست می آید و به عنوان حلال، سوخت، ضدیخ و در تهیه بسیاری از ترکیبات شیمیایی استفاده می‌ شود.

اتانول: اتانول یکی از پر کاربردترین حلال ها در صنایع آزمایشگاه ها،آرایشی،بهداشتی، پتروشیمی و صنعت داروسازی است. این ماده شیمیایی خاصیت میکروب کشی نیز دارد و به عنوان ضدعفونی کننده مورد استفاده قرار می گیرد.

ایزوپروپیل:ایزوپروپیل الکل مایعی فرار،بی رنگ و قابل اشتعال می باشد.بوی آن مشابه بوی مخلوطی از اتیل الکل و استون است ودارای مزه تلخ می باشد.

ایزوپروپیل الکل مصارف شیمیایی،پزشکی و حلالی دارد و ازاین نوع حلال شیمیایی برای تولید مواد دارویی،آرایشی ،بهداشتی، کشاورزی ،کاتالیزورهای فرآیندی و حلالها استفاده میشود.

برای مثال از ایزوپروپیل الکل به عنوان ماده اولیه برای تولید استون استفاده میشود و به عنوان حلال خوب برای انواع روغن ها (مواد نفتی)،رزین ها،الکوئیدها ،صمغ ها و پرافین ها(وکس ها) مورد استفاده قرار میگیرد و برای تهیه سیمان ،رنگ ها ، آستری ها ومرکب های چاپ کاربرد زیادی دارند.

حلالهای هیدروکربنی

اینها حلالهای پایه نفتی هستند که ساختار شیمیایی آنها حاوی اتم های هیدروژن و کربن است. حلال هیدروکربن دو نوع اصلی حلالهای آلیفاتیک و حلالهای آروماتیک(بنزن، تولوئن، زایلن و …) هستند.

حلالهای آلیفاتیک

اینها دارای ساختار هیدروکربن با زنجیره مستقیم هستند و به عنوان حلالهای تمیز کننده فلزات و همچنین در ساخت مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از نمونه های حلال های آلیفاتیک شامل بنزین ، نفت سفید و هگزان است.

حلالهای آروماتیک

این حلال ها به طور گسترده ای به عنوان عوامل چربی زدایی و همچنین در ساخت رنگ ، جوهر و مواد شیمیایی کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرند ، دارای ساختار حلقه بنزن هستند. به عنوان مثال می توان سه دسته زیر را برای این دسته از حلالها نام برد:

بنزن: بنزن به عنوان ساده ترین ترکیب آروماتیک شناخته می شود و علی رغم اثرات مضری که می تواند بر بدن انسان بگذارد به دلیل ساختار مولکولی خاصی که دارد استفاده های مختلف و فراوانی از آن می شود. از بنزن در ساخت لاستیک و تایر، صنعت چاپ و ساخت رنگ، تولید رزین، چسپ، نایلون، استایرن و در ترکیب حلال های صنعتی برای پاک کردن گریس و چربی از روی سطوح مختلف، استفاده می شود.

تولوئن: تولوئن یکی دیگر از ترکیبات آروماتیک محبوب است که بیشترین کاربرد آن به عنوان حلال شیمیایی در صنایع مختلف است. با وجود مضر بودن این ماده بر سلامت انسان ،تولوئن خواص و قابلیت های خوبی در حل کردن ترکیبات مختلف دارد که باعث شده است به صورت گسترده در تولید انواع سوخت ها، محصولات پاک کننده خانگی و صنعتی، پارچه و چرم، گریس و مواد روان کننده و … مورد استفاده قرار بگیرد.

زایلن: این ماده به صورت مایعی بیرنگ و قابل اشتعال است و دارای ارزش صنعتی بسیار بالایی است.این محلول که دارای بوی ناخوشایند است به‌عنوان حلال و رقیق کننده در رنگ ، لاک، چسب، جوهر، آفت‌کش‌ها، و در صنایع چرم لاستیک و چاپ به عنوان جایگزین برای تولوئن انتخاب می‌شود. کاربرد زایلن‌ در آزمایشگاه ساخت حمام با یخ خشک برای ایجاد بسترهای فرآیندهای سرد است.

حلالهای هالوژنه

این حلال ها در ساختار مولکولی خود حاوی اتم های هالوژن (مانند فلورین ، برم ، ید یا کلر) هستند. از آنجا که آنها به طور معمول پایدار ، غیر قابل اشتعال و سریع تبخیر با ظرفیت حلال بالا هستند ، به طور گسترده ای در صنعت برای تمیز کردن دقیق و بسیاری از برنامه های دیگر استفاده می شود.

عوارض قرار گرفتن در معرض حلال های شیمیایی

قرار گرفتن کوتاه مدت در معرض حلال ها باعث عدم هماهنگی، سرگیجه، سردرد، حالت تهوع، درد معده، بثورات پوستی، ترک خوردن یا خونریزی پوست و تحریک چشم ها، بینی و گلو می شود.

ادامه قرار گرفتن در معرض حلال ها همچنین می تواند باعث کوری، آسیب به کبد و کلیه ها، افزایش خطر ضربان نامنظم قلب و تاثیر بر سیستم عصبی شود. برخی از حلال ها نیز به عنوان سرطان زا شناسایی شده اند و تحقیقات موسسه ملی علوم بهداشت محیطی اخیرا قرار گرفتن در معرض حلال را با سرطان سینه مرتبط کرده است.

برخی از حلال‌ها علاوه بر سمی بودن، اتوتوکسیک هم هستند، به این معنی که در محیط‌ های پر سر و صدا باعث کاهش شنوایی می ‌شوند.

چگونه در برابر حلال های شیمیایی از خود محافظت کنیم؟

اگر هنگام کار با حلال ها دچار سرگیجه، عدم هماهنگی، حالت تهوع یا سردرد شدید، فورا به دنبال هوای تازه باشید.

هنگامیکه از ظروف حلال استفاده نمی کنید درب آنها را بسته نگه دارید.

با هر حلال مورد استفاده ،دستکش مناسب و همچنین لباس آستین بلند و سایر لباس هایی که پوست را می پوشانند، استفاده کنید.

حلال ها را روی پوست خود نریزید و قبل از سیگار کشیدن، خوردن یا نوشیدن دست های خود را بشویید. هرگز در محل کار غذا نخورید و سیگار نکشید.

هرگز از حلال ها برای تمیز کردن مواد از پوست یا لباس خود استفاده نکنید. هر لباسی که آغشته می شود را فورا عوض کنید.

فقط با حلال ها در جایی که هوای تازه وجود دارد کار کنید. اگر مجبور هستید در داخل با آنها کار کنید، از یک فن اگزوز برای بیرون کشیدن بخارات و از یک فن دیگر برای داخل کشیدن هوا از بیرون اتاق استفاده کنید.

حداقل از ماسک تنفسی با کارتریج بخار آلی مشکی استفاده کنید. کارتریج های ماسک تنفسی باید به طور مرتب تعویض شوند – اغلب یک بار در هر شیفت کاری یا بیشتر. ماسک های گرد و غبار کاغذی وN95در برابر حلال ها از شما محافظت نمی کنند.