انواع حلال های شیمیایی و کاربرد آنها در صنعت

حلال‌ های شیمیایی (Chemical Solvents) موادی هستند که توانایی حل کردن مواد دیگر در خود را دارند. این قابلیت با توجه به ساختار و نوع انواع حلال‌ها متفاوت است. حلال‌ها عموماً به اشکال مختلفی وجود دارند که شامل حلال‌های مایع، حلال‌های جامد و حلال‌های گازی هستند. در این میان، حلال‌های مایع، کاربرد بیشتری در صنایع مختلف دارند و به دلیل عوامل گوناگون، توانایی حل کردن مقدار مشخصی از مواد را در خود دارند. عواملی مانند دما و چگالی، نقش تعیین‌کننده‌ای در حلالیت یک ماده شیمیایی ایفا می کنند. آب معروف‌ترین و فراوان‌ترین حلال معدنی در جهان است؛ که به آن “حلال جهانی” نیز می‌گویند.

**چنانچه در حوزه خرید و فروش حلال های صنعتی و شیمیایی فعالیت می کنید می توانید از این وبسایت برای تبلیغات صنعتی خود استفاده نمایید. برای ثبت سفارش پلن بازاریابی محتوایی صنعتی با ما در ارتباط باشید.

بیشتر بخوانید: ترکیبات آلی فرار + اسامی علمی و وزن مولکولی

طبقه بندی انواع حلال‌های شیمیایی

به طور کلی، انواع حلال‌ها را به دو دسته قطبی و غیرقطبی طبقه‌بندی می کنند. اگر این نوع ترکیبات را بر اساس ماهیت شیمیایی آنها طبقه‌بندی کنیم، به دو دسته حلال‌های معدنی و حلال‌های آلی تقسیم بندی می‌شوند.

۱- حلال قطبی (Polar Solvent) چیست؟

ذرات تشکیل‌دهنده این نوع حلال ها، قطبی هستند و یکدیگر را با جاذبه الکترواستاتیکی جذب می‌کنند. آب، یک حلال قطبی است و در واقع یکی از رایج‌ترین ها است. آب قابلیت حل کردن بسیاری از ترکیبات یونی و کووالانسی در خود را دارد.

۲- حلال غیر قطبی (Non-polar Solvent) چیست؟

ذرات تشکیل دهنده  این نوع حلال ها، غیر قطبی بوده و نیروی جاذبه ضعیف واندروالسی بین ذرات آن وجود دارد. بنابراین، اکثر این حلال‌ها نقطه جوش بسیار پایینی دارند و فرار هستند. مواد حل شونده غیر قطبی در این نوع حلال‌ها حل می‌شوند تا محلول غیر قطبی حاصل گردد

۳- حلال‌های شیمیایی ویژه (Special Chemical Solvents):

دسته دیگری از حلال ‌های شیمیایی وجود دارند که با نام وایت اسپریت (White spirit) شناخته می‌شوند. این ترکیبات، حاوی هیدروکربن‌هایی با تعداد اتم‌های کربن بین ۷ تا ۱۲ هستند و در ساختار آنها عموماً ترکیباتی مانند هگزان، تولوئن، بنزن و غیره وجود دارد. این مواد به عنوان حلال‌ ۴۰۲، حلال‌ ۴۰۳، حلال‌ ۴۰۶ شناخته می‌شوند و کاربردهای اصلی آنها مربوط به رقیق کردن لاک و رنگ، تمیز کردن تجهیزات صنعتی، تهیه قیر و لاستیک و غیره است.

۴- حلال های آبی (Aqueous Solvents):

آب، حلال مولکول‌های قطبی و رایج‌ترین حلال در همه موجودات زنده است. تمام یون‌ها و پروتئین‌های موجود در سلول، در آب داخل سلول، حل می‌شوند. در واقع به محلول‌هایی که حلال آنها آب است، محلول‌های آبی گفته می‌شود.

۵- حلال‌های آلی (Organic Solvents):

حلال‌ های آلی بر اساس ساختار شیمیایی خود به سه دسته تقسیم می‌شوند: هیدروکربن‌ها، اکسیژن و هالوژن‌ها. در ادامه به انواع مختلف حلال‌های آلی می‌پردازیم و چند نمونه از آنها را معرفی می‌کنیم.

• حلال‌های هیدروکربنی (Hydrocarbon Solvents):

این مواد به دو دسته آلیفاتیک و آروماتیک (بنزن، تولوئن، زایلن و…) تقسیم می‌شوند. این ترکیبات عموماً از نفت خام استخراج می‌شوند و کاربردهای متنوعی دارند.

• حلال آلیفاتیک (Aliphatic solvent):

ترکیبات آلیفاتیک موادی هستند که در ساختار خود، حلقه‌های آروماتیک ندارند، مانند آلکان‌ها، آلکن‌ها و غیره.

• سیکلوهگزانون (Cyclohexanone):

سیکلوهگزانون، نوعی مایع روغنی، بی‌رنگ یا زرد رنگ است. این حلال آلی، کاربردهای زیادی دارد، اما به عنوان حلال شیمیایی برای تولید علف‌کش‌ها، سلولز، رزین‌های طبیعی و مصنوعی، موم‌ها، چربی‌ها و غیره نیز استفاده می‌شود.

• حلال‌های آروماتیک (Aromatic solvents):

این حلال‌ها به طور گسترده به عنوان مواد چربی‌زدا و نیز در ساخت رنگ‌ها، جوهرها و مواد شیمیایی کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله این حلال‌ها می‌توان به بنزن، زایلن و تولوئن اشاره کرد.

* بنزن (Benzene):

بنزن به عنوان ساده‌ترین ترکیب آروماتیک شناخته می‌شود. این حلال آلی در ساخت لاستیک و تایر، صنعت چاپ و رنگ، تولید رزین، چسب، نایلون، استایرن و در ترکیب حلال‌های صنعتی برای از بین بردن چربی از سطوح مختلف استفاده می‌شود.

* حلال‌های اکسیژن دار (Oxygen Solvents):

این دسته شامل الکل‌ها، کتون‌ها، آلدهیدها، گلیکول اترها، استرها و غیره می‌شود.

* اتانول آمین (Ethanolamine):

این ترکیبات، هم حاوی گروه‌های الکل و هم دارای گروه‌های آمین در ساختار خود هستند، این خاصیت باعث شده است که مونواتانول آمین، دی اتانول آمین و تری اتانول آمین به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرند.

* حلال‌های هالوژن دار (Halogen Solvents):

موادی که عنصری از گروه هالوژن‌ها (کلر، برم و …) را در ساختار خود دارند، حلال های شیمیایی هالوژن دار نامیده می‌شوند.

* متیلن کلراید (Methylene Chloride):

متیلن کلراید عضوی از خانواده حلال‌های آلی – شیمیایی هالوژنه است. این حلال بی ‌رنگ و شفاف بوده، و بویی کمی شیرین شبیه کلروفرم دارد و بسیار فرار است. این ترکیب، قطبی است و با آب غیرقابل امتزاج می باشد، اما می‌تواند با بسیاری از حلال‌های آلی مخلوط شود. به دلیل توانایی بالای خود در حل کردن گریس، به طور گسترده برای تمیز کردن آلاینده‌ها از سطح تجهیزات هواپیما، ریل قطار، تجهیزات خودرو و …. استفاده می‌شود. حلال شیمیایی متیلن کلراید علاوه بر اهداف تمیز کردن، در ساخت رنگ‌ها، پلاستیک‌ها، فیلم‌های عکاسی و جوهرهای چاپ نیز کاربرد دارد.

بیشتر بخوانید: اسید سولفامیک؛ خواص و کاربردها در صنعت

کاربردهای صنعتی حلال های شیمیایی

حلال ‌های صنعتی، آلی و معدنی، به دلیل توانایی‌شان در حل کردن، تمیز کردن و یا حامل برای سایر مواد، در صنایع مختلف بسیار کاربردی و ضروری هستند. در قسمت زیر با برخی از کاربردهای حلال های شیمیایی در صنایع مختلف آشنا می شوید:

۱- کاربرد حلال ها در صنعت رنگ و پوشش

انواع حلال‌های صنعتی برای حل کردن و مخلوط کردن اجزای رنگ‌ها و پوشش‌ها استفاده می‌شوند و کاربرد آنها را آسان‌تر می سازند. پس از استفاده، حلال تبخیر می‌شود و سطحی صاف و یکنواخت بر جای می‌گذارد. حلال‌های رایج مورد استفاده در صنعت رنگ و پوشش شامل الکل‌های معدنی، استون و زایلن هستند.

۲- کاربرد حلال ها در صنعت داروسازی

در صنعت داروسازی، حلال‌ها نقش مهمی در فرمولاسیون داروها دارند و به عنوان حامل مواد فعال عمل می‌کنند؛ یا در سنتز ترکیبات دارویی، نقش کمک کننده دارند. اتانول، متانول و ایزوپروپانول اغلب به عنوان حلال در این بخش استفاده می‌شوند.

۳- کاربرد حلال ها در تمیز کردن و چربی‌زدایی

حلال های شیمیایی به دلیل توانایی‌ خود در حل کردن روغن‌ها، گریس‌ها و رسوب یا انواع جرم سطوح، در فرمولاسیون محصولات تمیزکننده صنعتی و خانگی یافت می‌شوند. حلال‌های غیرقطبی مانند هگزان یا تولوئن در کاربردهای چربی‌زدایی سنگین، رایج هستند، در حالی که ایزوپروپیل الکل به طور گسترده به عنوان جزئی از محصولات ضدعفونی‌کننده و پاک‌کننده استفاده می‌شود.

۴- کاربرد حلال ها در صنعت خودرو و هوافضا

حلال‌های آلی و معدنی در صنایع خودرو و هوافضا برای کارهایی نظیر حذف رنگ، آماده‌سازی سطح و چربی‌زدایی قطعات استفاده می‌شوند. استون و متیل اتیل کتون (MEK) به دلیل سرعت تبخیر سریع و خواص پاک‌کنندگی مؤثر، رایج ترین گزینه در این صنایع هستند.

۵- کاربرد حلال ها در صنعت تولید چسب‌ها و درزگیرها

حلال‌ها نقش مهمی در فرمولاسیون چسب‌ها و درزگیرها دارند. این ترکیبات شیمیایی، به تنظیم ویسکوزیته، افزایش زمان خشک شدن یا بهبود استحکام اتصال کمک می‌کنند. چسب‌های پایه حلال عموماً در ساخت و ساز، بسته ‌بندی و تولید استفاده می‌شوند. تولوئن و استون برترین گزینه ها در این صنایع هستند.

۶- کاربرد حلال ها در صنایع غذایی و آشامیدنی

حلال‌ها در استخراج عوامل طعم دهنده، روغن‌ها و سایر مواد تشکیل‌دهنده از منابع طبیعی در صنایع غذایی و نوشیدنی ها کاربرد دارند. برای مثال، هگزان در استخراج روغن‌های گیاهی از دانه‌ها استفاده می‌شود، در حالی که اتانول در طعم‌دهنده‌های غذایی و نوشیدنی‌های الکلی به کار می‌رود.

۷- کاربرد حلال ها در تولید محصولات مراقبت شخصی و لوازم آرایشی

حلال‌های آلی در محصولات مراقبت شخصی، به حل کردن مواد فعال، ترکیب اجزا و تنظیم غلظت محصول کمک می‌کنند. الکل‌ها، گلیکول‌ها و استرها در لوازم آرایشی، لوسیون‌ها و عطرها رایج ترین حلال های شیمیایی هستند.

بیشتر بخوانید: اسید گلیکولیک؛ ویژگی ها و کاربردها

جمع بندی و نتیجه ‌گیری

انواع حلال های شیمیایی – صنعتی، رایج ترین ترکیبات هستند که با ساختار آلی یا معدنی، در فرمولاسیون اکثر تولیدات صنایع یافت می شوند. از انواع رنگ و رزین و پوشش ها گرفته تا محصولات غذایی، آرایشی و بهداشتی، تا تمیز کننده ها و شوینده ها، همگی از اجزای حلال بهره گرفته اند. انواع حلال‌ها – چه قطبی یا غیرقطبی، چه آلی یا معدنی – می توانند به تولیدات باکیفیت، افزایش کارایی، ایمنی و بهبود عملکرد کمک کنند.

با تکامل صنایع، روند رو به رشد به سمت تولید حلال های پایدار، از جمله “حلال‌های سبز” (green solvents)، که اثرات زیست‌محیطی را کاهش می‌دهند، وجود دارد. چه در بخش خودرو، داروسازی یا کالاهای مصرفی، همه حلال های ذکر شده، همچنان برای عملیات صنعتی، حیاتی خواهند بود.

سوالات متداول درباره “انواع حلال های شیمیایی و کاربرد آنها”

۱- تفاوت بین حلال‌های قطبی و غیرقطبی چیست؟

حلال‌های قطبی، مانند آب و اتانول، مولکول‌هایی با بار مثبت و منفی (قطبی) هستند که آنها را برای حل کردن ترکیبات یونی یا قطبی، ایده‌آل می سازد. حلال‌های غیرقطبی، مانند هگزان و بنزن، فاقد این قطبیت هستند و در حل کردن مواد غیرقطبی مانند روغن‌ها و چربی‌ها بهتر عمل می‌کنند.

۲- نقش حلال‌ها در صنعت داروسازی چیست؟

حلال های آلی برای تولید داروهای تزریقی، خوراکی، موضعی و یا داروهای مخصوص چشم یا درمان نوری استفاده می شوند.

۳- عملکرد حلال‌های مورد استفاده در صنعت رنگ و پوشش‌ چیست؟

در انواع رنگ‌ها، حلال‌ها اجزای مورد استفاده در فرمولاسیون را حل یا پراکنده می‌ کنند، تا رنگ به غلظت مطلوب برسد و از کلوخه شدن یا گلوله شدن محصول نهایی نیز جلوگیری شود.

۴- انواع حلال ها شامل چه ترکیباتی هستند؟

نمونه‌های رایج حلال‌ها شامل آب، اتانول، متانول و استون است. اصطلاح “حلال” را می‌توان به عنوان ماده‌ای تعریف کرد که توانایی حل کردن یک حل‌شونده معین برای تشکیل  یک محلول را دارد.

۵- حلال های وایت اسپریت کدام اند؟

حلال ‌های شیمیایی وایت اسپریت (White spirit)، حاوی هیدروکربن‌هایی با تعداد اتم‌های کربن بین ۷ تا ۱۲ هستند و در ساختار آنها عموماً ترکیباتی مانند هگزان، تولوئن، بنزن و غیره وجود دارد. این مواد به عنوان حلال‌ ۴۰۲، حلال‌ ۴۰۳، حلال‌ ۴۰۶ شناخته می‌شوند و کاربردهای اصلی آنها مربوط به رقیق کردن لاک و رنگ، تمیز کردن تجهیزات صنعتی، تهیه قیر و لاستیک و غیره است.

ترجمه تخصصی: اولتراشیمی – مرجع شیمی و صنعت