Маҳлулҳои органикӣ чист?

Маҳлулҳои органикӣ пайвастагиҳои моеъи карбонанд-, ки қодиранд моддаҳои дигарро бидуни тағир додани химиявӣ об ё пароканда кунанд. Ин пайвастагиҳо дорои атомҳои карбон мебошанд, ки бо дигар элементҳо, аз қабили гидроген, оксиген ё галогенҳо пайвастанд, ки онҳоро аз ҳалкунандаҳои ғайриорганикӣ, ба монанди об, фарқ мекунанд. Зиёда аз 200 ҳалкунандаҳои гуногуни органикӣ дар оилаҳои гуногуни кимиёвӣ мавҷуданд, ки ҳар кадоми онҳо дар асоси сохтори молекулавӣ ва хосиятҳои физикии худ ба барномаҳои мушаххаси саноатӣ ва тиҷоратӣ хизмат мекунанд.

Хусусияти муайянкунандаи ҳалкунандаҳои органикӣ дар меъмории молекулавии онҳост. Ҳама ҳалкунандаҳои органикӣ пайвандҳои карбон{1}}карбон ё карбон-ро ҳамчун пояи сохтории худ доранд. Ин таркиб-дар асоси карбон ба онҳо қобилиятҳои беҳамтои обшавиро медиҳад, алахусус барои моддаҳои ғайриқутбӣ ва заиф қутбӣ, ки об ба таври муассир об карда наметавонанд.

Маҳлулҳои органикӣ якчанд хосиятҳои умумии физикиро нишон медиҳанд, ки онҳоро аз ҷиҳати саноатӣ арзишманд мекунанд. Аксарияти онҳо моеъҳои идоранашаванда дар ҳарорати хонагӣ мебошанд, яъне онҳо ба осонӣ бухор мешаванд. Нуқтаҳои ҷӯшиши онҳо маъмулан аз зери 100 дараҷа то тақрибан 250 дараҷа фарқ мекунанд ва нуқтаҳои ҷӯшиши пасттар ба ноустувории баланд мувофиқанд. Миқдори доимии диэлектрикӣ-ченаки қобилияти ҳалкунанда барои коҳиш додани қувваи байни зарраҳои заряднок-дар байни ҳалкунандаҳои органикӣ ба таври назаррас фарқ мекунад ва бевосита ба қобилияти онҳо барои об кардани пайвастагиҳои ионӣ, ба монанди намаки литий таъсир мерасонад.

Часпак хусусияти дигари муҳимро нишон медиҳад. Маҳлулҳои часпакии паст- ба ионҳо ва молекулаҳо имкон медиҳанд, ки дар маҳлул озодтар ҳаракат кунанд, ки ин барои замимаҳо ба монанди электролитҳои батареяи литий, ки дар он ҷо ноқилияти ионӣ иҷроишро муайян мекунад, муҳим аст. Муносибати байни доимии диэлектрикӣ ва часпак аксар вақт омехта кардани ҳалкунандаҳоро бо хосиятҳои иловагӣ барои ба даст овардани натиҷаҳои беҳтарин талаб мекунад.

Маҳлулҳои карбогидридӣ танҳо аз атомҳои карбон ва гидроген иборатанд. Ин ҳалкунандаҳои ғайриқутбӣ-дар маҳлули равғанҳо, мумҳо, равғанҳо ва равганҳо бартарӣ доранд.

Карбогидридҳои алифатӣдорои занҷирҳои рост ё шохаҳои карбон бе ҳалқаҳои хушбӯй мебошанд. Мисолҳои маъмул гексан, гептан ва эфири нафтиро дар бар мегиранд. Ин ҳалкунандаҳо қутбияти хеле паст, ноустувории баланд доранд ва аз ҷиҳати кимиёвӣ устувор, вале зуд оташгиранда мебошанд. Саноат онҳоро барои истихроҷи нафт, истеҳсоли дорусозӣ, формуласозии ранг ва истеҳсоли илтиём истифода мебарад.

Карбогидридҳои хушбӯйдар таркиби худ ҳалқаҳои бензол доранд, ки ба онҳо хосиятҳои фарқкунанда медиҳанд. Бензол, толуол ва ксилол маъмултарин ҳалкунандаҳои хушбӯй мебошанд. Ин пайвастагиҳо дорои қутбияти мӯътадил, қобилияти пардохтпазирии баландтар аз карбогидридҳои алифатӣ ва бӯи хос мебошанд. Барномаҳои онҳо истифодаи ҳалкунандаҳои саноатиро дар рангҳо, илтиёмҳо, рангҳои чопӣ ва амалиёти тозакунӣ дар бар мегиранд. Бо вуҷуди ин, якчанд карбогидридҳои хушбӯй хатари ҷиддии саломатӣ доранд-бензол канцерогени маълум буда, маҳдудиятҳои таъсирро ба таври қатъӣ танзим мекунанд.

Маҳлулҳои оксигендор атомҳои оксигенро ба сохтори молекулавии худ дохил карда, хусусиятҳои қутбӣ эҷод мекунанд, ки қобилияти обшавии онҳоро васеъ мекунанд.

Алкоголҳодорои гурӯҳҳои гидроксил (-OH), ки ба занҷирҳои карбон пайвастанд. Метанол, этанол, изопропанол ва бутанол дар тамоми соҳаҳо васеъ истифода мешаванд. Алкоголҳо метавонанд ҳам қутбӣ ва ҳам баъзе моддаҳои ғайриқутбӣ-ро маҳлул карда, онҳоро ҳалкунандаҳои гуногунҷабҳа табдил диҳанд. Этанол ҳамчун ҷузъи калидӣ дар дорусозӣ, косметика, атриёт ва антисептикҳо хизмат мекунад. Истифодаи саноатӣ ҳамчун агенти тозакунӣ ва синтези кимиёвӣ иборат аст.

Кетонҳодорои як гурӯҳи карбонил (C=O) бо ду атоми карбон пайваст аст. Ацетон ва кетони метил этилӣ (MEK) ин категорияро пешбарӣ мекунанд. Кетонҳо хеле қутбӣ буда, қобилияти пардохти аъло доранд ва зуд бухор мешаванд. Ацетон дар тозакунакҳои нохунҳо, лоғарҳои ранг ва ҳамчун ҳалкунандаи тозакунанда дар истеҳсоли электроника пайдо мешавад. Дар лабораторияҳо кетонҳо ҳамчун ҳалкунандаҳои маъмулии реаксия хизмат мекунанд.

Эстерҳодар натиҷаи реаксияҳои байни кислотаҳо ва спиртҳо ба вуҷуд меоянд. Этил ацетат ва метил ацетат аксар вақт эфирҳои истифодашаванда мебошанд. Ин ҳалкунандаҳо дорои бӯи хуши мевагӣ, қобилияти пардохтпазирии хуб барои қатронҳо ва полимерҳо ва қутбияти мӯътадил мебошанд. Саноати рангубор эфирҳоро дар рангҳо ва лакҳо васеъ истифода мебарад. Саноати хӯрокворӣ эфирҳои муайянро ҳамчун агентҳои хушбӯй истифода мебаранд. Этил ацетат дар тозакунандаи нохунҳо ва ҳамчун тозакунандаи тахтаи ноҳиявӣ пайдо мешавад.

Эфирҳодорои як атоми оксиген, ки ба ду занҷири карбон пайваст аст. Эфири диэтил ва тетрагидрофуран (THF) эфирҳои муҳимро дар муҳити лабораторӣ ва саноатӣ намояндагӣ мекунанд. Эфирҳо одатан қутбияти паст ва ноустувории баланд доранд. Ҳангоме ки эфири диэтил як вақт ҳамчун анестетики маъмул хидмат мекард, сӯхтори шадиди он истифодаи онро маҳдуд кардааст. THF дар истеҳсоли полимерҳо ва ҳамчун ҳалкунандаи реаксияи лабораторӣ маъмул боқӣ мемонад.

Маҳлулҳои галогендор атомҳои галогенро (хлор, фтор, бром ё йод) ба сохтори худ дохил мекунанд. Ин маҳлулҳо барои маводҳое, ки ба дигар ҳалкунандаҳо муқовимат мекунанд, дорои қудрати истисноии ҳалкунанда мебошанд.

Маҳлулҳои хлордордихлорометан (хлориди метилен), хлороформ, тетрахлориди карбон ва трихлорэтилен дохил мешаванд. Ин пайвастагиҳо-даргиранда нестанд-бартарии муҳими бехатарӣ-ва қобилияти баланди пардохтпазирӣ доранд. Амалиёти тозакунии металл, тоза кардани ранг ва тозакунии хушк одатан ба маҳлулҳои хлордор такя мекард. Бо вуҷуди ин, бисёре аз ҳалкунандаҳои хлордор заҳролуд буда, баъзеҳо ҳамчун канцерогенҳо ё хатарҳои репродуктивӣ тасниф карда мешаванд. Тетрахлориди карбон ва трихлорэтилен аз сабаби хатарҳои саломатӣ ва нигарониҳои вайроншавии озон ба маҳдудиятҳои қатъии танзим дучор мешаванд.

Маҳлулҳои фтордорба наздикӣ, махсусан дар барномаҳои махсус таваҷҷӯҳ зоҳир карданд. Ин пайвастагиҳо дар бисёр мавридҳо нисбат ба алтернативаҳои хлордор заҳролудшавии камтар доранд ва устувории аълои кимиёвӣ нишон медиҳанд. Саноати аккумулятор ба карбонатҳои фтордор барои истифодаи батареяҳои баландшиддати литий- бо сабаби устувории олии оксидшавии онҳо таваҷҷӯҳи хоса зоҳир кардааст.

Маҳлулҳои карбонатӣ аз сабаби нақши муҳими худ дар нигоҳдории энергияи муосир мавқеи махсусро ишғол мекунанд. Ин пайвастагиҳо дар сохтори худ гурӯҳи карбонатӣ (−O−CO−O−) доранд.

Карбонатҳои даврӣмонанди карбонати этилен (EC) ва пропилен карбонати (PC) дорои доимии баланди диэлектрикӣ, вале часпакии баланд доранд. Карбонати этилен, ки дар ҳарорати хонагӣ сахт аст, ҳангоми омехта бо дигар ҳалкунандаҳо моеъ мешавад. Ин пайвастагиҳо дар сатҳи электродҳо филмҳои устувори муҳофизатӣ ба вуҷуд меоранд.

Карбонатҳои хатӣба монанди диметилкарбонат (DMC), диэтилкарбонат (DEC) ва этил метилкарбонати (EMC) часпакии камтар доранд, аммо константаҳои диэлектрикӣ низ камтаранд. Омезиши карбонатҳои сикли ва хатӣ маҳлулҳои электролитиро бо хосиятҳои мутавозин ба вуҷуд меорад.

Фаҳмиданибатареяи литий чисттехнология дарк кардани вазифаи асосии ҳалкунандаҳои органикиро дар ин дастгоҳҳои нигоҳдории энергия талаб мекунад. Батареяҳои литий энергияи химиявиро тавассути ҳаракати ионҳои литий байни электродҳо ба энергияи барқ табдил медиҳанд. Маҳлулҳои органикӣ асоси электролитҳои моеъро ташкил медиҳанд, ки ин интиқоли ионҳоро имкон медиҳад.

Дар электролитҳои батареяи литий, ҳалкунандаҳои органикӣ бояд дар як вақт талаботҳои сершуморро қонеъ гардонанд. Онҳо барои об кардани намаки литий ба монанди гексафторофосфати литий (LiPF₆) ба константаҳои баланди диэлектрикӣ ниёз доранд, аммо часпакии паст барои ҳаракати босуръати ионҳо. Онҳо бояд дар доираи шиддати кории батарея аз ҷиҳати электрохимиявӣ устувор бошанд, ба таҷзия дар ҳарду электрод муқовимат кунанд ва дар диапазони васеи ҳарорат самаранок кор кунанд.

Электролити маъмулии батареяи литий аз ҳалкунандаҳои органикии омехта иборат аст. Як формулаи умумӣ карбонати этиленро бо карбонати диметил ё диэтил карбонати дар таносуби мушаххас муттаҳид мекунад. Доимии баланди диэлектрикии этилен карбонати намакҳои литийро ба таври муассир маҳлул мекунад ва дар аноди графит як қабати муҳофизаткунандаи интерфазаи электролитҳои сахт (SEI) -ро ташкил медиҳад. Ин қабати SEI таҷзияи минбаъдаи ҳалкунандаро пешгирӣ мекунад ва ҳангоми гузариши литий ион иҷозат медиҳад. Аммо, нуқтаи баланди обшавии EC (36 дараҷа) лозим аст, ки омехта бо ҳалкунандаҳои моеъ ба монанди DMC ё DEC.

Карбонати пропиленӣ дар аввал умедбахш ба назар мерасид, аммо дар батареяҳои анъанавии литий- боиси пошидани графит мегардад. Тадқиқотчиён онро барои батареяҳо бо истифода аз маводи анодҳои алтернативӣ захира мекунанд. Карбонатҳои хатӣ, ба монанди DMC ва DEC, часпакии электролитҳоро коҳиш дода, гузариши иониро беҳтар мегардонанд-ҳарорати паст.

Ташаккули пешрафтаи батареяи литий ба навовариҳои ҳалкунандаи органикӣ мусоидат мекунад. Маводҳои катодҳои баландшиддат-ба ҳалкунандаҳое ниёз доранд, ки муқовимати олии оксидшавиро доранд. Ҳалкунандаҳои органикии фтордор ҳамчун номзад ба миён омадаанд, ки суботро дар потенсиалҳои болотар аз 4,5 В нисбат ба литий пешниҳод мекунанд. Ин маҳлулҳои махсусгардонидашуда ба батареяҳои насли оянда-бо зичии баландтари энергия имкон медиҳанд.

Талаботи сифат барои ҳалкунандаҳои органикии дараҷаи батарея- бениҳоят сахт аст. Тоза бояд аз 99,9% зиёд бошад, намӣ аз 10 қисм дар як миллион камтар. Ифлосшавии об боиси гидролизи намаки литий мегардад, ки кислотаи фторидиро тавлид мекунад, ки ҷузъҳои батареяро таназзул мекунад ва кори онро коҳиш медиҳад. Наҷотҳо потенсиали оксидшавиро паст мекунанд ва бехатариро халалдор мекунанд.

Истифодаи такрории батарея барои идоракунии ҳалкунандаҳои органикӣ мушкилоти иловагӣ меорад. Батареяҳои литийи истифодашуда дорои электролитҳои кӯҳна бо маҳсулоти таҷзияшуда мебошанд. Истихроҷи бехатар ва коркард ва ё партови дурусти ин ҳалкунандаҳои органикӣ олудашавии муҳити зистро пешгирӣ мекунад ва маводи арзишмандро барқарор мекунад.

Маҳлулҳои органикӣ амалан дар ҳама соҳаҳои саноат пайдо мешаванд, ки истеъмоли солонаи ҷаҳонӣ аз 28 миллион тонна зиёд аст. Қобилияти онҳо барои об кардан, таваққуф кардан, истихроҷ кардан ё об кардани дигар маводҳо бидуни тағирёбии кимиёвӣ онҳоро дар бисёр равандҳо ивазнашаванда мегардонад.

Саноати рӯйпӯшҳо ва рангҳо бузургтарин истеъмолкунандаи ҳалкунандаҳои органикӣ мебошад. Маҳлулҳо қатронҳо ва пигментҳоро маҳлул мекунанд, часпакиро барои татбиқи дуруст назорат мекунанд ва бухор мешаванд, то қабатҳои якхеларо тарк кунанд. Толуол, ксилол, ацетон ва спиртҳои гуногун ҳамчун лоғаркунандаи ранг ва агентҳои тозакунӣ барои таҷҳизоти рангкунӣ хизмат мекунанд.

Истеҳсоли фармасевтӣ дар тӯли таҳия ва истеҳсоли маводи мухаддир аз ҳалкунандаҳои органикӣ вобаста аст. Маҳлулҳо ҳамчун воситаи реаксия барои синтези кимиёвӣ, агентҳои истихроҷ барои ҷудо кардани пайвастагиҳои фаъол аз манбаъҳои табиӣ, васоити тозакунӣ дар равандҳои кристаллизатсия ва интиқолдиҳандаҳо дар формулаҳо амал мекунанд. Этанол, метанол, ацетон ва дихлорометан аз ҷумлаи ҳалкунандаҳои маъмултарини фармасевтӣ мебошанд.

Бахши часпакҳо ва пломбаҳо ҳалкунандаҳои органикиро барои назорат кардани мувофиқат ва имкон додани татбиқ истифода мебарад. Пас аз татбиқ, бухоршавии ҳалкунанда имкон медиҳад, ки илтиёмро мустаҳкам кунад. Илтиёмҳои саноатӣ, пломбаҳои сохтмонӣ ва ширешҳои маишӣ ҳама дар таркиби худ ҳалкунандаҳои органикиро дар бар мегиранд.

Сиёҳҳои чопӣ барои нигоҳ доштани моеъи дуруст ва таъмини тақсимоти яксон дар рӯи чопҳо ҳалкунандаҳоро талаб мекунанд. Усулҳои гуногуни чоп-офсет, флексографӣ, гравюрӣ-системаҳои гуногуни ҳалкунандаро истифода мебаранд, ки барои талаботи махсуси онҳо оптимизатсия шудаанд. Карбогидридҳои хушбӯй ва эфирҳо одатан дар таркиби рангҳои чопӣ пайдо мешаванд.

Амалиётҳои синтези химиявӣ дар ҳама миқёсҳо ҳалкунандаҳои органикиро ҳамчун воситаи реаксия истифода мебаранд. Маҳлулҳо ба омехташавии реактивҳо мусоидат мекунанд, ҳарорати реаксияро тавассути қобилияти гармии худ назорат мекунанд ва ба суръати реаксия ва интихобӣ таъсир мерасонанд. Тадқиқотчиёни лабораторӣ ва корхонаҳои кимиёвии саноатӣ ҳам аз интихоби ҳалкунандаҳои мувофиқ барои табдили бомуваффақияти химиявӣ вобастаанд.

Саноати электроника ҳалкунандаҳои органикиро барои тоза кардани тахтаҳо, тоза кардани пасмондаҳои флюс ва ҷузъҳои равғанӣ истифода мебарад. Тозакунии дақиқ маҳлулҳоеро талаб мекунад, ки бидуни боқимонда комилан бухор мешаванд. Изопропанол ва ҳалкунандаҳои махсуси фтордор ба ин барномаҳо хидмат мекунанд.

Нигоҳубини шахсӣ ва косметика ҳалкунандаҳои органикиро дар атрҳо, лакҳои нохунҳо, тозакунакҳои лойкашак ва равандҳои гуногуни таҳиякунанда дар бар мегиранд. Дар ин маҳсулоти истеъмолӣ этанол ва этилацетат зуд-зуд пайдо мешаванд.

Амалиёти тозакунии хушк одатан ба маҳлулҳои органикӣ, бахусус перхлорэтилен (тетрахлорэтилен) барои тоза кардани матоъҳои нозук бе об такя мекард. Нигарониҳои муҳити зист ва саломатӣ боиси таҳияи ҳалкунандаҳои алтернативӣ барои ин барнома гардид.

Organic Solvents

Маҳлулҳои органикӣ вобаста ба таркиби кимиёвӣ, консентратсияи онҳо, давомнокии таъсир ва роҳи таъсир ба саломатӣ хатарҳои зиёд доранд. Миллионҳо коргарон дар саросари ҷаҳон дар ҷои корашон бо таъсири ҳалкунанда дучор мешаванд.

Таъсири таъсири шадидпеш аз ҳама, депрессияи системаи марказии асабро дар бар мегирад. Гӯшдории кӯтоҳмуддат-дар сатҳи баланд- боиси аломатҳое мешавад, ки аз дарди сар, чарх задани сар ва сар задани сар то ошуфтагӣ, гум кардани ҳамоҳангӣ, беҳушӣ, мусодира ва эҳтимолан марг. Оташшавии чашм, бинӣ ва гулӯ одатан ҳангоми таъсири буғи ҳалкунанда ба амал меояд. Ин таъсироти фаврӣ пас аз ба охир расидани таъсир ба зудӣ ҳал мешаванд, аммо онҳо тавассути вайрон кардани ҳукм ва вақти вокуниш хатарҳои фаврии бехатариро ба вуҷуд меоранд.

Гӯшдории музминба ҳалкунандаҳои органикӣ дар тӯли моҳҳо ё солҳо боиси оқибатҳои ҷиддии саломатӣ мегардад. Таъсири дарозмуддат ба системаҳои зиёди узвҳо зарар мерасонад:

Системаи асаб осебпазирии махсусро нишон медиҳад. Нейротоксикияи музмини ҳалкунанда ҳамчун нуқсони маърифатӣ, мушкилоти хотира, тағирёбии шахсият ва коҳиши ҳамоҳангсозӣ зоҳир мешавад. Баъзе ҳалкунандаҳо-n-гексан, толуол ва стирол- нейротоксинҳои тасдиқшуда мебошанд. Вазъият метавонад қисман бо қатъ шудани таъсир баргардад, аммо ҳолатҳои вазнин боиси зарари доимӣ мешаванд.

Якчанд ҳалкунандаҳои органикӣ канцерогенҳои инсонро тасдиқ мекунанд. Бензол боиси лейкемия ва ихтилоли хун мегардад. Формальдегид хатари саратони бинӣ ва лейкемияро зиёд мекунад. Трихлорэтилен ва тетрахлориди карбон инчунин таснифоти канцерогениро доранд.

Таъсири саломатии репродуктивӣ барои чанд ҳалкунанда. 2-этоксиэтанол ва 2-метоксиэтанол ба ҳосилхезии ҳам дар мардон ва ҳам дар занон осеб расонидааст. Занони ҳомиладоре, ки ба сатҳи баланди ҳалкунанда дучор мешаванд, бо хатари афзояндаи исқоти ҳамл, нуқсонҳои таваллуд ва кӯдакони камвазн дучор мешаванд.

Зарари ҷигар ва гурдаҳо аз таъсири доимии бисёр ҳалкунандаҳо ба вуҷуд меояд. Ин узвҳо ҳалкунандаҳоро метаболизм карда, онҳоро ба заҳролудшавӣ-ба воситаи ҳалкунанда осебпазир мегардонанд. Маҳлулҳои хлордор махсусан ба фаъолияти ҷигар таъсир мерасонанд.

Таъсири дерматологӣ аксар вақт дар байни коргароне, ки ҳалкунандаҳоро коркард мекунанд, рух медиҳанд. Маҳлулҳо равғанҳои табииро аз пӯст хориҷ мекунанд, ки боиси хушкӣ, кафидан ва дерматит мешаванд. Баъзе ҳалкунандаҳо ба пӯсти солим ворид шуда, ба ҷараёни хун ворид мешаванд ва роҳи экспозицияро берун аз нафаскашӣ эҷод мекунанд.

Роҳҳои экспозицияшиддат ва намуди таъсири саломатиро муайян кунед. Нафаскашӣ роҳи асосии таъсири ҳалкунандаҳои органикии идоранашаванда мебошад. Буғҳои ҳалкунанда ба шуш ворид шуда, тавассути ҷараёни хун дар тамоми бадан зуд паҳн мешаванд. Азхудкунии пӯст вақте рух медиҳад, ки ҳалкунандаҳои моеъ бо пӯст тамос гиранд ё вақте ки коргарон дастҳои худро дар ваннаҳои ҳалкунанда ғарқ мекунанд. Воридшавӣ, гарчанде ки камтар маъмул аст, тавассути дастҳои олудашуда ба хӯрок ё зарфҳои нӯшокӣ ламс карда мешавад.

Хавфи сӯхтор ва таркишхатарҳои фаврӣ вуҷуд дорад. Аксари ҳалкунандаҳои органикӣ хеле зуд оташгиранда буда, нуқтаи оташи паст доранд. Омехтаҳои буғ{2}}дар ҳудуди оташгиранда метавонанд аз қувваи барқи статикӣ, шарораҳо, оташи кушод ё сатҳи гарм даргиранд. Нигоҳдории дуруст барои пешгирӣ кардани партовҳои статикӣ контейнерҳои заминиро талаб мекунад. Таҷҳизоти барқӣ дар минтақаҳои истифодаи маҳлулҳои вазнин бояд комилан бехатар бошанд. Иҷозати кор ва вентилятсияи ҳамаҷониба пеш аз ҳама гуна "корҳои гарм" дар минтақаҳои истифодаи ҳалкунанда ҳатмӣ аст.

Маҳдудиятҳои таъсиррасонии танзимкунандаба мухофизати коргарон ёрй расонанд. Маъмурияти бехатарӣ ва ҳифзи меҳнат (OSHA) барои бисёр ҳалкунандаҳо маҳдудиятҳои иҷозатдодашудаи таъсирро (PELs) муқаррар мекунад. Институти Миллии Бехатарӣ ва Тандурустии Меҳнат (NIOSH) Маҳдудиятҳои Тавсияшавандаро (RELs) нашр мекунад. Конфронси амрикоии гигиенистҳои давлатии саноатӣ (ACGIH) арзишҳои ҳадди ниҳоиро (TLVs) таҳия мекунад. Ин маҳдудиятҳо консентратсияи максималии ҳаворо муайян мекунанд, ки ба ҳисоби миёна дар ҳашт соат{4}}басти кориро ташкил медиҳанд.

Тадбирҳои муҳофизатӣДар ҳама ҷое, ки ҳалкунандаҳои органикӣ истифода мешаванд, бояд амалӣ карда шаванд:

Назорати муҳандисӣ хатти якуми мудофиаро таъмин мекунад. Вентилятсияи мувофиқ буғҳои ҳалкунандаро дар манбаи худ хориҷ мекунад. Системаҳои маҳаллии ихроҷкунандаҳо, сарпӯшҳо ва ҷойҳои нигоҳдории вентилятсия консентратсияи ҳаворо коҳиш медиҳанд. Системаҳои пӯшида ихроҷи ҳалкунандаҳоро ба ҳадди ақал мерасонанд.

Таҷҳизоти муҳофизати инфиродӣ (PPE) дастпӯшакҳои химиявӣ{0}}ро, ки барои ҳалкунандаҳои мушаххас интихоб шудаанд, айнакҳои муҳофизатӣ ё айнакҳо, респираторҳо ҳангоми нокифоя будани вентилятсия ва либоси муҳофизатӣ дар бар мегирад. Интихоби дастпӯшҳо таваҷҷӯҳи бодиққатро талаб мекунад{2}}оилаҳои гуногуни ҳалкунанда ба маводи гуногун дастпӯшак ворид мешаванд.

Назорати маъмурй амалияи дурусти корро дарбар мегирад. Коргарон бояд миқдори ками ҳалкунандаро истифода баранд, контейнерҳоро ҳангоми истифода набардошта пӯшида нигоҳ доранд, аз шустани дастҳо бо ҳалкунанда худдорӣ кунанд, либосҳои олудашуда-ро зуд иваз кунанд ва дар бораи тартиби бехатарии коркард мунтазам омӯзиш гиранд.

Маҳлулҳои органикӣ, ки ба нафт асос ёфтаанд,-ба мушкилоти экологӣ саҳми назаррас доранд. Ноустувории баланди онҳо ба партовҳои назарраси атмосфера оварда мерасонад. Пайвастагиҳои органикии идорашаванда (VOC), ки аз ҳалкунандаҳо ҷудо мешаванд, дар ташаккули тумани фотохимиявӣ иштирок мекунанд ва ба ифлосшавии сатҳи озон- мусоидат мекунанд. Дар соли 2017, ҳалкунандаҳои органикӣ дар қатори бузургтарин партовҳои кимиёвӣ ба ҳаво ҷой гирифтанд, ки аз ҷониби Агентии ҳифзи муҳити зисти ИМА пайгирӣ карда мешавад.

Нодуруст партофтани об хок ва обҳои зеризаминиро ифлос мекунад. Бисёре аз ҳалкунандаҳои органикӣ ба биодеградатсия муқовимат мекунанд ва дар муҳити атроф муддати тӯлонӣ боқӣ мемонанд. Вақте ки оби ифлосшуда-ба дарёҳо, дарёҳо ё кӯлҳо ворид мешавад, экосистемаҳои обӣ зарари махсус мебинанд. Пайдоиши маҳлулҳои анъанавӣ дар асоси нафт- инчунин нигарониҳои устуворро бо назардошти захираҳои маҳдуди сӯзишвории истихроҷшаванда ба вуҷуд меорад.

Фишори танзимкунанда дар солҳои охир шиддат гирифт. Дастури VOC-и Иттиҳоди Аврупо партовҳои атмосфераро маҳдуд мекунад. Агентии ҳифзи муҳити зисти ИМА стандартҳои қатъии истифода, нигоҳдорӣ ва партови ҳалкунандаро муқаррар мекунад. Бисёре аз юрисдиксияҳо маҳлулҳои махсусан хатарнокро ба монанди тетрахлориди карбон ва пайвастагиҳои хлордорро манъ мекунанд ё ба таври ҷиддӣ маҳдуд мекунанд.

Принсипҳои химияи сабз боиси таҳияи ҳалкунандаҳои алтернативӣ бо кам шудани таъсири экологӣ ва саломатӣ гардиданд. Маҳлулҳои био{1}}асоси аз захираҳои барқароршавандаи ашёи хом як самти ояндадорро пешниҳод мекунанд.

Этанолаз ҷуворимакка, найшакар ё дигар манбаъҳои растанӣ маҳлулкунандаи аз ҳама васеъ истифодашавандаи био- аст. Инфрасохтори мавҷудаи он, шиносоӣ ва профили нисбатан хуб онро барои бисёр барномаҳо ҷолиб мегардонад. Био{3}}этанол аз ҷиҳати кимиёвӣ ба этаноли аз нафт- ҳосилшуда якхела аст, аммо аз захираҳои барқароршаванда бармеояд.

Этиллактат, ки аз коркарди ҷуворимакка истеҳсол шудааст, ҳамчун алтернативаи бехатартар ба этилацетат ва ацетон хизмат мекунад. Ин эфири био{1}}ба таври муассир барои тоза кардани металл, тоза кардани ранг ва ҳамчун ҳалкунандаи рӯйпӯш кор мекунад. Биодобшавандагии он ва заҳролудшавии пасти он барои барномаҳое мувофиқ аст, ки дар он ҷо устувории муҳити зист нигаронӣ дорад.

2-метилтетрагидрофуран (2-MeTHF), ки аз ҷуворимакка ва камиштаи қанд гирифта шудааст, алтернативаи сабзро ба дихлорометан ва тетрагидрофурани муқаррарӣ фароҳам меорад. Ин эфири сикливӣ дар синтези фармасевтӣ ва истеҳсоли полимерҳо истифода шудааст.

Кирен (дигидролевоглюкосенон)навоварии ба наздикӣ дар ҳалкунандаҳои сабзро нишон медиҳад. Сирен аз партовҳои селлюлоза тавассути раванди қариб энергия{1}} синтез карда мешавад, ки заҳролудшавии кам дорад ва метавонад дар бисёр барномаҳо диметилформамид (DMF) ва N-метил-2-пирролидон (NMP) -ро иваз кунад. Он дар истеҳсоли графен ва реаксияҳои пайвастагии карбон самаранок аст. Cyrene тавассути якчанд ҷоизаҳо барои эътимоднокии инноватсия ва устувории худ эътироф гардид.

Маҳлулҳои табиӣ амиқи эвтектикӣ (NADESs)як синфи пайдошавандаи ҳалкунандаҳои сабзро ташкил медиҳанд, ки тавассути омезиши пайвастагиҳои табиӣ ба монанди хлориди холин, мочевина, глицерол ва кислотаҳои органикӣ ба вуҷуд меоянд. Ин омехтаҳои эвтектикӣ сарфи назар аз ҷузъҳои сахташон дар ҳарорати хонагӣ моеъ мемонанд. NADESҳо заҳролудшавии паст, биодеградатсия ва қобилияти об кардани моддаҳои гуногунро пешниҳод мекунанд. Истифодаи онҳо истихроҷи пайвастагиҳои биоактивӣ аз растаниҳо, синтези фармасевтӣ ва химияи аналитикиро дар бар мегирад.

Бозори ҳалкунандаҳои био- ба таври назаррас афзоиш ёфт ва пешгӯиҳо тавсеаи пайвастаро нишон медиҳанд. Allied Market Research тахмин мезанад, ки бозори ҳалкунандаҳои сабз ва био- дар байни солҳои 2014 ва 2020 суръати афзоиши мураккаби солонаи 4,3% -ро ба қайд хоҳад гирифт. Талаботи истеъмолкунандагон ба маҳсулоти аз ҷиҳати экологӣ масъул ва дар баробари талаботи танзимкунанда ин афзоишро ба вуҷуд меорад.

Бо вуҷуди ин, ҳалкунандаҳои сабз бо мушкилот рӯ ба рӯ мешаванд. Онҳо ҳанӯз наметавонанд ҳалкунандаҳои анъанавиро дар ҳама барномаҳо бо сабаби маҳдудиятҳои фаъолият ё хароҷоти баланд иваз кунанд. Баъзе захираҳои био{2}}бо истеҳсоли ғизо рақобат мекунанд ва саволҳои устувориро ба миён меоранд. Арзёбии давраи зиндагии ҳалкунандаҳои сабз бояд тамоми занҷири истеҳсоли онҳо, аз ҷумла захираҳои кишоварзӣ, энергияи коркард ва нақлиётро ба назар гирад.

Ҳеҷ як ҳалкунанда дар ҳама контекстҳо комилан "сабз" нест. Ҳар яки онҳо бояд дар доираи татбиқи мушаххаси худ бо назардошти усулҳои истеҳсолот, имкониятҳои коркарди такрорӣ, нобудсозии -охири мӯҳлат-ва самаранокии умумии равандҳо арзёбӣ карда шаванд. Ҳадаф на як ҳалкунандаи универсалии сабз, балки маҷмӯи асбобҳои гуногуни алтернативаҳои бехатар, ки ба барномаҳои гуногун мувофиқанд.

Интихоби ҳалкунандаи дурусти органикӣ барои як барномаи мушаххас мувозинати бисёр омилҳоро талаб мекунад. Дастурҳои интихоби ҳалкунандаҳо барои кӯмак ба химикҳо ва муҳандисон дар қабули қарорҳои оқилона таҳия шудаанд.

Параметрҳои ҳалшавандагӣпешгӯӣ кунед, ки оё ҳалкунанда маводи мушаххасро об мекунад. Принсипи "монанде, ки монанди маҳлул мешавад" нуқтаи ибтидоиро таъмин мекунад-ҳалкунандаҳои қутбӣ маҳлулҳои қутбиро, дар ҳоле ки ҳалкунандаҳои қутбӣ моддаҳои ғайриқутбӣ-ро ҳал мекунанд. Параметрҳои ҳалшавандагии Ҳансен як равиши мураккабтари се{5}}ченакаро пешниҳод мекунанд, ки қутбиятро ба қувваҳои дисперсионӣ, таъсири мутақобилаи қутбӣ ва ҷузъҳои пайванди гидроген ҷудо мекунад.

Мулоҳизаҳои реаксиядар синтези химиявӣ таъсири ҳалкунанда ба суръати реаксия, интихобӣ ва ҳосилро дар бар мегирад. Қутбияти ҳалкунанда ба механизмҳои реаксия таъсир мерасонад. Маҳлулҳои протикӣ (онҳое, ки қобилияти пайваст кардани гидроген доранд) дар бисёр реаксияҳо нисбат ба ҳалкунандаҳои апротикӣ (онҳое, ки бе онҳо) фарқ мекунанд. Талаботи ҳарорат метавонад интихоби ҳалкунанда-реаксияҳоро дар ҳарорати баланд талаб кунад, ки-ҳалкунакҳои баландро талаб кунанд, дар ҳоле ки реаксияҳои{5}}ҳарорати паст ба маҳлулҳое ниёз доранд, ки дар ин ҳарорат моеъ мемонанд.

коркарди поёнобба интихоби ҳалкунанда таъсир мерасонад. Агар маҳсулот бояд аз ҳалкунанда ҷудо карда шавад, осонии ҷудокунӣ муҳим аст. Маҳлулҳои идоранашаванда ба бухоршавии оддӣ имкон медиҳанд. Маҳлулҳои омехтанашаванда барои истихроҷи моеъ- имкон медиҳанд. Баъзе равандҳо маҳлулҳоро дубора коркард ва дубора истифода мебаранд, ки устуворӣ ва осонии тозакуниро муҳим мегардонанд.

Профили муҳити зист, саломатӣ ва бехатарӣ (EHS).дар интихоби ҳалкунандаҳои муосир вазнин аст. Асбобҳо ба монанди дастури интихоби ҳалкунандаи CHEM21 барои муайян кардани алтернативаҳои бехатартар кӯмак мекунанд. Ин дастурҳо ҳалкунандаҳоро аз рӯи категорияҳои гуногун гурӯҳбандӣ мекунанд: бехатарӣ (сӯзандагӣ, реактивӣ), саломатӣ (заҳролудшавии шадид, таъсири музмин), муҳити зист (пойдорӣ, заҳролудшавӣ дар об) ва мушкилоти коркарди партовҳо.

Омилҳои иқтисодӣарзиши пардохтпазир, ки ба таври васеъ фарқ мекунад ва талаботи инфрасохторро дар бар мегирад. Маҳлулҳои махсусгардонидашуда метавонанд барои нигоҳдорӣ ё барқароркунӣ таҷҳизоти гаронбаҳоро талаб кунанд. Хароҷоти риояи меъёрҳо-иҷозат, назорат, ҳисоботдиҳӣ-ба хароҷоти умумии истифодаи ҳалкунандаҳои муайян илова мекунанд.

Системаҳои ҳалкунандаҳои омехтааксар вақт иҷрои беҳтар аз ҳалкунандаҳои ягона таъмин. Омехтаҳои дуӣ ё семарӣ метавонанд бартариҳои ҳалкунандаҳои гуногунро муттаҳид карда, камбудиҳоро кам кунанд. Электролитҳои батареяи литий ин равишро мисол меоранд, ки ҳалкунандаҳоро барои ба даст овардани доимии баланди диэлектрикӣ ва часпакии паст омехта мекунанд.

Технологияи ҳалкунандаи органикӣ дар посух ба талаботҳои технологӣ ва устувории устувор инкишоф меёбад.

Равандҳои ҳалкунанда-бепулҳадафи идеалиро дар химияи сабз нишон медиҳад. Дар ҳолати имконпазир, бартараф кардани ҳалкунандаҳо хатарҳо ва хароҷоти алоқаманди онҳоро комилан аз байн мебарад. Реаксияҳои ҳолати сахт-, реаксияҳои тоза (реактивҳои бе ҳалкунанда омехташуда) ва равандҳои механикохимиявӣ ба ин ҳадаф мусоидат мекунанд. Бо вуҷуди ин, бисёре аз барномаҳо барои татбиқи амалӣ ҳалкунандаҳоро талаб мекунанд.

Моеъҳои суперкритикӣ, махсусан дуоксиди карбон аз ҳад зиёд интиқодӣ (scCO₂), алтернативаро ба ҳалкунандаҳои муқаррарии органикӣ пешниҳод мекунад. Зиёда аз ҳарорат ва фишори критикии худ, CO₂ ба моеъ мубаддал мешавад, ки -зичии моеъ, вале диффузия-монанди газ мебошад. ScCO₂ бисёр моддаҳои ғайриқутбӣ-ро маҳлул мекунад, пасмондаҳои заҳролуд ба вуҷуд намеорад ва бо коҳиши фишор ба осонӣ ҷудо мешавад. Саноати қаҳва scCO₂-ро барои кофеинатсия истифода мебарад. Истихроҷи фармасевтӣ ва коркарди полимерҳо инчунин моеъҳои суперкритикиро истифода мебаранд. Талаботи таҷҳизоти баланд-фишор ва қутбҳои маҳдуд қабули васеътарро маҳдуд мекунанд.

Моеъҳои ионӣаз ионҳо иборатанд, ки дар ҳарорати хонагӣ моеъ мемонанд. Ин ҳалкунандаҳои конструкторӣ метавонанд барои барномаҳои мушаххас тавассути интихоби комбинатсияи мувофиқи катион{1}} мутобиқ карда шаванд. Фишори ночизи буғи онҳо партовҳои атмосфераро пешгирӣ мекунад. Бо вуҷуди ин, бисёре аз моеъҳои ионӣ токсикологияи номаълум доранд, синтези онҳо метавонад қимат бошад ва коркарди дубораи онҳо ҳар як ҳолат баҳо доданро талаб мекунад.

Скрининги ҳисоббарории ҳалкунандаинтихоби ҳалкунандаро тавассути моделсозии молекулавӣ ва омӯзиши мошинсозӣ суръат мебахшад. Пешгӯии хосиятҳои ҳалкунанда, натиҷаҳои реаксия ва таъсири муҳити зист ба таври ҳисоббарорӣ озмоиши таҷрибавӣ ва -хатоҳоро коҳиш медиҳад. Ин воситаҳо барои муайян кардани номзадҳои умедбахш аз фазои васеи химиявӣ кӯмак мекунанд.

Маҳлулҳои фтордор барои батареяҳои пешрафтадиккати пуршиддати тадцицот дода мешавад. Батареяҳои литийии насли оянда- бо шиддати баландтар ва зичии энергия ба ҳалкунандаҳои устувори аз 4,8 В эҳтиёҷ доранд. Карбонатҳо ва эфирҳои қисман фтордор ваъда медиҳанд. Трифторэтил метилкарбонат ва дигар пайвастагиҳои фтордор имкон медиҳанд, ки катодҳои литий-и баландшиддат ва анодҳои металлии литий бой шаванд.

Истифодаи такрорӣ ва барқароркунии ҳалкунандатехнология устувориро беҳтар мекунад. Дистилятсия ҳалкунандаҳои омехтаро дар асоси фарқияти нуқтаи ҷӯшон ҷудо мекунад. Ҷудокунӣ, адсорбсия ва равандҳои пешрафтаи оксидшавии мембрана ҳалкунандаҳои сарфшударо барқарор ва тоза мекунанд. Системаҳои ҳалқаи пӯшида -истеъмоли тозаи ҳалкунанда ва тавлиди партовҳоро кам мекунанд.

Саноати органикии ҳалкунанда бо шиддати доимӣ байни талаботҳои иҷроиш ва ҳадафҳои устувор дучор меояд. Баъзе замимаҳо ҳеҷ гоҳ алтернативаҳои сабзи мувофиқро пайдо карда наметавонанд, ки истифодаи доимии ҳалкунандаҳои анъанавиро таҳти назорати қатъӣ талаб мекунанд. Барномаҳои дигар ба равишҳои-биологӣ асосёфта, камтар хатарнок ё комилан ҳалкунанда-мегузаранд. Траектория ба як маҷмӯаи мушаххаси ҳалкунанда-ба таври гуногунтаре ишора мекунад, ки ба бехатарӣ ва масъулияти экологӣ афзалият медиҳад.

Тадқиқот оид ба муносибатҳои сохторӣ{0}}давом нишон медиҳад, ки чӣ тавр сохтори молекулавӣ хусусиятҳои ҳалкунандаро муайян мекунад. Ин дониш имкон медиҳад, ки тарроҳии оқилонаи ҳалкунандаҳои нав барои мақсадҳои мушаххас оптимизатсия карда шавад. Омезиши принсипҳои кимиёи сабз, усулҳои пешрафтаи тавсиф ва воситаҳои ҳисоббарорӣ технологияи ҳалкунандаҳои органикиро барои асри 21 тағир медиҳанд.

Organic Solvents

Як ҳалкунанда органикӣ дорои атомҳои карбон ҳамчун як қисми сохтори молекулавии он, маъмулан бо гидроген, оксиген, нитроген, ё атомҳои галоген пайваст. Ин ҳалкунандаҳои органикиро аз ҳалкунандаҳои ғайриорганикӣ ба монанди об (H₂O) ё аммиаки моеъ, ки карбон надоранд, фарқ мекунад. Сохтори карбон{2}}ба ҳалкунандаҳои органикӣ қобилияти хоси худро барои об кардани дигар пайвастагиҳои органикӣ медиҳад.

На ҳама ҳалкунандаҳои органикӣ дараҷаи заҳролудшавӣ доранд. Токсикӣ вобаста ба сохтори химиявӣ ба таври назаррас фарқ мекунад. Этанол заҳролудшавии нисбатан паст нишон медиҳад ва дар нӯшокиҳо ва доруҳо пайдо мешавад. Баръакси ин, бензол хеле заҳролуд ва канцероген аст. Тетрахлориди карбон боиси осеби шадиди ҷигар мегардад. Ҳар як ҳалкунанда арзёбии инфиродии хатарҳои саломатии худро тавассути варақаҳои маълумоти бехатарӣ ва дастурҳои танзимкунанда талаб мекунад.

Бале, бисёр ҳалкунандаҳои органикиро тавассути дистилятсия дубора коркард кардан мумкин аст, ки ҷузъҳоро аз рӯи нуқтаҳои гуногуни ҷӯш ҷудо мекунад. Саноати кимиё барои кам кардани хароҷот ва таъсири муҳити зист ҳалкунандаҳоро мунтазам барқарор ва дубора истифода мебарад. Имконияти коркарди такрорӣ аз навъи ҳалкунанда, талаботи тозагӣ ва сатҳи ифлосшавӣ вобаста аст. Баъзе барномаҳо ҳалкунандаҳои бокира талаб мекунанд, дар ҳоле ки дигарон маводи такрориро қабул мекунанд.

Батареяҳои литий ба ҳалкунандаҳои органикӣ ниёз доранд, зеро литий бо об ба таври шадид реаксия карда, электролитҳои обиро ғайриимкон месозад. Маҳлулҳои карбонати органикӣ намакҳои литийро маҳлул мекунанд, дар ҳоле ки дар доираи шиддати батарея аз ҷиҳати электрохимиявӣ устувор мемонанд. Онҳо инчунин дар электродҳо филмҳои муҳофизатии рӯизаминиро ташкил медиҳанд, ки таҷзияи минбаъдаро пешгирӣ мекунанд. Маҷмӯи мушаххаси карбонати этилен бо карбонатҳои хатӣ мувозинати оптималии гузариши ионӣ ва муҳофизати электродро таъмин мекунад.

Маҳлулҳои органикӣ моеъҳои дар асоси карбон буда,{0}}дар тамоми соҳаҳо аз дорусозӣ то электроника заруранд ва зиёда аз 200 пайвастагиҳои гуногун барои барномаҳои махсус хидмат мекунанд

Хатарҳои саломатӣ ва бехатарӣ дар байни ҳалкунандаҳои органикӣ аз этаноли нисбатан хуб то бензоли канцерогенӣ ба таври назаррас фарқ мекунанд, ки назорати қатъии таъсир ва таҷҳизоти муҳофизати мувофиқро талаб мекунанд.

Технологияи батареяи литий аз ҳалкунандаҳои карбонати органикӣ вобаста аст, ки намакҳои литийро маҳлул мекунанд, ионҳоро байни электродҳо мегузаронанд ва плёнкаҳои муҳофизатӣ ба вуҷуд меоранд, ки мӯҳлати тӯлонии батареяро фароҳам меоранд.

Алтернативаҳои сабз, аз ҷумла маҳлулҳои био{0}}, ҳалкунандаҳои табиии амиқи эвтектикӣ ва пайвастагиҳои фторинӣ тадриҷан ҷойгузини маҳлулҳои хатарноки ҳосилшудаи нафтро мегиранд-

Интихоби ҳалкунанда мувозинат кардани омилҳои сершуморро, аз он ҷумла маҳлули нерӯ, профили бехатарӣ, таъсири муҳити зист, арзиш ва талаботи мушаххаси иҷрои кор-тақозо мекунад