ایزوبوتانول یک ترکیب آلی و نوعی الکل سبک است که از منابع طبیعی و پتروشیمی تولید می شود و به عنوان حلال و سوخت استفاده می شود. گاهی به عنوان یک مکمل یا جایگزین برای بنزین استفاده می شود زیرا انرژی بیشتری نسبت به اتانول دارد و می تواند از ضایعات محصولات کشاورزی و جنگلداری با پایه سلولزی مانند ذرت، نیشکر تولید شود. مصارف صنعتی ایزوبوتانول به عنوان یک واسطه شیمیایی در ساخت استرها، در تولید منسوجات و به عنوان یک ترکیب پاک کننده یا صیقل دهنده است.
فهرست مطالب
ویژگی و خواص ایزوبوتانول
این ترکیب ایزومر بوتانول است که الکلی 4 کربنی با زنجیره شاخه ای است سایر خواص آن عبارتند از:
جرم مولی: (g/mol) 74.12
نقطه جوش: 108.1 (درجه سانتیگراد)
نقطه ذوب: -108(درجه سانتیگراد)
نقطه اشتعال: 27(درجه سانتیگراد)
ایزوبوتانول در هوای آزاد می سوزد اما به دلیل نقطه اشتعال بالا فقط در صورت گرم شدن در شرایط استاندارد مشتعل می شود. این ترکیب آلی همچنین یک مایع چسبناک بی رنگ با بوی مشخصه قوی است. این ماده در آب خیلی کم حل می شود (8.7 میلی لیتر در 100 میلی لیتر)، اما با بسیاری از حلال های آلی مانند استون یا اتانول قابل اختلاط است.
این ترکیب یک الکل است به همین دلیل گازهای قابل اشتعال و یا سمی از ترکیب این ماده با فلزات قلیایی، نیتریدها و عوامل کاهنده قوی تولید می شوند. ایزو بوتانول با اکسواسیدها و اسیدهای کربوکسیلیک واکنش می دهد و استرها به اضافه آب را تشکیل می دهد. عوامل اکسید کننده این ماده را به آلدئید یا کتون تبدیل می کند. این ترکیب آلی هم رفتار اسید ضعیف و هم رفتار باز ضعیف از خود نشان می دهد بنابراین ممکن است پلیمریزاسیون ایزوسیانات ها و اپوکسیدها را آغاز کند. این ماده شیمیایی با اکسید کننده های قوی ناسازگار است.
روش تولید ایزوبوتانول
ایزوبوتانول را می توان با هیدرولیز کلرید ایزوبوتیل با NaOH و به دنبال آن خنثی سازی با بی کربنات سدیم اضافی و سپس جداسازی، خشک کردن با MgSO4 و در نهایت تقطیر تهیه کرد.
برنامه های کاربردی ایزوبوتانول
رایج ترین کاربرد این ماده شیمیایی در تولید استر است اما به عنوان جزئی از پوشش های رنگ مانند لاک ها نیز بکار برده می شود.
کاربرد اصلی ایزوبوتانول به عنوان یکی از مواد اولیه برای تولید ایزوبوتیل استات است که از این ماده بیشتر برای تولید لاک و پوشش های مشابه استفاده می شود. ایزوبوتیل استات همچنین در صنایع غذایی به عنوان طعم دهنده استفاده می شود.
از ایزوبوتانول در سنتز صنعتی استرهای مشتق شده نیز استفاده می شود. استرهای ایزوبوتیل مانند دی ایزو بوتیل فتالات به عنوان عوامل نرم کننده در پلاستیک ها، لاستیک ها و سایر موارد استفاده می شود.
از دیگر کاربردهای ایزوبوتانول می توان به استفاده از آن به عنوان حلال در رنگ ، پاک کننده لاک و جوهر اشاره کرد. افزودن مقادیر کم آن به رنگ ها ، ویسکوزیته آنها را کاهش می دهد، جریان قلم مو را بهبود می بخشد و تشکیل بقایای روغن (معروف به رژگونه) روی سطوح رنگ شده را به تاخیر می اندازد.
کاربردهای جزئی دیگر شامل گنجاندن آن به عنوان افزودنی بنزین برای موتورهای جرقه زنی است که به جلوگیری از یخ زدن کاربراتور، پولیش ها و پاک کننده ها کمک می کند. به عنوان استخراج کننده شیمیایی در تولید ترکیبات آلی و به عنوان فاز متحرک در کروماتوگرافی لایه نازک نیز استفاده می شود.
ایزوبوتانول که از مواد پتروشیمی ساخته شده است، کاربردهای مختلفی به عنوان حلال و بلوک ساختمانی شیمیایی دارد. در چند سال گذشته فناوری های بیشتری برای ایجاد ایزوبوتانول از منابع تجدید پذیر استفاده شده است. از نظر مالی، ایجاد ایزوبوتانول از مواد اولیه تجدید پذیر نمی تواند با تکنیک های دیگر تولید ایزوبوتانول موجود رقابت کند. بنابراین تولید ایزوبوتانول تجدیدپذیر به شدت به تولید در مقیاس کوچک محدود شده است و برای استفاده گسترده مناسب نیست.
ایمنی و خطرات ایزوبوتانول
ایزوبوتانول یک ترکیب آلی با قابلیت اشتعال بالاست که باید در مکان هایی با تهویه مناسب ذخیره و استفاده شود. برای پوست نسبتاً تحریک کننده است و برای چشم ها، غشاهای مخاطی و مجاری تنفسی نیز می تواند بسیار تحریک کننده باشد. قرار گرفتن در معرض غلظت بالای بخار این ماده شیمیایی می تواند باعث نارکوزیس موقت شود. در واقع ایزوبوتانول سمی ترین ایزومر بوتانول است. بوی قوی آن می تواند در صورت استشمام مستقیم باعث حالت تهوع یا سرگیجه شود.
از نظر ایمنی تحقیقات نشان داده است که ایزوبوتانول در موش ها و انسان ها باعث آسیب کبدی می شود. بلعیدن آن نیز ممکن است منجر به مسمومیت با الکل شود.