خرید آنلاین 1/4-دی‌اکسان | ارسال سریع و ایمن به سراسر کشور

مقاله کامل درباره 1/4-دی‌اکسان (1,4-Dioxane)

مقدمه

1/4-دی‌اکسان که با نام علمی 1,4-Dioxane شناخته می‌شود، یک ترکیب آلی مایع بی‌رنگ و با بویی شبیه اتر است. این ماده در دسته اترهای حلقوی قرار می‌گیرد و به دلیل خواص خاص خود، در بسیاری از کاربردهای صنعتی، آزمایشگاهی و حتی برخی محصولات مصرفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، به دلیل خواص زیست‌محیطی و تأثیرات بالقوه سرطان‌زا، 1/4-دی‌اکسان در سال‌های اخیر در کانون توجه مقررات زیست‌محیطی و ایمنی قرار گرفته است.

ساختار شیمیایی

1/4-دی‌اکسان دارای فرمول شیمیایی C₄H₈O₂ است و ساختار آن از یک حلقه شش‌ضلعی با دو اتم اکسیژن در موقعیت‌های 1 و 4 تشکیل شده است. این ساختار آن را در دسته اترهای حلقوی با دو گروه اتر در موقعیت متقابل قرار می‌دهد.

• نام IUPAC: 1,4-Dioxane
• شماره CAS: 123-91-1
• جرم مولی: 88.11 گرم بر مول
• نقطه جوش: حدود 101 درجه سانتی‌گراد
• دانسیته: 1.03 گرم بر سانتی‌متر مکعب

ساختار آن شبیه به تتراهیدروفوران (THF) است ولی پایداری بیشتری دارد و قطبیت آن کمتر از آب ولی بیشتر از بسیاری از حلال‌های آلی معمول است.

خواص فیزیکی و شیمیایی

1/4-دی‌اکسان یک مایع شفاف، فرار و قابل اشتعال است. این ماده در آب کاملاً محلول است، که آن را از بسیاری از اترها متمایز می‌کند. خواص فیزیکی و شیمیایی آن شامل موارد زیر است:

روش تولید

1/4-دی‌اکسان عمدتاً به‌عنوان محصول جانبی در تولید اتیلن اکساید و پلی‌اتیلن گلیکول به‌وجود می‌آید. یکی از روش‌های سنتزی مستقیم برای تولید این ماده عبارت است از:

• واکنش اتیلن گلیکول با اسید سولفوریک یا اسیدهای مشابه که باعث حلقه‌زایی و ایجاد 1,4-دی‌اکسان می‌شود.

همچنین می‌توان آن را از واکنش بین دی‌هیدروکسی‌اتان با کاتالیزور اسیدی تهیه کرد. فرآیندهای صنعتی به گونه‌ای طراحی شده‌اند که حداکثر بازده و حداقل ناخالصی داشته باشند، چرا که وجود ناخالصی‌هایی مانند پراکسیدها می‌تواند خطرناک باشد.

کاربردها

1. حلال صنعتی و آزمایشگاهی

1/4-دی‌اکسان یکی از حلال‌های همه‌کاره است که برای حل کردن پلیمرها، رزین‌ها، واکنش‌های شیمیایی حساس و مواد آرایشی استفاده می‌شود. در صنعت به‌عنوان حلال در فرآیندهای تولید:

• رنگ‌ها و پوشش‌ها
• جوهرها
• چسب‌ها
• پلاستیک‌ها و پلیمرها
• واکنش‌های آلی پیچیده

2. پایدارکننده در کلرزنی

1/4-دی‌اکسان به‌عنوان پایدارکننده در فرمولاسیون برخی ترکیبات کلرینه مانند تری‌کلرواتیلن و پرکلرواتیلن استفاده می‌شود. حضور آن از تخریب این ترکیبات در طی نگهداری جلوگیری می‌کند.

3. در داروسازی و بیوتکنولوژی

در برخی مراحل سنتز دارویی و استخراج ترکیبات زیست‌فعال از 1/4-دی‌اکسان به‌عنوان حلال استفاده می‌شود. با این حال، به دلیل نگرانی‌های ایمنی، استفاده از آن در صنایع غذایی و دارویی به‌شدت کنترل شده است.

4. حضور ناخواسته در محصولات مصرفی

در برخی مواد شوینده، شامپوها، لوسیون‌ها و صابون‌ها، 1/4-دی‌اکسان ممکن است به‌عنوان ناخالصی جانبی در اثر واکنش‌های اتیلن‌اکسیلاسیون ظاهر شود. این حضور ناخواسته باعث نگرانی‌های زیست‌محیطی و بهداشتی شده است.

خطرات و مسائل ایمنی

1. سمیت و سرطان‌زایی

سازمان حفاظت محیط‌زیست آمریکا (EPA) 1/4-دی‌اکسان را به‌عنوان احتمالاً سرطان‌زا برای انسان طبقه‌بندی کرده است. مطالعات روی حیوانات نشان داده‌اند که این ماده می‌تواند باعث بروز سرطان‌های کبد و کلیه شود.

2. اثرات حاد

قرارگیری کوتاه‌مدت در معرض بخارات یا محلول‌های 1/4-دی‌اکسان می‌تواند باعث تحریک چشم، پوست و دستگاه تنفسی شود. همچنین می‌تواند باعث سردرد، سرگیجه و در موارد شدید بیهوشی شود.

3. قابلیت اشتعال

مایع قابل اشتعال است و بخارات آن با هوا مخلوط قابل انفجار ایجاد می‌کنند. همچنین با تشکیل پراکسیدهای آلی در طول زمان، خطر انفجار را افزایش می‌دهد، به‌ویژه در صورت تبخیر حلال و غلظت پراکسید.

روش‌های ایمنی در حمل و استفاده

• نگهداری در ظروف بسته، دور از نور و هوا
• برچسب‌گذاری واضح و رعایت استانداردهای حمل‌ونقل مواد خطرناک
• استفاده از تهویه مناسب و تجهیزات حفاظت شخصی (PPE) در حین کار
• بررسی منظم برای وجود پراکسیدها و حذف آن‌ها با روش‌هایی مانند استفاده از آلومینیوم فعال یا تقطیر دقیق

اثرات زیست‌محیطی

1. پایداری در محیط

1/4-دی‌اکسان دارای پایداری زیست‌محیطی بالا است و به‌آسانی در طبیعت تجزیه نمی‌شود. نیمه‌عمر آن در آب می‌تواند چند هفته تا چند ماه باشد. این امر باعث نگرانی جدی در مورد آلودگی منابع آب زیرزمینی شده است.

2. آلودگی آب

این ماده در بسیاری از نقاط جهان به‌عنوان آلاینده نوظهور در منابع آب آشامیدنی شناخته شده است. به همین دلیل در برخی کشورها حداکثر مقدار مجاز آن در آب آشامیدنی تعیین شده است (مثلاً در آمریکا حدود 0.35 ppb توصیه شده است).

مقررات و استانداردها

در بسیاری از کشورها، استفاده و دفع 1/4-دی‌اکسان تحت مقررات سخت‌گیرانه‌ای قرار دارد. سازمان‌هایی نظیر:

• EPA (سازمان حفاظت محیط‌زیست آمریکا)
• OSHA (سازمان ایمنی و بهداشت شغلی)
• NIOSH (موسسه ملی ایمنی و سلامت شغلی)
• REACH (قانون‌گذاری مواد شیمیایی در اتحادیه اروپا)

برای مواجهه با این ماده محدودیت‌هایی اعمال کرده‌اند و گزارش‌دهی و پایش آن در محیط‌های صنعتی الزامی است.

روش‌های حذف و تصفیه

به دلیل پایداری بالا، حذف 1/4-دی‌اکسان از آب با روش‌های مرسوم مانند فیلتر کربن فعال یا کلرزنی مؤثر نیست. برخی روش‌های مؤثرتر عبارت‌اند از:

• اکسیداسیون پیشرفته (AOP): ترکیب UV، پراکسید هیدروژن و ازن برای شکستن ساختار آن
• بیورتاکسیون با میکروارگانیسم‌های خاص
• اسمز معکوس و تقطیر تحت خلأ

نتیجه‌گیری

1/4-دی‌اکسان یک حلال قدرتمند با کاربردهای گسترده در صنعت و آزمایشگاه است. اما در عین حال، به دلیل خواص سرطان‌زایی، پایداری زیست‌محیطی، و پتانسیل آلوده‌سازی منابع آبی، با چالش‌های زیست‌محیطی و ایمنی قابل توجهی همراه است. استفاده ایمن، دفع مناسب و پایش مداوم این ترکیب برای کاهش خطرات انسانی و محیط‌زیستی ضروری است.