Rastvor 1,4-dioksana, uglavnom sastavljen od 1,4-dioksana, je organsko jedinjenje sa molekulskom formulom C4H8O2, CAS 123-91-1, i molekulskom težinom od 88,11. To je bezbojna i providna tečnost sa blagim mirisom etera ili suptilne slatkoće. Može se miješati s vodom i većinom organskih rastvarača kako bi se formirala azeotropna smjesa. Azeotropni odnos je 81,6% za dioksan, a azeotropna temperatura je 87,8 stepeni. Osim toga, proizvod koji se čuva duže vrijeme može sadržavati perokside i dietanol formaldehid. To je zapaljiva tečnost koju je potrebno skladištiti i koristiti pod određenim uslovima kako bi se sprečila pojava požara i eksplozija. Uglavnom se koristi kao rastvarač za nitrocelulozu, celuloid, celuloznu smolu, biljno ulje, mineralno ulje i boje rastvorljive u ulju, može se koristiti kao disperzant za boje, disperzant za boje za drvo i otapalo za boje rastvorljive u ulju. Također se koristi za proizvodnju boja, lakova, plastifikatora, sredstava za vlaženje, sredstava za poliranje, sredstava za uklanjanje boje, parfema, konzervansa, fumiganata, dezinficijensa, dezodoransa i medicinskih potrepština. Takođe može formirati koordinaciona jedinjenja sa sumpor trioksidom i koristiti se kao sulfatno sredstvo u sintezi mnogih jedinjenja; Može se koristiti i kao sredstvo za površinsku obradu metala visoke čistoće itd.
|
Hemijska formula |
C4H8O2 |
|
Tačna masa |
88 |
|
Molecular Weight |
88 |
|
m/z |
88 (100.0%), 89 (4.3%) |
|
Elementalna analiza |
C, 54.53; H, 9.15; O, 36.32 |
|
|
|
Synthesis ofRastvor 1,4-dioksana:
1. Uglavnom se proizvodi dehidratacijom etilen glikola pod kiselom katalizom ili direktnom dimerizacijom etilen oksida u prisustvu kiselog katalizatora. Sintetizovani sirovi proizvod se dodaje sa alkalijom da bi se uklonile kisele supstance i voda, filtrira se odsisavanjem, a zatim se filtrat upumpava u kotao za destilaciju da bi se dobio 1,4-dioksan čisti proizvod. Sirovine etilen oksid i etilen glikol koji se koriste u ova dva procesa imaju visoke cijene i niske prinose; Za oba se koristi kiseli katalizator. Naknadna obrada je komplikovana, a zagađenje je jako. Osim toga, etilen oksid je zapaljiva i eksplozivna opasna hemikalija, koja nije pogodna za transport i upotrebu.
2. 1,4-dioksan je sintetizovan iz hloroetoksietanola. 1,4-dioksan je sintetizovan iz hloroetoksietanola i razblaženog vodenog rastvora jake alkalije (kao što je hidroksid alkalnog ili zemnoalkalnog metala). Alkalna cijena sirovine ove metode je niska, a hloroetoksietanol je nusproizvod proizvodnje hloroetanola, a cijena je niska; Reakcioni uređaj je jednostavan i lak za industrijalizaciju; Proizvod ima visok prinos i čistoću, što je od velikog značaja za poboljšanje ekonomske koristi.
Princip reakcije: 1,4-dioksan se sintetiše reakcijom hloroetoksietanola sa razblaženim vodenim rastvorom neorganske jake baze (kao što je hidroksid alkalnog ili zemnoalkalnog metala) pod normalnim pritiskom ili pritiskom. Glavna jednačina reakcije je sljedeća:
3. U procesu proizvodnje etilen glikola, postoje mnogi nusproizvodi dietilen glikola (takođe poznati kao dietilen glikol), koji se mogu koristiti za sintetizaciju naprednog rastvarača 1,4-dioksana.
Jednačina reakcije:
Rastvor 1,4-dioksanaje bezbojno i prozirno tečno organsko jedinjenje koje ima široku primenu u hemijskoj industriji zbog svoje dobre rastvorljivosti i hemijske stabilnosti.
Primjena kao rastvarač
Osnovni rastvarač
To je odličan rastvarač koji može da rastvori različite organske spojeve, uključujući celulozni acetat, smolu, biljna ulja, mineralno ulje, itd. Ova rastvorljivost čini 1,4-dioksan široko primenjenim u industrijama kao što su boje, premazi i mastila. Može se koristiti kao rastvarač za ove proizvode, pomažući da se reguliše viskozitet, fluidnost i brzina sušenja proizvoda, čime se poboljšava njihov kvalitet i performanse.
Boje i rastvarači pigmenta
U industriji boja i pigmenata može se koristiti kao disperzant i otapalo. Može pomoći bojama i pigmentima da se bolje rasprše u mediju, poboljšavajući ujednačenost i kvalitet bojenja i bojenja. Istovremeno, može poslužiti i kao otapalo za boje topive u ulju, pomažući im da se otapaju u ulju radi bolje primjene.
Proizvodnja specijalnih hemikalija
Prilikom proizvodnje određenih specijalnih hemikalija, često se koriste kao rastvarači ili reakcioni mediji. Na primjer, u procesu ekstrakcije farmaceutskih proizvoda i pesticida, može poslužiti kao otapalo za pomoć u ekstrakciji aktivnih sastojaka. Pored toga, može se koristiti i za pripremu određenih specifičnih jedinjenja, kao što je formiranje koordinacionih jedinjenja sa sumpor trioksidom i učešće u sintezi jedinjenja kao sulfatno sredstvo.
Primjena u sintetičkim materijalima
Poliuretanska sintetička koža
U procesu proizvodnje poliuretanske sintetičke kože, može se koristiti kao reakcijsko otapalo. Može pomoći poliuretanskim sirovinama da se miješaju i bolje reagiraju, čime se poboljšava kvalitet i performanse sintetičke kože. Osim toga, može se koristiti i kao sredstvo za pjenjenje poliuretanske pjene kako bi se pjena bolje proširila i učvrstila.
Ostali sintetički materijali
Osim poliuretanske sintetičke kože, može se koristiti i u procesu proizvodnje drugih sintetičkih materijala. Na primjer, može poslužiti kao reakcijsko otapalo za aminokiselinsku sintetičku kožu, pomažući sirovim aminokiselinama da bolje reagiraju i očvrsnu. Osim toga, može se koristiti i za pripremu određenih specifičnih polimera ili smolastih materijala.
Primjena u laboratorijskim i naučnim istraživanjima
Nosač katalizatora
U laboratorijama i naučnim istraživanjima može se koristiti kao nosač za katalizatore. Može pomoći da se katalizator bolje rasprši u reakcionom sistemu, čime se poboljšava efikasnost i selektivnost katalitičke reakcije. Na primjer, u procesu hidrogenacije transfera olefina kataliziranog iridijumom, koristeći ovu supstancu kao izvor vodonika, koja služi kao nosač može potaknuti reakciju i poboljšati čistoću proizvoda.
Reakcioni medij i rastvarač
Može se koristiti i kao reakcijski medij ili rastvarač za određene kemijske reakcije u laboratoriju. Njegova hemijska stabilnost i rastvorljivost čine ga pogodnim za različite vrste hemijskih reakcija, uključujući oksidaciju, redukciju, dodavanje, supstituciju, itd. U laboratoriji, istraživači mogu koristiti ove karakteristike da dizajniraju i optimizuju uslove hemijske reakcije, čime pripremaju željena jedinjenja ili materijale.
Ostale aplikacije
Siguran transport kloriranih ugljovodonika u aluminijskim kontejnerima
Može se koristiti i kao stabilizator za siguran transport kloriranih ugljovodonika u aluminijskim kontejnerima. Može spriječiti opasne situacije kao što su curenje ili eksplozija kloriranih ugljovodonika tokom transporta, čime se osigurava sigurnost i pouzdanost procesa transporta.
Emulgatori i deterdženti
Ima određeni emulgirajući učinak i može se koristiti kao emulgator. Može pomoći da se dvije tekućine koje se ne miješaju bolje pomiješaju i formiraju stabilnu emulziju. Osim toga, može se koristiti i kao sredstvo za uklanjanje kamenca za uklanjanje raznih prljavština i masnoća.
Fizičko-hemijska svojstva u vodenim rastvorima
► Osnovna svojstva
1,4-Dioksan je polarni aprotični rastvarač sa tačkom ključanja od 101,1 stepen i gustinom od 1,033 g/mL na 25 stepeni. Njegova rastvorljivost u vodi je efektivno neograničena, formirajući homogene mešavine čak i pri visokim koncentracijama. Ova mješljivost proizlazi iz vodonične veze između molekula vode i atoma kisika etera u 1,4-dioksanu, iako simulacije molekularne dinamike otkrivaju da 1,4-dioksan remeti mrežu vodoničnih veza vode, smanjujući broj vodoničnih veza voda-voda i mijenjajući viskozitet otopine.
► Ponašanje particioniranja
Nizak oktanol-koeficijent raspodjele vode (log Kow=-0.27) ovog jedinjenja ukazuje na hidrofilnost, ograničavajući njegovu adsorpciju na tlo i sedimente. Njegov koeficijent raspodjele organskog ugljika (log Koc=1.23) dalje sugerira minimalnu sorpciju organske tvari, povećavajući njenu mobilnost u podzemnim vodama. Ova svojstva komplikuju napore zadržavanja, jer 1,4-dioksan može brzo migrirati kroz vodonosne slojeve.
► Stabilnost i reaktivnost
1,4-Dioksan je otporan na hidrolizu, fotolizu i biorazgradnju u ambijentalnim uslovima. Za njegovu degradaciju potrebni su napredni oksidacioni procesi (AOP) koji koriste hidroksilne radikale (·OH), iako efikasnost zavisi od kinetike reakcije i interferencije matrice. Na primjer, u vodenim rastvorima, ·OH radikali reaguju sa 1,4-dioksanom pri konstanti brzine od 1,2 × 10⁹ M⁻¹s⁻¹, ali konkurentske reakcije sa pozadinskim organskim materijama mogu smanjiti efikasnost tretmana.
Industrijske primjene i istorijska upotreba
► Stabilizator rastvarača
Od 1950-ih do 1990-ih, 1,4-dioksan je dodat kloriranim rastvaračima kao što je TCA kako bi se spriječilo razlaganje u korozivnu hlorovodoničnu kiselinu. Procjenjuje se da je 90% proizvedenog 1,4-dioksana potrošeno za ovu svrhu. Nakon ukidanja TCA, preostali 1,4-dioksan iz odlaganja rastvarača ostaje primarni izvor kontaminacije na industrijskim lokacijama.
► Farmaceutika i kozmetika
1,4-Dioksan je nusprodukt u tragovima u sintezi polietilen glikola (PEG) i etoksilovanih surfaktanata, koji se koriste u šamponima, deterdžentima i farmaceutskim proizvodima. Regulatorni napori, poput smjernica FDA o kozmetičkim nečistoćama, smanjili su njegovo prisustvo u potrošačkim proizvodima, iako istorijska kontaminacija i dalje postoji u otpadnim vodama.
► Laboratorije i specijalne hemikalije
Kao svestrano rastvarač, 1,4-dioksan se koristi u istraživačkim laboratorijama za reakcije koje zahtijevaju bezvodne uslove. Također služi kao reakcijski medij u polimerizacije i kao stabilizator u ljepilima i zaptivnim masama.
Rešenja 1,4-dioksana igraju ključnu ulogu u industrijskim procesima, ali predstavljaju značajan rizik za životnu sredinu i zdravlje. Iako su regulatorni napori ograničili njegovu upotrebu u potrošačkim proizvodima, zagađenje podzemnih voda ostaje stalni izazov. Napredne tehnologije sanacije i sigurnije alternative su kritične za ublažavanje izloženosti. Kako industrije prelaze na održive prakse, budućnost 1,4-dioksana zavisi od balansiranja njegove korisnosti sa odgovornim upravljanjem radi zaštite javnog zdravlja i ekosistema.
Popularni tagovi: 1,4-dioksan rastvor cas 123-91-1, dobavljači, proizvođači, fabrika, veleprodaja, kupovina, cena, rasuti, prodaja