وبلاگ تخصصی مواد شیمیایی

۲ مطلب در خرداد ۱۳۹۵ ثبت شده است

۲۴
خرداد

بنزوئیک اسید (Benzoic acid)

نام های مترادف اسید بنزوئیک:

بنزوئیک اسید، اسید کربوکسیلیک فنیل.

• فرمول شیمیایی : (C7H6O2 (C6H5COOH

• خلوص : ۹۹%

• جرم مولی :  ۱۲۲٫۱۲

• شکل ظاهری : ترکیب بلوری سفید رنگ.

• دمای ذوب :  ۱۲۲٫۴ درجه سانتی گراد.

• دمای جوش :  ۲۴۹٫۲ درجه سانتی گراد.

• حلالیت در آب: کم محلول در آب سرد.

• گرید: صنعتی و آزمایشگاهی.

• برند های موجود :الف: چین مارک MICROLEX ب: هند.


اسید بنزوئیک کیمیا تهران اسید


اسید بنزوئیک چیست:

بنزوئیک اسید، (C۷H۶O۲ (C۶H۵COOH، یک ترکیب بلوری بی رنگ (سفید دیده می‌شود) است و ساده‌ترین کربوکسیلیک اسید آروماتیک نیز می‌باشد.

خواص: اسید بنزوئیک از اکسیداسیون تولوئن بدست می آیدو نمک های آن در واکنش با هیدروکسید های متناسب خود ساخته می شوند. بنزوات سدیم یکی از سه نوع نمک رایجی است که در صنعت و تجارت مواد غذایی کاربرد دارد.

عملکرد در مواد غذایی :

بنزوات ها به عنوان نگهدارنده در مقابل مخمرها و کپک ها مورد استفاده قرار می گیرند و تاثیر کمتری بر روی باکتری ها دارند. مصرف این گروه از نگهدارنده ها سابقه ای از اوایل ۱۹۰۰ میلادی دارد. این گروه اثرات هم افزایی با سایر انواع نگهدارنده ها مثل سوربات ها دارند و در کنار دی اکسید سولفور هم مورد استفاده قرار می گیرند که خود به تنهایی از فعالیت آنزیمی و قهوه ای شدن ممانعت می کند.

این ترکیبات به صورت طبیعی در برخی میوه ها وجود دارند.

مزایا : بنزوات ها به سهولت در آب حل شده و در دسترس می باشند. بنزوات سدیم رایج ترین فرم کاربردی این گروه است و بنزوات پتاسیم در انواع محصولات کم سدیم کاربرد دارد. بنزوات ها در محصولات اسیدی کاربرد دارند جایی که حضور آنها به شکل این اسید است. بهترین ph مورد استفاده برای این گروه کمتر از ۴٫۵ می باشد به همین جهت در محصولات اسیدی بیشترین کاربرد را دارند.

محدودیت ها : بنزوات ها بوی خاصی دارند که همین موضوع میزان مصرف آنها را محدود خواهد کرد. استفاده از آنها در محصولاتی که با رشد مخمرها سروکار دارند امکان پذیر نیست. این محصول در آب به مقدار کم قابل انحلال است.

کاربرد بنزوئیک و بنزوات ها :

در برخی مواد غذایی با تعیین میزان ماکزیمم مصرف ، مجاز اعلام شده است. به طور معمول سقف استفاده از این گروه نگهدارنده ۰٫۱ % می باشد.

دوز مجاز قابل دریافت روزانه برای مجموع بنزوات ها در کل ماکزیمم ۵ میلی گرم به ازای هر کیلوگرم از وزن مصرف کننده است.

موارد رایج کاربرد : بنزوات ها رایج ترین نگهدارنده در نوشیدنی های غیر الکلی به حساب می آیند.


• کاربرد اسید بنزوئیک:

۱٫به عنوان خوراک واحدهای صنعتی :

برای تهیه بنزیل کلراید : بنزیل کلرید از واکنش تیونیل کلرید با اسید بنزوئیک بدست می آید. با استفاده از بنزیل کلرید می توان بسیاری از مشتقات این اسید را ساخت از جمله بنزیل بنزوات که یک طعم دهنده مصنوعی می باشد.

برای تهیه فنول : فنول از کربوکسیل زدایی همراه با اکسایش در دمای ۳۰۰ درجه سانتی گراد الی ۴۰۰ درجه سانتی گراد بدست می آید. البته این فرآیند می تواند در حضور کاتالیزور نمک کبالت در ۲۰۰ درجه سانتی گراد هم انجام پذیرد. فنول نیز استفاده های بسیاری دارد ، که مهم ترین آنها تبدیل فنول به سیکلوهگزانول می باشد که سرآغازی برای تولید نایلون است.

۲٫نگهدارنده غذا :

بنزوئیک و نمک هایش به عنوان نگهدارنده غذا مصرف دارند که به نام های E213 , E212 , E211 , E210 شناخته می شوند. هر کدام از این نمک ها از واکنش مستقیم یا واکنش با نمک های سدیم ، پتاسیم یا کلسیم تهیه می شوند. در اصل اسید بنزوئیک از رشد قارچ ها ، مخمرها و بعضی باکتری ها جلوگیری می کند. نحوه اثر این اسید اینگونه است که در ابتدا جذب سلول می شود، اگرPH درون سلولی به ۵ یا کمتر تغییر کند، تخمیر ناهوازی گلوکز از طریق phosphofructokinase به میزان ۹۵% کاهش می یابد و این خود باعث نابودی آنها می شود. مقدار معمول استفاده از اسید بنزوئیک و نمک هایش به عنوان نگهدارنده بین ۰٫۰۵% – ۰٫۱% می باشد. البته در بعضی غذاها باید از سطوح بالاتری از آن استفاده شود که مقادیر ماکسیمم آن در قوانین بین المللی غذا موجود است. البته نگرانی هایی وجود دارد مبنی بر اینکه با اسکوربیک اسید موجود در نوشابه ها واکنش داده و مقادیر بسیار کم بنزن تولید می شود.

۳٫دارو :

اسید بنزوئیک جزئی از پماد whitfield است که برای درمان بیماری های قارچی پوست و مو استفاده می شود.


اسید بنزوئیک- کیمیا تهران اسید.jpg


• تاریخچه:

اسید بنزوئیک در قرن شانزدهم میلادی کشف شد. اولین بار شخصی به نام Nostradamus از تقطیر خشک ماده ای سنتی به نام gum benzoin بدست آورد. در سال ۱۸۷۵ شخصی به نام salkowski نیز پی به خواص ضد قارچ این ماده برد.


• خطرات :

۱٫حریق : قابل اشتعال.

۲٫انفجار : غبار ماده در هوا خطر انفجار دارد.

۳٫تماس تنفسی : گلو درد –سرفه.

۴٫تماس پوستی : قرمزی – سوختگی شدید – خارش پوست.

۵٫تماس چشمی : درد – قرمزی و سوزش.

۶٫بلع و گوارش : درد معده – استفراغ.

• توصیه های ایمنی:

۱٫حریق : ایجاد شعله باز ممنوع.

۲٫انفجار : تجهیزات برق ضد انفجار – پیشگیری از ایجاد غبار.

۳٫تماس تنفسی : وسایل حفاظت فردی.

۴٫تماس پوستی : وسایل حفاظت فردی.

۵٫تماس چشمی : وسایل حفاظت فردی.

۶٫بلع و گوارش : نوشیدن – غذا خوردن و سیگار کشیدن حین کار ممنوع.

• کمکهای اولیه:

۱٫حریق : کلیه مواد اطفایی مجاز است.

۲٫انفجار : خنک کردن مخازن – حفاظت از مخازن.

۳٫تماس تنفسی : استراحت – هوای آزاد.

۴٫تماس پوستی : لباس آلوده را در آورید – شستشو با آب.

۵٫تماس چشمی : شستشو با آب ۱۵ دقیقه و مراجعه به پزشک.

۶٫بلع و گوارش : شستن دهان – مراجعه به پزشک.


• تولید:

روش های تهیه اسید بنزوئیک معمولا روش تجاری و آزمایشگاهی می باشد که به صورت زیر می باشند :

روش تجاری : یکی از روش های تجاری اکسایش جزئی تولوئن با گاز اکسیژن در مجاورت کاتالیزور کبالت یا منگنز نفتنات است که با بازده بالا و رعایت اصول محیط زیستی انجام می شود.


روش آزمایشگاهی :

اسید بنزوئیک ماده ارزان قیمت و در دسترسی است ، در نتیجه در صورت نیاز به آن لازم نیست زحمت سنتز آن را متقبل شویم و فقط کافی است نمونه تجاری آن را خریداری کرده و متناسب با کارمان آن را خالص سازی کنیم. که برای اینکار استفاده از روش تبلور مجدد با دو حلال با حلال های اتانول و آب بسیار مناسب می باشد.

ولی در هر صورت می توان آن را به روش های زیر نیز سنتز کرد :

۱٫با هیدرولیز : از هیدرولیز بنزونیتریل ، بنزآمید در محیط های اسیدی و یا بازی شدید می توان این اسید یا آنیون آن را بدست آورد.

۲٫از بنزالدهید : همچنین می توان با استفاده از واکنش کانیزاروی تقاطعی آن را از بنزالدهید ساخت.

۳٫از بنزیل الکل : همچنین می توان از اکسایش بنزیل الکل در حضور محلول پتاسیم پرمنگنات داغ نیز استفاده کرد. در این روش بلافاصله بعد از واکنش باید محلول در حالت داغ غیلتر شود تا منگنز دی اکسید تشکیل شده جدا شود و سپس محلول به حال خود رها می شود تا بلورهای اسید بنزوئیک تشکیل شود.


• استخراج اسید بنزوئیک:

یک گرم بنزوئیک اسید را در ۱۰ میلی لیتر کلروفرم حل کنید. محلول را در یک قیف جدا کننده (دکانتور) بریزید و به آن ۱۰ میلی لیتر محلول سود ۱۰ درصد اضافه کنید.

در قیف را ببندید و با رعایت نکات ایمنی بنزوئیک اسید محلول در کلروفرم را به وسیله سود استخراج کنید.

بعد از تکان دادن به مقدار کافی، قیف را روی حلقه جای قیف که به پایه وصل شده است قرار دهید تا دو لایه از هم جدا شوند، در قیف را باز کنید و لایه زیرین (کلروفرم) را در ظرفی (ارلن مایر یا بشر) بریزید لایه بالایی را نیز در ظرفی ریخته کنار بگذارید.

لایه کلروفرمی را دوباره به قیف جدا کننده منتقل کنید و دوبار دیگر، هر بار با ۱۰ میلی لیتر محلول سود ۱۰% استخراج کنید. لایه بالایی جدید را به ظرفی که لایه بالایی قبلی را ریخته اید اضافه کنید.

واکنشی را که در لایه آبی صورت گرفته است بنویسید.

PhCOOH + NaOH PhCOONa + H2O

به لایه آبی حدود ۲۵ میلی لیتر محلول هیدروکلریک اسید ۲۰% اضافه کنید تا pH محلول حاصل، اسیدی شود (کاغذ تورنسل).

n در این حالت، رسوب سفید رنگی ظاهر می شود. این رسوب بلوری سفید رنگ چیست؟ بنزوئیک اسید


• بسته بندی:

اسید بنزوئیک در بشکه های ۳۰ کیلوگرمی با برند چین و هند موجود می باشد.

برای دریافت اطلاعات بیشتر به وب سایت زیر مراجعه کنید:

tehranacid/اسید بنزوئیک



  • خانم طبرزدی
۱۲
خرداد

مشخصات suifuric acid

جوهر گوگرد ، سولفوریک اسید ، سولفات هیدروژن.

• فرمول شیمیایی: H2SO4.

• خلوص:  ۹۸% – ۵۰% – ۳۵%.

• جرم مولی : ۹۸/۰۷۸ g/mol .

• شکل ظاهری : مایع شفاف ، بی رنگ و بی بو.

• دمای ذوب : ۱۰ ͦC.

• دمای جوش : ۲۹۰ ͦC.

• دمای انجماد : ۱۰٫۵ ͦC.

• دانسیته : ۱٫۸ gr/cm3 .

• حلالیت در آب : نامحلول.

• گرید: صنعتی و آزمایشگاهی.


• تـــــــاریخچه

زکریای رازی کاشف سولفوریک اسید است که در قرن نهم این اسید را کشف کرد. این اسید را از طریق تقطیر خشک کانی‌هایی که شامل سولفات آهن که زاج سبز نامیده می‌شود و سولفات مس که کات کبود نامیده می‌شد بدست آورد. حرارت هر یک از این ترکیبات باعث تجزیه آنها و ایجاد اکسید آهن یا اکسید مس ، می‌گردد.

این روش با ترجمه متون علمی و کتاب‌های دانشمندان مسلمان ایرانی توسط شیمیدان‌های اروپایی در قرون وسطی مانند آلبرت ماگنوس در اروپا شناخته شد و به این دلیل اسید سولفوریک را شیمیدان‌های قرون وسطی به نام جوهر گوگرد شناختند.

در قرن هفدهم ، جان گلوبر ، این اسید را از سوزاندن سولفورو نیترات پتاسیم در مجاورت بخار آب تهیه کرد. در سال ۱۷۴۶ وی این ماده را با غلظت ۴۰-۳۵% در ظروف سربی تولید می‌کرد. جوزف گیلوساک با اصلاح روش روبک ، اسید سولفوریکی با غلظت ۷۸% بدست آورد.

با این همه صنایع رنگرزی و سایر صنایع شیمیایی خواهان اسید سولفوریک با غلظت بالاتر بودند. در اواسط قرن ۱۸ این امر با روش تقطیر خشک کانی‌ها ، شبیه همان روش اولیه رازی ممکن شد. در این روش سولفید آهن در اثر حرارت در هوا تولید سولفات آهن می‌کند و فراورده حاصل با حرارت اضافی اکسید شده و تولید سولفات آهن می‌کند که آن هم در اثر حرارت در ۴۸۰ درجه سانتیگراد تجزیه شده و اکسید آهن ایجاد می‌کند. عبور دادن به آرامی از میان آب ، اسید سولفوریک با غلظت بالا ایجاد می‌کند.


• کاربــــــرد

یکی از اسیدهای بسیار قوی که از گوگرد ساخته می شود، سولفوریک اسید است.کاربرد این اسید بسیار گسترده است، از باتری اتومبیل تا صنایع بزرگ مس. انواع کود ، فرآورده های نفتی ، آهن و فولاد، درساختن رنگها، پلاستیک ها و مواد شیمیایی دیگر استفاده می شود. این اسید پوست بدن را زخم می کند و پارچه ها را سوراخ می کند.

ای ماده جزء مواد شیمیایی پراستفاده می‌باشد. این ماده در واکنش‌های شیمیایی و فرآیندهای تولید سایر ترکیبات ، کابرد فراوانی دارد. عمده‌ترین استفاده آن در کارخانه‌های تولید کود شیمیایی ، استخراج فلزات ، سنتزهای شیمیایی ، تصفیه پساب‌ها و پالایشگاه‌های نفت می‌باشد. اسید سولفوریک در اثر واکنش با اسید نیتریک ، یون نیترونیوم تولید می‌کند که در فرآیند نیترو‌دار کردن ترکیبات استفاده می‌شود.

فرآیند نیترودار کردن در صنایع تولید مواد منفجره مانند تولید تری‌نیتروتولوئن (TNT) ، نیترو گلیسیرین و … استفاده می‌شود. اسید سولفوریک در انباره‌های سربی (باطری‌های سربی) به عنوان محلول الکترولیت استفاده می‌شود.

اسید سولفوریک ، یک عامل آبگیری بسیار قوی است. در اکثر واکنش‌ها به عنوان عامل هیدراتاسیون استفاده می‌شود و در تولید میوه‌های خشک هم به میزان کم ، از اسید سولفوریک برای جذب آب استفاده می‌کنند.


• تـــــــــــولید

در حال حاضر مهمترین روش تولید آن، فرایند اول یعنی تولید از گوگرد عنصری است. دی اکسید گوگرد ممکن است از اکسیداسیون گوگرد خام و یا اکسیداسیون سولفیدهای فلزی گوگرد نظیر سولفید مس، سولفید سرب، سولفید نیکل، سولفیدهای آهن، سولفید روی و یا سولفید مولیبدیم تولید شود. اکسیداسیون سولفید هیدروژن(H2 S) نیز منجر به تولید دی اکسید گوگرد می شود. تبدیل دی اکسید گوگرد به تری اکسید گوگرد در فرایند اکسیداسیون کاتالیستی با کاتالیست سدیم و یا پنتا اکسید وانادیم اصلاح یافته انجام می شود. در نهایت از هیدراسیون تری اکسید گوگرد اسید سولفوریک تولید می شود. اصلی ترین روش تولید تجاری این اسید به این صورت است که ابتدا دی اکسید گوگرد از گوگرد تهیه می شود. سپس دی اکسید گوگرد در فرایند اکسیداسیون کاتالیستی به تری اکسید گوگرد تبدیل می شود و سپس از واکنش تری اکسید گوگرد با آب این اسید غلیظ تولید می شود.

فرآیند تولید اسید سولفوریک از دی اکسید گوگرد حاصل از سولفیدهای فلزی

دی اکسید گوگرد به عنوان یک محصول فرعی در اکثر فرایندهای تولید مس و برخی دیگر از فلزات محسوب می شود. دی اکسید گوگرد تولید شده با هوا رقیق می شود. اکسیژن و دی اکسید گوگرد وارد راکتور کاتالیستی شده و واکنش اکسیداسیون انجام می گردد. در این راکتور دی اکسید گوگرد به تری اکسید گوگرد تبدیل می شود. تری اکسید گوگرد بوسیله اسید سولفوریک جذب شده و اسیدی با غلظت بالا ( ٩٨,٥ درصد وزنی) تشکیل می شود.

فرآیند تولید اسید سولفوریک از فسفو ژیپسوم (گچ فسفردار)

در این فرآیند، فسفو ژیپسوم به عنوان محصول جانبی تولید می شود. از ترکیب فسفوژیپسوم، کک نفتی، پیریت های آهن و خاک رس و دی اکسید گوگرد تولید می شود. این روش تولید از دی اکسید گوگرد نظیر آنچه که در فرایند قبلی توضیح داده شد، می باشد.


• نقش سولفــــوریک در کشاورزی

یکی از موارد مهم در جذب مواد غذایی توسط درختان از خاک ،ph خاک است . ph به طور مستقیم روی میکروارگانیسم موجود در خاک و جذب مواد غذایی تاثیر بسیار دارد.

Ph خاک تعیین می کند کدام عنصرها توسط ریشه ها جذب شوند و کدامیک نشوند. عناصری مانند روی ، منگنز ، آلومینیوم ، مس و کبالت در شرایط ph اسیدی ، بسیار قابل جذب هستند و در ph بالا نمی توانند توسط گیاهان جذب شوند. این اتفاقی است که در شرایط خاکی باغات پسته استان کرمان صورت گرفته است و موجب شده است که به دلیل ph بالای خاک ، کمبود عناصر کم مصرف تقریبا در تمام باغات پسته مشاهده شود. خاک های به شدت قلیایی شده استان کرمان دارای مقادیر بالایی از یون های بی کربنات هستند که تاثیر منفی روی رشد و نمو درختان گذاشته اند و در جذب سایر عناصر مورد نیاز درختان پسته اختلال ایجاد کرده اند.

به طور معمول ، در ph پایین یا شرایط اسیدی ، عناصر پرمصرف کمتر توسط درختان جذب می شوند و برعکس در شرایط ph بالا عناصر کم مصرف شانس کمتری برای جذب توسط ریشه درختان دارند.

در این خصوص کشاورزان با اضافه کردن آهک سعی در بهتر شدن وضعیت خاک در باغ ها می کنند که اشتباهی بزرگ است. چون آهک ، ph خاک را به شدت بالا می برد و نه تنها بهبودی در شرایط خاک ایجاد نمی کند بلکه به شدت قلیایی شدن خاک را افزایش می دهد.

راه های مختلفی برای اصلاح شرایط خاک و بهبود وضعیت ph خاک توصیه می گردد. یکی از این راه ها استفاده از گچ خام است که موجب می شود ph خاک به سمت اسیدی شدن سوق یابد و روش دیگر استفاده از اسید سولفوریک می باشد.


• خطـــــــــــرات

واکنش اسید سولفوریک با آب بسیار گرمازا می‌باشد. اضافه کردن آب به اسید سولفوریک غلیظ خطرناک است. زیرا در اثر حرارت حاصل از واکنش اسید و آب ، آب داغ ممکن است به اطراف پراکنده شود.

بنابراین آن را با آرامی به آب اضافه می‌کنند. این مساله بدلیل پایین بودن دانسیته آب نسبت به این اسید می‌باشد که آب میل دارد روی اسید قرار گیرد. میل ترکیبی اسید سولفوریک با آب بقدری بالاست که می‌تواند مولکول‌های هیدروژن و اکسیژن را از بقیه ترکیبات بصورت آب جدا کند. به عنوان مثال مخلوط کردن گلوکز و اسید سولفوریک ، عنصر کربن و آب ایجاد می‌کند.


• هشـــــدار های ایمنی

اسید سولفوریک ، اسید بسیار قوی و خورنده می‌باشد. نوشیدن آن باعث آسیب‌های شدید دائمی در دهان و سایر بافت‌های مورد تماس می‌شود. تنفس آن بسیار خطرناک بوده و باعث آسیب‌های جدی می‌شود. در صورت تماس با پوست و چشم باعث سوزش و ایجاد زخم می‌شود. در صورت تماس پوست و چشم با آن ، باید با آب فراوان شستشو داده و سپس از محلول بی‌کربنات سدیم یک درصد برای شستشو موضع مورد تماس استفاده گردد.


• انبــــــــارداری

ظرف حاوی اسید باید در محل خشک، خنک و دور از آفتاب نگهداری شود.

درب ظرف اسید پس از هر بار استفاده باید محکم بسته شود.

ظرف حاوی اسید باید از عوامل اکسایش، قلیاها، فلزات، منابع گرمایی و منابع غذایی دور نگه داشته شود.

واکنش اضافه کردن آب به اسید گرمازا است که می تواند منجر به آتش سوزی شود. بنابراین باید همیشه اسید را به آب اضافه کرد.

محل نگهداری اسید باید مجهز به تجهیزات ضد حریق باشد.

اسید سولفوریک/tehranacid










  • خانم طبرزدی