Otopina 1,4-dioksana, uglavnom sastavljen od 1,4-dioksana, organski je spoj s molekulskom formulom C4H8O2, CAS 123-91-1, i molekulskom masom 88,11. To je bezbojna i prozirna tekućina s blagim mirisom poput etera ili suptilnom slatkoćom. Može se miješati s vodom i većinom organskih otapala u obliku azeotropne smjese. Azeotropni omjer je 81,6% za dioksan, a azeotropna temperatura je 87,8 stupnjeva. Osim toga, proizvod koji se čuva dulje vrijeme može sadržavati perokside i dietanol formaldehid. To je zapaljiva tekućina koju je potrebno skladištiti i koristiti pod određenim uvjetima kako bi se spriječila pojava požara i eksplozija. Uglavnom se koristi kao otapalo za nitrocelulozu, celuloid, celuloznu smolu, biljna ulja, mineralna ulja i boje topive u ulju, može se koristiti kao disperzant za boje, disperzant za agense za bojenje drva i otapalo za boje topive 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. Također može tvoriti koordinacijske spojeve sa sumpornim trioksidom i koristiti se kao sulfatno sredstvo u sintezi mnogih spojeva; Također se može koristiti kao sredstvo za obradu metalnih površina visoke čistoće, itd.
|
Kemijska formula |
C4H8O2 |
|
Točna misa |
88 |
|
Molekularna težina |
88 |
|
m/z |
88 (100.0%), 89 (4.3%) |
|
Elementarna analiza |
C, 54.53; H, 9.15; O, 36.32 |
|
|
|
Sinteza odOtopina 1,4-dioksana:
1. Uglavnom se proizvodi dehidracijom etilen glikola pod kiselom katalizom ili izravnom dimerizacijom etilen oksida u prisutnosti kiselog katalizatora. Sintetiziranom sirovom proizvodu dodaje se lužina kako bi se uklonile kisele tvari i voda, filtrira usisavanjem, a zatim se filtrat pumpa u kotao za destilaciju kako bi se dobio čisti proizvod 1,4-dioksana. 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 komplicirana, a zagađenje veliko. Osim toga, etilen oksid je zapaljiva i eksplozivna opasna kemikalija koja nije prikladna za transport i upotrebu.
2. 1,4-dioksan je sintetiziran iz kloroetoksietanola. 1, 4-dioksan je sintetiziran iz kloroetoksietanola i razrijeđene vodene otopine jake lužine (kao što je hidroksid alkalnog ili zemnoalkalnog metala). Alkalna cijena sirovine ove metode je niska, a kloroetoksietanol je nusproizvod proizvodnje kloroetanola, a cijena je niska; Reakcijski uređaj je jednostavan i lako ga je industrijalizirati; Proizvod ima visok prinos i čistoću, što je od velikog značaja za poboljšanje ekonomske koristi.
Princip reakcije: 1,4-dioksan se sintetizira reakcijom kloroetoksietanola s razrijeđenom vodenom otopinom anorganske jake baze (kao što je hidroksid alkalijskog metala ili zemnoalkalijskog metala) pod normalnim tlakom ili pritiskom. Glavna jednadžba reakcije je sljedeća:
3. U procesu proizvodnje etilen glikola, postoji mnogo nusproizvoda dietilen glikola (također poznatog kao dietilen glikol), koji se mogu koristiti za sintezu naprednog otapala 1,4-dioksana.
Jednadžba reakcije:
Otopina 1,4-dioksanaje bezbojan i proziran tekući organski spoj koji ima široku primjenu u kemijskoj industriji zbog dobre topljivosti i kemijske stabilnosti.
Primjena kao otapalo
Osnovno otapalo
Izvrsno je otapalo koje može otopiti različite organske spojeve, uključujući celulozni acetat, smolu, biljno ulje, mineralno ulje itd. Ova topljivost čini 1,4-dioksan naširoko korištenim u industrijama kao što su boje, premazi i tinte. Može se koristiti kao otapalo za ove proizvode, pomažući regulirati viskoznost, fluidnost i brzinu sušenja proizvoda, čime se poboljšava njihova kvaliteta i učinak.
Otapala za boje i pigmente
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 kvalitetu bojenja i bojenja. U isto vrijeme, može poslužiti i kao otapalo za boje topive u ulju, pomažući im da se otope u ulju radi bolje primjene.
Proizvodnja specijalnih kemikalija
U proizvodnji određenih posebnih kemikalija često se koriste kao otapala ili reakcijski mediji. Na primjer, u procesu ekstrakcije lijekova i pesticida, može poslužiti kao otapalo koje pomaže u ekstrakciji aktivnih sastojaka. Osim toga, također se može koristiti za pripremu određenih specifičnih spojeva, kao što je stvaranje koordinacijskih spojeva sa sumpornim trioksidom i sudjelovanje u sintezi spojeva kao sulfatno sredstvo.
Primjena u sintetičkim materijalima
Poliuretanska sintetička koža
U procesu proizvodnje poliuretanske sintetičke kože može se koristiti kao reakcijsko otapalo. Može pomoći da se poliuretanske sirovine miješaju i bolje reagiraju, čime se poboljšava kvaliteta i izvedba sintetičke kože. Osim toga, može se koristiti i kao sredstvo za pjenjenje poliuretanske pjene kako bi se pjena bolje proširila i stvrdnula.
Ostali sintetički materijali
Osim poliuretanske umjetne kože, može se koristiti iu procesu proizvodnje drugih umjetnih materijala. Na primjer, može poslužiti kao reakcijsko otapalo za aminokiselinsku sintetičku kožu, pomažući aminokiselinskim sirovinama da bolje reagiraju i očvrsnu. Osim toga, također se može koristiti za pripremu određenih specifičnih polimera ili smolastih materijala.
Primjena u laboratorijskim i znanstvenim istraživanjima
Nosač katalizatora
U laboratorijima i znanstvenim istraživanjima može se koristiti kao nosač za katalizatore. Može pomoći da se katalizator bolje rasprši u reakcijskom sustavu, čime se poboljšava učinkovitost i selektivnost katalitičke reakcije. Na primjer, u procesu hidrogenacije prijenosa olefina kataliziranog iridijem korištenjem ove tvari kao izvora vodika, služeći kao nosač može pospješiti reakciju i poboljšati čistoću proizvoda.
Reakcijski medij i otapalo
Također se može koristiti kao reakcijski medij ili otapalo za određene kemijske reakcije u laboratoriju. Njegova kemijska stabilnost i topljivost čine ga prikladnim za razne vrste kemijskih reakcija, uključujući oksidaciju, redukciju, dodavanje, supstituciju, itd. U laboratoriju, istraživači mogu koristiti ove karakteristike za dizajniranje i optimiziranje uvjeta kemijske reakcije, čime se pripremaju željeni spojevi ili materijali.
Ostale aplikacije
Siguran prijevoz kloriranih ugljikovodika u aluminijskim spremnicima
Također se može koristiti kao stabilizator za pomoć u sigurnom transportu kloriranih ugljikovodika u aluminijskim spremnicima. Može spriječiti opasne situacije poput istjecanja ili eksplozije kloriranih ugljikovodika tijekom prijevoza, čime se osigurava sigurnost i pouzdanost procesa prijevoza.
Emulgatori i deterdženti
Ima određeni učinak emulgiranja i može se koristiti kao emulgator. Može pomoći da se dvije tekućine koje se ne miješaju bolje pomiješaju kako bi se stvorila stabilna emulzija. Osim toga, može se koristiti i kao sredstvo za uklanjanje kamenca koje pomaže u uklanjanju raznih nečistoća i masnoća.
Fizikalno-kemijska svojstva u vodenim otopinama
► Osnovna svojstva
1,4-Dioksan je polarno neprotično otapalo s vrelištem od 101,1 stupanj i gustoćom od 1,033 g/mL na 25 stupnjeva. Njegova topljivost u vodi je praktično neograničena, stvarajući homogene smjese čak i pri visokim koncentracijama. Ova mješljivost proizlazi iz vodikovih veza između molekula vode i atoma kisika u eteru u 1,4-dioksanu, iako simulacije molekularne dinamike otkrivaju da 1,4-dioksan prekida mrežu vodikovih veza u vodi, smanjujući broj vodikovih veza voda-voda i mijenjajući viskoznost otopine.
► Ponašanje particioniranja
Nizak koeficijent raspodjele oktanol-voda spoja (log Kow=-0.27) ukazuje na hidrofilnost, ograničavajući njegovu adsorpciju na tlo i sedimente. Njegov koeficijent raspodjele organskog ugljika (log Koc=1.23) dalje ukazuje na minimalnu sorpciju organske tvari, povećavajući njenu mobilnost u podzemnim vodama. Ova svojstva kompliciraju napore za zadržavanje, jer 1,4-dioksan može brzo migrirati kroz vodonosnike.
► Stabilnost i reaktivnost
1,4-dioksan je otporan na hidrolizu, fotolizu i biorazgradnju u uvjetima okoline. Za njegovu razgradnju potrebni su napredni oksidacijski procesi (AOP) koji koriste hidroksilne radikale (·OH), iako učinkovitost ovisi o kinetici reakcije i interferenciji matrice. Na primjer, u vodenim otopinama ·OH radikali reagiraju s 1,4-dioksanom konstantnom brzinom od 1,2 × 10⁹ M⁻¹s⁻¹, ali konkurentske reakcije s pozadinskim organskim tvarima mogu smanjiti učinkovitost liječenja.
Industrijske primjene i povijesna uporaba
► Stabilizator otapala
Od 1950-ih do 1990-ih, 1,4-dioksan se dodavao kloriranim otapalima kao što je TCA kako bi se spriječilo raspadanje u korozivnu solnu kiselinu. Procjenjuje se da je 90% proizvedenog 1,4-dioksana potrošeno u tu svrhu. Nakon postupnog ukidanja TCA-a, zaostali 1,4-dioksan iz odlagališta otapala ostaje primarni izvor onečišćenja u industrijskim pogonima.
► Farmaceutika i kozmetika
1,4-Dioksan je nusproizvod u tragovima u sintezi polietilen glikola (PEG) i etoksiliranih surfaktanata, koji se koriste u šamponima, deterdžentima i lijekovima. Regulatorni napori, kao što su smjernice FDA-e o kozmetičkim nečistoćama, smanjili su njegovu prisutnost u potrošačkim proizvodima, iako povijesna kontaminacija i dalje postoji u otpadnim vodama.
► Laboratoriji i specijalne kemikalije
Kao svestrano otapalo, 1,4-dioksan se koristi u istraživačkim laboratorijima za reakcije koje zahtijevaju bezvodne uvjete. Također služi kao reakcijski medij u polimerizacija i kao stabilizator u ljepilima i brtvilima.
Otopine 1,4-dioksana igraju ključnu ulogu u industrijskim procesima, ali predstavljaju značajne rizike za okoliš i zdravlje. Dok su regulatorni napori ograničili njegovu upotrebu u potrošačkim proizvodima, onečišćenje podzemnih voda ostaje uporan izazov. Napredne tehnologije sanacije i sigurnije alternative ključne su za smanjenje izloženosti. Kako industrije prelaze na održive prakse, budućnost 1,4-dioksana ovisi o balansiranju njegove korisnosti s odgovornim upravljanjem radi zaštite javnog zdravlja i ekosustava.
Popularni tagovi: Otopina 1,4-dioksana cas 123-91-1, dobavljači, proizvođači, tvornica, veleprodaja, kupnja, cijena, rasuto, na prodaju