Tributil fosfat CAS 126-73-8

Tributil fosfat(TBP) je kemijski spoj formule (C4H9O)3PO i CAS 126-73-8. To je bezbojna do žućkasta tekućina s karakterističnim mirisom, koja se često koristi u raznim industrijskim primjenama zbog svojih jedinstvenih svojstava. Prvenstveno, TBP je poznat po svojim sposobnostima otapala, posebice u ekstrakciji specifičnih metala iz vodenih otopina. To ga čini nezamjenjivim u nuklearnoj preradi, gdje pomaže u odvajanju urana i plutonija od istrošenog nuklearnog goriva.

Kemijski, TBP pokazuje visoku stabilnost i otporan je na hidrolizu, što pridonosi njegovoj prikladnosti za upotrebu u teškim uvjetima. Njegova sposobnost otapanja proizlazi iz njegove sposobnosti stvaranja kompleksa s metalnim ionima, olakšavajući njihov prijenos iz vodene u organsku fazu. Ovaj proces selektivne ekstrakcije ključan je za pročišćavanje i recikliranje radioaktivnih materijala.

Osim nuklearnih primjena, TBP nalazi primjenu u proizvodnji plastike, maziva i usporivača plamena. Služi kao plastifikator u određenim polimerima, povećavajući fleksibilnost i trajnost. U industriji maziva, pomaže u formuliranju ulja visokih-učinkovitosti koja mogu izdržati ekstremne temperature i pritiske. Kao usporivač plamena, TBP doprinosi poboljšanju sigurnosti materijala usporavanjem širenja požara.

Međutim, unatoč svojoj industrijskoj korisnosti, TBP predstavlja zabrinutost za okoliš i zdravlje. Klasificiran je kao otrovna i opasna tvar, zahtijeva pažljivo rukovanje i odlaganje kako bi se spriječilo onečišćenje tla i vodenih resursa. Izloženost TBP-u može dovesti do iritacije dišnog sustava, preosjetljivosti kože i potencijalnih dugoročnih -učinaka na zdravlje ako se ne postupa ispravno.

Ukratko, to je svestrana kemikalija sa značajnim primjenama u nuklearnoj preradi, proizvodnji plastike i formuliranju maziva. Iako su njegove industrijske prednosti znatne, moraju se primijeniti odgovarajuće sigurnosne mjere kako bi se ublažili povezani rizici.

Tributil fosfat(TBP) je organski spoj fosfora koji je kovalentno vezan na atome fosfora preko tri n-butilna lanca. Njegova jedinstvena niska površinska napetost, izvrsna topljivost i kemijska stabilnost čine ga nezamjenjivim u raznim područjima kao što su nuklearna industrija, ekstrakcija rijetkih metala, kemijska sinteza, upravljanje okolišem i znanost o materijalima.

Nuklearna industrija: ključna uloga odvajanja radioaktivnih elemenata

 

Ima ulogu ekstraktanta jezgre u ciklusu nuklearnog goriva, postižući učinkovito odvajanje kroz koordinaciju s metalnim ionima:
Oporaba urana i plutonija: U preradi nuklearnog goriva, TBP tvori organsku fazu s kerozinom. Kada dođe u kontakt s vodenom fazom koja sadrži dušičnu kiselinu, atomi kisika u njegovoj fosforno-kisikovoj vezi tvore neutralne komplekse s uranil ionima (UO ₂² ⁺) ili plutonijevim ionima (Pu 4⁺), postižući odvajanje od produkata fisije. Na primjer, postrojenje za preradu UP2-800 u Francuskoj koristi TBP za pročišćavanje urana, sa stopom oporabe od preko 99,9% i čistoćom od 99,95%, čime se zadovoljavaju standardi proizvodnje za gorivne šipke nuklearnih reaktora.

 

Ekstrakcija neptunija: u reaktorima s brzim neutronima, TBP može ekstrahirati neptunij-237 iz istrošenog goriva za širenje fisibilnog materijala plutonija-239, poboljšavajući učinkovitost korištenja nuklearnog goriva.
Obrada nuklearnog otpada: TBP može izdvojiti dugo{0}}radioaktivne nuklide kao što su stroncij-90 i cezij-137, smanjujući radioaktivnu toksičnost otpada i skraćujući razdoblje skladištenja. Na primjer, postrojenje za naknadnu obradu Rokkamura u Japanu koristi sustav TBP kerozina za obradu visokoradioaktivnog otpada, što rezultira koeficijentom odvajanja od 10 ⁴ za stroncij-90.

Ekstrakcija rijetkih metala: "krv" visoko-tehnoloških industrija

 

TBP postiže učinkovito odvajanje i pročišćavanje rijetkih metala kroz ekstrakciju otapala, podržavajući strateške industrije kao što su elektronika i zrakoplovstvo
Ekstrakcija kobalta i nikla: U otopini za ispiranje rude bakra i kobalta, TBP i P204 (di - (2-etilheksil) fosfat) sinergistički ekstrahiraju kobalt, s koeficijentom odvajanja od 10 ³ i stopom povrata kobalta od preko 95%. Na primjer, talionica kobalta u Demokratskoj Republici Kongo koristi sustav TBP-P204 za pročišćavanje kobaltnih soli za bateriju (Co veći ili jednak 99,8%) iz kaše koja sadrži 0,5% kobalta.

 

Odvajanje litija: U slanoj vodi slanog jezera s visokim omjerom magnezija i litija, TBP se kombinira sa željeznim kloridom kako bi formirao sinergistički sustav ekstrakcije, selektivno ekstrahirajući litijeve ione s koeficijentom odvajanja litija i magnezija od preko 50. Qinghai Salt Lake Industry Co., Ltd. primijenio je ovu tehnologiju za povećanje stope oporavka litija s 30% na 85% i smanjiti troškove proizvodnje litij karbonata za 40%.
Odvajanje elemenata rijetkih zemalja: Mješoviti ekstraktant sastavljen od TBP-a i cikloalkanske kiseline može odvojiti lake rijetke zemlje (kao što su cerij i lantan) od teških rijetkih zemalja (kao što su neodim i europij) u elementima lantanida, s čistoćom od 99,99%, ispunjavajući-visoke zahtjeve kao što su trajni magnetni materijali i katalizatori.

Kemijska sinteza: katalizator za optimizaciju reakcije

 

TBP poboljšava učinkovitost sinteze i kvalitetu proizvoda podešavanjem svojstava reakcijskog sustava
Antifoamer: U reakciji polimerizacije, TBP može smanjiti površinsku napetost tekućine na ispod 25 mN/m i uništiti stabilnost pjenastog filma. Na primjer, u suspenzijskoj polimerizaciji polivinil klorida (PVC), dodavanje 0,1% TBP može smanjiti volumen pjene za 90%, skratiti vrijeme reakcije za 20% i učiniti distribuciju veličine čestica ujednačenijom.

 

Inhibitor polimerizacije: TBP inhibira reakciju samopolimerizacije akrilnih monomera (kao što je metil metakrilat) hvatanjem slobodnih radikala. Eksperimenti su pokazali da dodavanje 0,5% TBP može produljiti razdoblje skladištenja monomera s 3 mjeseca na 12 mjeseci i povećati stopu polimerizacijske konverzije za 15%.
Otapalo i plastifikator: TBP može otopiti netopljive smole kao što su nitroceluloza i celulozni acetat, poboljšavajući tečljivost premaza. Na primjer, u premazima za drvo, TBP služi kao glavni plastifikator, povećavajući fleksibilnost premaza za 30% i postižući otpornost na hladnoću od -40 stupnjeva bez pucanja.

Upravljanje okolišem: 'čistač' kontrole onečišćenja

 

TBP postiže učinkovito uklanjanje zagađivača fizičkom adsorpcijom i kemijskom ekstrakcijom
Pročišćavanje otpadnih voda: U otpadnoj vodi proizvodnje fenolne smole, TBP može ekstrahirati fenolne tvari sa stopom povrata od 90%. Nakon pročišćavanja, COD (kemijska potrošnja kisika) otpadne vode smanjuje se s 5000 mg/L na ispod 100 mg/L. Na primjer, kemijska tvornica u provinciji Shandong koristitributil fosfattehnologiju ekstrakcije, koja smanjuje emisije fenola za 120 tona godišnje i štedi 3 milijuna juana na troškovima sirovina.

 

Pročišćavanje ispušnih plinova: TBP se puni na vlakna aktivnog ugljena i može adsorbirati kisele plinove (kao što su SO ₂, NO ₓ) i hlapljive organske spojeve (VOC). Eksperimenti su pokazali da adsorpcijski kapacitet za derivate benzena doseže 150 mg/g, što je dvostruko više od tradicionalnog aktivnog ugljena.
Remedijacija tla: TBP u kombinaciji s tenzidima može ekstrahirati teške metale (kao što su kadmij i olovo) iz tla, sa stopom ekstrakcije od preko 80%. Nakon sanacije tlo zadovoljava standarde za poljoprivredno zemljište.

Znanost o materijalima: aditiv za poboljšanje performansi

 

TBP modificira molekularnu strukturu materijala kako bi im dao posebna svojstva:

Plastifikacija plastike: Dodavanje 5% TBP PVC-u može smanjiti temperaturu staklenog prijelaza (Tg) s 80 stupnjeva na -20 stupnjeva, povećati vlačnu čvrstoću za 20%, te je pogodno za proizvodnju cijevi i omotača kabela otpornih na hladnoću.

 

Aditiv za podmazivanje: TBP u kombinaciji s baznim uljem može stvoriti granični podmazujući film, poboljšati otpornost na habanje za 50% i produžiti vijek trajanja opreme. Na primjer, primjena TBP maziva u mjenjačima vjetroturbina smanjuje stopu kvarova za 60% i produljuje ciklus održavanja na 3 godine.
Medij za izmjenu topline: TBP ima širok raspon vrelišta (289 stupnjeva) i skrućivanja (-80 stupnjeva), dobru toplinsku stabilnost i može se koristiti kao rashladno sredstvo za solarne kolektore ili nuklearne reaktore. Njegova učinkovitost prijenosa topline je 30% veća od one vode.

Ostala polja: "svestrani" za međuindustrijske primjene

 

Stacionarna faza plinske kromatografije: TBP se koristi kao stacionarna faza s maksimalnom radnom temperaturom od 120 stupnjeva. Može razdvojiti hlapljive organske spojeve (kao što su benzen i toluen) sa stupnjem odvajanja većim od 1,5 i naširoko se koristi u nadzoru okoliša i testiranju sigurnosti hrane.

Dodatak pesticidima: TBP može povećati sposobnost vlaženja pesticida na biljnim površinama, smanjujući kontaktni kut otopine sa 120 stupnjeva na 30 stupnjeva i povećavajući stopu iskorištenja za 20%. Na primjer, dodavanje TBP-a herbicidima može povećati učinkovitost suzbijanja korova za 15% i smanjiti upotrebu pesticida za 30%.
Baterijski elektrolit: u litij-ionskim baterijama, TBP kao aditiv može spriječiti razgradnju elektrolita, produžiti životni ciklus više od 2000 puta i postići stopu zadržavanja kapaciteta od 85%.

Tributil fosfat(TBP), tekući anorganski ester kemijske formule (C4H9)3PO4, privukao je značajnu pozornost posljednjih godina zbog svoje raširene upotrebe i potencijalnih toksičnih učinaka. Kao alkil organofosfatni usporivač plamena (OPFR), TBP se intenzivno koristi u proizvodnoj industriji kao alternativa tradicionalnim bromiranim usporivačima plamena. Međutim, njegov utjecaj na okoliš izazvao je zabrinutost i postao žarište istraživanja u području novih organskih zagađivača.

Studije su pokazale da se TBP često otkriva u različitim okolišnim medijima, uključujući zrak, vodu i tlo. Ova se tvar može akumulirati u organizmima udisanjem, unosom hranom ili dermalnim kontaktom. Bioakumulacija TBP-a u živim bićima može dovesti do toksičnih učinaka, predstavljajući potencijalne rizike za ekosustave i ljudsko zdravlje.

Istraživanje o toksičnosti TBP-a otkrilo je nekoliko ključnih nalaza. Prvo, TBP pokazuje bioakumulaciju u organizmima, što znači da ima tendenciju nakupljanja u biološkim tkivima tijekom vremena. Ovo nakupljanje može doseći štetne razine, što dovodi do štetnih učinaka na zdravlje. Drugo, pokazalo se da TBP ima toksične učinke na niz organizama, uključujući vodene vrste, kopnene životinje i potencijalno ljude. Ti učinci mogu uključivati ​​poremećaje reproduktivnog i endokrinog sustava, kao i neurološka oštećenja.

Kako bi riješili problem kontaminacije TBP-om, istraživači su istražili različite metode liječenja. Jedan obećavajući pristup je korištenje superkritične vodene oksidacije (SCWO), za koju se pokazalo da učinkovito razgrađuje TBP u bezopasne proizvode kao što su CO2, CO3(3-). Ova tehnologija nudi izvedivo rješenje za pravilno zbrinjavanje TBP otpada, pridonoseći održivom razvoju industrija koje koriste ovu tvar.

Zaključno, toksičnost TBP-a predstavlja značajnu zabrinutost zbog njegove raširene upotrebe i potencijalnog utjecaja na ekosustave i ljudsko zdravlje. Istraživanja koja su u tijeku neophodna su za potpuno razumijevanje mehanizama toksičnosti i za razvoj učinkovitih metoda liječenja kontaminacije TBP-om.

Tributil fosfatnaziva se TBP. Molekulska formula C12H27PO4, strukturna formula (C4H9O)3P=O. To je tekućina bez boje i mirisa, s talištem od -80 stupnjeva, vrelištem od 289 stupnjeva (razgradnja), relativnom gustoćom od 0,973~0,978 (20/4 stupnja), i indeksom loma od 1,4215 (25 stupnjeva). Stabilan je na svjetlosti, miješa se s raznim organskim otapalima i teško se otapa u vodi. Dobiva se esterifikacijom n-butanol fosfor oksiklorida. To je tipičan ekstraktant neutralnog kompleksiranja. Zbog svojih stabilnih svojstava i otpornosti na jake kiseline, jake lužine, jake oksidanse i jako zračenje, široko se koristi u industriji nuklearnog goriva i metalurškoj industriji. TBP ima najveću tonažu ekstraktanata na svijetu. Može ekstrahirati uran iz otopine dušične kiseline i najvažniji je ekstrakcijski sustav u industriji nuklearnog goriva. Uran je prvi metal koji se ekstrahira i pročišćava ekstrakcijom u industriji. Sva postrojenja za pročišćavanje urana u Sjedinjenim Državama, Britaniji i drugim zemljama koriste sustave za ekstrakciju TBP-a. Budući da je kompatibilan s nitrocelulozom, acetatom, fenolnom smolom, polimetil metakrilatnom smolom itd., može se koristiti kao plastifikator za njih, čineći ove proizvode otpornima na hladno-i svjetlo. Međutim, u usporedbi s drugim plastifikatorima, ima niže vrelište i veću hlapljivost, pa je njegova upotreba ograničena. U većini slučajeva može se koristiti i kao otapalo za premaze i ljepila. TBP je umjereno toksičan (srednja smrtonosna doza je 3 grama/kg tjelesne težine) i općenito se ne smije koristiti u proizvodima koji dolaze u izravan dodir s hranom. Američka agencija za hranu i lijekove dopušta da se koristi kao ljepilo za materijale za pakiranje hrane. Ima određenu otpornost na plamen i može se koristiti kao usporivač plamena za neke smole.

Popularni tagovi: tributil fosfat cas 126-73-8, dobavljači, proizvođači, tvornica, veleprodaja, kupovina, cijena, rasuto, na prodaju