نرمال بوتانول

یک الکل اولیه با فرمول شیمیایی C₄H₉OH و ساختار خطی، نرمال بوتانول (n-butanol) نام دارد. این ماده یک الکل، به شکل مایع و بی رنگ است و در آن یکی از هیدورژن های بوتان با یک گروه هیدروکسی جایگزین می شود. در واقع یک الکل چرب اولیه با زنجیره کوتاه و یک الکل آلکیل به حساب می آید. ایزومر های آن شامل ایزوبوتانول، بوتان-2-اول و ترت بوتانول هستند. از این ماده در سنتز مواد شیمیایی آلی، نرم کننده ها و مواد شوینده می توان بهره برد.

این ترکیب به صورت طبیعی به عنوان یک محصول جزئی از تخمیر اتانولی قندها و ساکارید ها، در بسیاری از نوشیدنی ها و غذاها وجود دارد. جالب است بدانید این ماده به مقدار بسیار کم توسط میکروب های موجود در روده انسان ها نیز تولید می شود.

جدول مشخصات فیزیکی و شیمیایی:

در جدول زیر برخی از خواص این ترکیب آلی را مشاهده خواهید کرد.

روش تهیه نرمال بوتانول:

روش های مختلفی برای تهیه این ماده وجود دارد که در ادامه برخی از آنها را معرفی خواهیم کرد.

1. از سال 1950 این ترکیب را با هیدروفورمیلاسیون پروپن تهیه می کنند و از کاتالیزور های معمولی بر پایه رودیوم و کبالت در فرایند تولید بهره می برند. در ادامه هم بوتیرآلدئید را برای تولید بوتانول هیدروژنه می کنند.
2. روش دوم برای تولید این ماده واکنش پروپیلن با کربن دی اکسید و آب است:

      CH₃CH=CH₂ + H₂O + 2 CO → CH₃CH₂CH₂CH₂OH + CO₂

3. همچنین می توان این ماده از راه تخمیر زیست توده توسط باکتری ها تولید کرد.

البته روش های تولید این ترکیب آلی با توجه به کاربرد مورد نظر، می تواند متفاوت باشد.

کاربردهای نرمال بوتانول:

به طور کلی این ترکیب کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف دارد که در ادامه آنها را بررسی خواهیم کرد.

صنایع غذایی:

این ترکیب به طور طبیعی در تخمیر کربوهیدرات ها در نوشیدنی های الکلی مانند آبجو، ویسکی و شراب حضور دارد. اما در صنایع غذایی در محصولاتی مانند خامه، کره، آب نبات، بستنی و محصولات پخته شده از آن استفاده می کنند. در واقع به عنوان یک طعم دهنده مصنوعی مجاز بسیار کاربرد دارد.

کاربرد صنعتی:

بیشترین کاربرد این ماده به عنوان یک واسطه ی صنعتی به ویژه تولید بوتیل استات است. به طور کلی می توان آن را یک حلال قطبی بسیار خوب دانست که در تولید لاک ها مورد استفاده قرار می گیرد.

سوخت زیستی:

نرمال بوتانول به عنوان جایگزینی برای سوخت دیزل و بنزین پیشنهاد می شود؛ و در حال حاضر تحقیقاتی برای افزایش بازده آن در حال انجام است. بوتانول 85% را می توان بدون هیچ تغییری به جای بنزین در خودرو ها استفاده کرد.

در واقع این ماده توانایی تامین انرژی به اندازه ی بنزین را در خودرو ها دارد. همچنین به عنوان جایگزین سوخت دیزل می تواند باعث کنترل انتشار دوده شود.

سایر کاربردها:

از نرمال بوتانول در تولید چرم مصنوعی، سیمان لاستیکی، رنگ ها، اسانس میوه ها، فیلم های عکاسی، عطر، ابریشم مصنوعی و پارچه ضد آب می توان بهره برد. همچنین به عنوان یک ترکیب در طعم دهنده های فراوری شده و مصنوعی و یک حلال در حذف رنگدانه ها می توان آن را به کار برد.

MSDS و نکات ایمنی:

سمیت نرمال بوتانول بسیار کم است، اما بهتر است پیش از کار با آن نکات ایمنی را مطالعه و رعایت کنید.

1. هنگام کار از لباس، عینک و دستکش محافظ استفاده کنید.
2. حتما در محیط باز یا دارای تهویه مناسب با آن کار کنید.
3. در زمان کار از خوردن، آشامیدن و سیگار کشیدن پرهیز کنید و پس از حمل آن دست ها را با آب و صابون بشویید.
4. تماس این ترکیب با چشم ها باعث تحریک و آسیب جدی می شود؛ پس از تماس اگر لنز تماسی دارید آن را خارج کنید و چشم آسیب دیده را با آب فراوان بشویید.
5. تماس آن با پوست باعث خوردگی و تحریک می شود؛ در صورت تماس لباس های آلوده را تعویض کرده و پوست را برای 15 دقیقه با آب بشویید.
6. استنشاق این ماده باعث خواب آلودگی و سرگیجه می شود، در صورت استنشاق محیط کار را ترک کرده و هوای تازه تنفس کنید.
7. پس از بلع دهان را شسته و چند لیوان آب بنوشید.
8. خطر آتش سوزی کمی دارد اما نسبت به سایر حلال های آلی ماده ای قابل اشتعال به حساب می آید. برای خاموش کردن آتش ناشی از آن از کربن دی اکسید، اسپری آب ،مواد شیمیایی خشک و فوم الکل مقاوم استفاده کنید.
9. این ترکیب را در ظرف در بسته نگهداری و در مکانی خشک، خنک و دارای تهویه نگهداری کنید.

با رعایت نکات ایمنی خطرات ناشی از این ترکیب را کنترل کنید.

جمع بندی:

نرمال بوتانول یک الکل اولیه با ساختار خطی است که به عنوان یک حلال کاربردهای بسیاری در صنعت دارد. این ماده به طور طبیعی از تخمیر کربوهیدرات ها در نوشیدنی های الکلی وجود دارد، همچنین توسط میکروب های موجود در روده تولید می شود. امروزه روش های فراوانی برای تولید آن در صنعت وجود دارد که با توجه به کاربرد مورد نظر یکی از روش ها را انتخاب می کنند.