اکریلیک اسید (Acrylic acid)

معرفی اجمالی اکریلیک اسید (Acrylic acid)

اکریلیک اسید، مایعی بی­‌رنگ، شفاف و کمی متمایل به آبی است که رایحه‌­ای تند دارد. این ماده در دنیای مواد شیمیایی با کد شناسایی یا CAS number 79-10-7 شناخته می‌شود. اتحادیه بین­‌المللی شیمی محض و کاربردی یا سازمان آیوپاک نام این محصول را پروپ-2-انوئیک اسید نامیده است. فرمول مولکولی نیز اکریلیک اسید C₃H₄O₂ می­‌باشد. این ماده به دلیل خاصیت‌­های منحصربه فرد خود در صنایع زیادی مورد استفاده قرار می­‌گیرد. اکریلیک در صنایع ساختمان­ سازی، پلاستیک، آرایشی بهداشتی، چرم، پوشش‌­ها و… کاربرد دارد. البته از آنجایی که این ماده در حلال­‌های قطبی از جمله آب، حلالیت بالایی دارد، در صنایع بسیاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. اسید اکریلیک همچنین در حلال­‌هایی مانند بنزن، اتانول و استیک اسید نیز محلول است.

به علت PH پایین و خاصیت خورندگی بالای اکریلیک اسید، این ماده دارای خطرات زیادی برای بدن انسان می‌­باشد. در صورت برخورد این ماده با سطح بدن، پوست دچار سوزش و سوختگی می­‌شود. اکریلیک اسید در دسته مواد قابل اشتعال قرار می­‌گیرد. اگر این ماده در دمای 68 درجه سانتی­‌گراد در مجاورت هوا قرار بگیرد، به سرعت مشتعل می‌­شود. همچنین لازم است بدانید، این ماده برای محیط زیست بسیار خطرناک است. پس باید در جابه جایی و دفع آن بسیار احتیاط کرد.

معرفی تخصصی این حلال صنعتی

در دنیای شیمی اکریلیک اسید با نام‌­های دیگری نیز شناخته می‌­شود. وینیل فرمیک اسید، آکرولئیک  اسید، اتیلن کربوکسیلیک اسید، اسید پروپن و پلی اسید اکریلیک از مهم­‌ترین این نام‌­ها هستند. علاوه بر نام‌های متعدد، این ماده دارای کاربرد متنوعی هم می‌باشد. با این وجود، کاربرد اصلی اکریلیک اسید در ساخت اکریلیک استر­ها و رزین­‌های اکریلیک است.

به علت اینکه این ماده دارای نیروی گشتاور دوقطبی بالایی است، در حلال­‌های قطبی مانند آب، با هر نسبتی حل می‌­شود. این موضوع باعث می‌­شود که این ماده در صنعت حلال­‌ها نیز مورد استفاده قرار بگیرد.

اسید اکریلیک بسیار ناپایدار می­‌باشد. به طوری که این ماده تمایل زیادی به تشکیل پلیمر­ دارد. به فرایند تشکیل یک پلیمر از مونومر، پلیمریزاسیون می­‌گویند. با اتصال تعداد زیادی مونومر، پلیمر یا بزرگ مولکول به وجود می‌­آید. این اسید در شرایطی به صورت خودبه ­خود شروع به پلیمریزاسیون می­‌کند. در صورت قرار گرفتن این ماده در معرض نور نیز پلیمریزاسیون رخ می‌­دهد. همچنین در صورت واکنش اکریلیک اسید با اکسیدکننده‌­های قوی، این ماده به پلیمر تبدیل می‌­شود. هیدروژن پراکسید و اسید نیتریک نمونه ای از این اکسید­کننده­‌ها هستند. این واکنش به صورت انفجاری رخ می‌­دهد و گرمای زیادی تولید می‌­کند.

درباره نحوه­ تولید و فرمولاسیون اکریلیک اسید

اکریلیک اسید، ماده‌­ای از گروه واکنشی اسیدها است که فرمول شیمایی آن CH₂CHCOOH می­‌باشد. این ماده یک اسید مونو کربوکسیلیک غیر اشباع آلفا و بتا است. به طور کلی این ماده یک اسید مزدوج از یک آکریلات محسوب می‌شود. آکریلات‌­ها پلیمر­هایی هستند که از مونومرهای آکریلات ساخته شده‌اند و مونومرهای این پلیمر شامل گروه‌­های وینیلی هستند. اکریلیک اسید با جرم مولکولی 72.06، دارای دو اتم اکسیژن و سه اتم کربن می‌باشد. در این ساختار یک گروه عاملی هیدروکسیل قرار دارد که قطبیت آن را افزایش می­‌دهد.

ساخت این ماده شامل دو مرحله می­‌شود. در مرحله نخست، پروپیلن با بخار هوا مخلوط و اکسید می­‌شود. طی این واکنش آکرولین به وجود می­‌آید. در مرحله بعد آکرولین در دمای 300 درجه سانتی­‌گراد تحت کاتالیز مولیبدن وانادیم قرار می­‌گیرد. بعد از کاتالیز شدن آکرولین، اسید آکریلیک به دست می‌­آید.

کاربرد اکریلیک اسید در صنایع مختلف

معمولاً اسید اکریلیک به صورت پلمیر در ساخت محصولات مختلف به کار می‌­رود. بیش‌ترین سهم استفاده این پلیمرها در ساخت استرها مورد استفاده قرار می‌گیرد. پلیمر­های این ماده دارای خاصیت جذب بسیار بالایی هستند و مونومر ها پایداری بسیار بالایی دارند. به طوری این مواد می‌­توانند ده‌­ها برابر جرم خود آب جذب کنند. از این رو این پلیمر­ها در صنایع بهداشتی مانند پوشک مورد استفاده قرار می­‌گیرند. همچنین این پلیمرها در صنایع تصفیه آب و شوینده‌­ها نیز کاربرد دارند. مهم‌­ترین و پرکاربردترین پلیمر­های اکریلیک اسید، شامل متیل آکریلات، اتیل آکریلات، بوتیل آکریلات و پروپنتیل آکریلات می­‌باشد. از این پلیمر­ها در صنایع نساجی، رنگ و پوشش و چسب نیز استفاده می‌­شود.

سایر کاربردهای صنعتی  این ماده

• ساخت ویتامین­‌های گروه B
• استفاده رزین­‌ها در پودر قالب‌­گیری
• صنعت کشاورزی و محصولات آفت­‌کش
• پلاک دندان و دندان مصنوعی در دندانپزشکی
• سخت‌­کننده­‌ها
• عوامل جداسازی جامدات از محلول­‌ها
• و…

نحوه حمل و نقل و نگهداری اسید اکریلیک

اکریلیک اسید در مکانی خشک، خنک و دارای تهویه مناسب نگهداری می­‌شود. همانطور که قبل­‌تر اشاره کردیم این ماده در نور به پلیمر تبدیل می­‌گردد. پس این ماده باید از نورهای قوی مانند نور خورشید دور بماند. اگر پلیمریزاسیون درون ظرف در­ ­بسته رخ دهد، به علت تولید بخار، ظرف منفجر می­‌شود. ظروف نگهداری این ماده معمولاً از جنس فولاد ضدزنگ می‌­باشد. این ماده در ظروفی از جنس آلومینیوم و پلی اتیلن نیز می‌­تواند نگهداری شود. به علت خاصیت خورندگی بسیار بالای اسید اکریلیک، باید از اکسیدکننده‌­های قوی دور بماند. همچنین این ماده با فلزاتی مانند آهن، مس و نقره واکنش شدید برقرار کرده و انفجار رخ می­‌دهد. به دلیل اشتعال پذیر بودن این ماده، از نگهداری آن در محیط بالای 40 درجه سانتی­‌گراد به شدت پرهیز کنید. بهترین دما برای نگهداری این ماده، 15 تا 25 درجه­ سانتی‌­گراد می‌­باشد.

اکریلیک اسید در حمل و نقل جاده­‌ای به وسیله کامیون جابه‌ ­جا می­‌شود. کانتینر این کامیون­‌ها از جنس فولاد ضدزنگ می‌­باشد. البته حمل و نقل این ماده در کانتینر­هایی از جنس آلومینیوم و پلی اتیلن نیز امکان پذیر است. بر روی بشکه­‌ها و کانتینر­های حمل و نقل این ماده، چهار برچسب ایمنی درج می‌­شود. این چهار برچسب، برچسب های قابل اشتعال، خورنده، تحریک کننده و خطر زیست محیطی هستند. نقطه اشتعال اکریلیک اسید برابر با 130 درجه فارنهایت می­‌باشد. پس برای جلوگیری از فاجعه، باید حین حمل و نقل اسید اکریلیک، از افزایش دمای داخل کانتینرها جلوگیری کنید. نقطه جوش این ماده نیز برابر 286 درجه فارنهایت می­‌باشد.

نکات مربوط به حفظ ایمنی در برابر این ماده

بر اساس تحقیقات سازمان لوزی آتش یا NFPA (American National Fire Protection) این ماده بسیار اشتعال پذیر است. به عبارتی دیگر، این ماده در دمای معمولی با هوا واکنش نمی‌­دهد و اتمسفر خطرناکی تولید نمی­‌کند. اما اگر دمای محیط زیاد شود، این ماده با هوا واکنش نشان داده و طی این واکنش فراورده­‌های خطرناکی برای محیط زیست تولید می‌‎­شود. همچنین طبق تحقیقات این سازمان، این ماده در صورت برخورد با بدن انسان می­‌تواند آسیب­‌های جدی به آن وارد کند.

برخورد این اسید با بدن انسان موجب سوختگی موضعی می­‌شود. اسیدهای قوی مانند اکریلیک اسید، تمام اجزای سلول­‌های بدن را در خود حل کرده و با آن­‌ها واکنش شدید برقرار می‌­کند. این آسیب دیدگی منجر به درد و سوزش شدید در نواحی آلوده می­‌گردد. تماس این ماده با پوست موجب سوختگی موضعی می­‌شود. همچنین در صورت برخورد بخارات سمی این ماده با چشم، آن را به شدت تحدید کرده و در خطر کوری قرار می­‌دهد. استنشاق بخارات اسید اکریلیک، باعث سوزش و درد شدید در ناحیه قفسه سینه می­‌شود. همچنین بلع اکریلیک اسید موجب درد و ورم معده می­‌گردد. در ادامه شما را با نکات ایمنی آشنا خواهیم کرد که به واسطه آن ها بتوانید از چشم، پوست، مجاری تنفسی و… خود در برابر این ماده مراقبت کنید.

نکات ایمنی مربوط به چشم

اگر اسید اکریلیک با چشم شما برخورد کرد، ابتدا به وجود یا عدم وجود لنز در چشمان قربانی توجه کنید. در صورت وجود لنز آن‌ها را از چشمان وی خارج کنید. بلافاصله چشم­‌ها را با آب فراوان یا محلول نرمال سالین به مدت 30 دقیقه شستشو دهید. همزمان با شستشو با اورژانس تماس گرفته و اطلاعات تکمیلی را دریافت کنید. بدون تجویز پزشک متخصص از هیچ قطره چشمی برای درمان استفاده نکنید. حتی اگر آسیب جدی به چشم وارد نشده بود، بلافاصله بعد از اتمام شستشو قربانی را به بیمارستان منتقل کنید.

نکته‌های مهم ایمنی در خصوص پوست

بعد از تماس این ماده با پوست، بلافاصله محل آسیب دیده را با مقادیر زیادی از آب و صابون بشویید. در حین انجام شستشو، در صورت وجود، لباس­‌های آلوده به اسید شخص قربانی را از بدن وی جدا کنید. سپس با اورژانس تماس گرفته و آماده انتقال قربانی به بیمارستان شوید.

نکات ایمنی مربوط به تنفس اسید اکریلیک

در صورت استنشاق اکریلیک اسید توسط قربانی، او را به مکانی دارای هوای تازه ببرید تا تنفس عمیق صورت پذیرد. پس از این اقدام سریعاً با پزشک تماس بگیرید و توصیه‌­های لازم را دریافت کنید. حتی اگر هیچ علائمی مانند خس­خس سینه در قربانی مشاهده نشد، وی را  به بیمارستان منتقل کنید. در صورت بی­هوش شدن قربانی، بهتر است قبل از نجات وی، از ماسک­‌های مخصوص استفاده کنید. سپس قربانی را به هوای سالم رسانده و به او تنفس مصنوعی بدهید. بهتر است بدن قربانی را به حالت استراحت در آورده و سرش را کمی پایین­‌تر از بدنش قرار دهید. با اورژانس تماس بگیرید و قربانی را به بیمارستان منتقل کنید.

نکته‌های مهم ایمنی در خصوص بلع

در صورت بلع این ماده توسط قربانی، او را وادار به استفراغ نکنید. چرا که اکریلیک اسید غشاهای دهان، حلق و مری را از بین می­‌برد. در صورت استفراغ ممکن است اسید اکریلیک موجب آسیب دیدن ریه و خطرات جبران ناپذیر گردد. اگر قربانی به­‌ هوش است، به او یک الی دو لیوان آب بدهید تا اسید درون معده رقیق شود. سپس فوراً با اورژانس تماس بگیرید و آماده انتقال وی به بیمارستان شوید. اگر قربانی در حال تشنج یا بی­هوش است، چیزی از طریق دهان به وی ندهید. در این هنگام باید از باز بودن مجرای تنفسی قربانی اطمینان حاصل کنید. سپس قربانی را به پهلو بخوابانید و سرش را پایین‌­تر از سطح بدن قرار دهید. سپس مصدوم را فوراً به بیمارستان منتقل کنید.

نکات مربوط به اطفای حریق

بهتر است برای مهار آتش اکریلیک اسید، از اسپری آب، فوم مقاوم در برابر الکل، مواد شیمیایی خشک یا دی اکسید کربن استفاده کنید. اگر آتش‌­سوزی بزرگ باشد، باید از کپسول اکسیژن یا ماسک دارای فیلتر استفاده کنید. بهتر است در صورت امکان، ظروف سالم را به محلی دور از آتش­سوزی منتقل کنید.

نکته‌های مهم ایمنی در خصوص دفع اسید اکریلیک

بهترین روش برای دفع اسید­ها، سوزاندن آن­‌ها در کوره­‌های مدور است. آن هم کوره‌­های مدوری که دارای اسکرابر هستند. (اسکرابر وسیله‌­ای است که با مکش قوی هوا، آن را کاتالیز می­‌کند.) از این رو برای دفع این ماده نیز ما به شما پیشنهاد می‌کنیم طبق این شیوه عمل کنید.