نرمال بوتیل استات (N-Butyl Acetate)

معرفی اجمالی نرمال بوتیل استات (N-BUTYL ACETATE)

نرمال بوتیل استات، مایعی بی­‌رنگ با رایحه‌ای شیرین و مطبوع، مانند رایحه میوه می­‌باشد. این ماده به صورت طبیعی در بسیاری از میوه‌­ها یافت می‌­شود. اما این ماده به صورت صنعتی نیز تولید می‌­گردد. سازمان آیوپاک (International Union of Pure and Applied Chemistry) این ماده را بوتیل استات (Butyl acetate) نام­ گذاری کرده است. این ماده در بازارهای تجاری نیز با همین نام شناخته می­‌شود. کد شناسایی یا شماره CAS این ماده برابر با 4-86-123 می‌­باشد. با توجه به ویژگی‌هایی که این ماده دارد، از آن در صنایع مختلفی مانند حلال­‌ها، پلاستیک‌­ها، محصولات غذایی، پاک­‌کننده­‌ها، سوخت­‌ها و… استفاده می‌شود. فرمول مولکولی این ماده نیز C₆H₁₂O₂ می‌­باشد. خوب است بدانید، بوتیل استات حلالیت بسیار کمی در آب و حلال­‌های قطبی دارد. اما با هیدروکربن­‌ها، الکل­‌ها و اترها دارای حلالیت بسیار خوبی می‌­باشد. این ماده فراریت پایینی دارد.

بوتیل استات به طور کلی ماده‌­ای غیر سمی می‌­باشد. اما قرار گرفتن در معرض دوز بالای این ماده عوارضی مانند خشکی پوست، سردرد، سرگیجه و حالت تهوع را در بدن ایجاد می­‌کند. این ماده دارای قابلیت اشتعال بسیار بالایی می­‌باشد. به طوری که در صورت تماس با جرقه یا شعله مستقیم، مشتعل می‌­شود. از این رو هنگام کار با آن باید نکات ایمنی را رعایت نمایید. همچنین برای نگهداری از آن شرایط مناسبی را ایجاد کنید.

معرفی تخصصی بوتیل استات

نرمال بوتیل استات در سایت­‌ها و مراجع معتبر با نام­‌های دیگری نیز شناخته می­‌شود. استیک اسید بوتیل استر، بوتیل اتانوات، 1-بوتیل استات، نرمال بوتیل اتانوات و بوتیل استاتن نمونه­‌های معروفی از این نام‌­ها هستند. این ماده که به گرید اورتان نیز معروف می‌­باشد، همانطور که پیش‌تر گفتیم یک حلال آلی است و کاربرد اصلی آن نیز در صنایع حلال­‌ها می­‌باشد. این ماده به عنوان یک حلال در ساخت لاک، رنگ، چسب، و جوهر استفاده می‌­شود. وجود این ماده در یک محلول، می‌­تواند به حل شدن دیگر مواد کمک کند.

بوتیل استات دارای نقطه جوش 126.1 می‌­باشد و همان‌طور که قبل‌تر اشاره کردیم، این ماده دارای فراریت کم می‌­باشد. هنگامی که یک مایع دارای نقطه جوش بالایی است، فراریت آن کم خواهد بود. نقطه جوش بالا سبب می­‌شود که تعداد مولکول­‌های کمتری در یک زمان معین تبخیر سطحی شوند. تبخیر سطحی نوعی تبخیر است که در هر دمایی رخ می‌­دهد. در این نوع تبخیر مولکول­‌ها از سطح مایع جدا شده و به هوا می‌­پیوندند.

به علت گشتاور دو قطبی پایین این حلال آلی، در آب و محلول­‌های قطبی نامحلول یا کم ­محلول است. به طوری که در هر یک لیتر آب در دمای 25 درجه و فشار 760 میلی‌­متر جیوه، فقط 8.6 گرم بوتیل استات حل می­‌شود. اما پایین بودن گشتاور دو قطبی این ماده باعث شده است که در بسیاری از حلال­‌ها از جمله حلال­‌های ناقطبی، دارای حلالیت بسیار بالایی باشد. این ماده در استون، کلروفرم، الکل‌­ها و هیدروکربن­‌ها بسیار محلول می‌­باشد. نرمال بوتیل استات رزین­‌ها و پلاستیک­‌ها را نیز در خود حل می­‌کند.

درباره نحوه­ تولید و فرمولاسیون این ماده شیمیایی

این ماده دارای فرمول شیمیایی CH₃COO(CH₂)₃CH₃ می­‌باشد و در گروه واکنشی استرها قرار دارد. همان‌طور که در تصویر بالا مشاهده می­‌کنید، این ماده دارای یک گروه عاملی کتون (O با پیوند دوگانه) می‌­باشد. این ماده همچنین دارای یک پیوند کووالانسی و دو اتم گیرنده پیوند هیدروژنی است. به علت وجود بخش زیاد هیدروکربنی این ماده، بخش ناقطبی آن بر بخش قطبی آن غلبه می­‌کند.

به طور کلی این ماده طی استری شدن بوتانول و اسید استیک به وجود می­‌آید. طی این واکنش، بوتانول با اسید استیک تحت کاتالیز اسید سولفوریک واکنش می­‌دهند و نرمال بوتیل استات تولید می­‌شود. در این واکنش آب به عنوان فراورده تولید می‌­گردد و به وسیله جدا سازی آزئوتریپیک، آب از بوتیل استات جدا می­‌شود.

کاربرد نرمال بوتیل استات در صنایع مختلف

این ماده به علت ظرفیت رقیق سازی زیاد و قدرت حلالیت بالا، یکی از حلال­‌های مهم با ظرفیت مناسب در دنیای صنعت می­‌باشد. یکی از مهم‌­ترین کاربردهای این حلال در عرصه تولید رنگ و لاک می‌­باشد. به عنوان مثال از این ماده برای ساخت کاغذ رنگی­‌ها استفاده می­‌شود.

همان‌طور که گفته شد، این ماده دارای فراریت کم و حلالیت بالا است. به علت وجود این خواص، بوتیل استات در صنعت پوشش­‌ها دارای کاربرد بسیار گسترده‌­ای می‌­باشد. این ماده یک حلال مناسب برای پوشش‌­های سطحی شامل یورتان‌­ها، اپوکسی­‌ها، آکریلیک­‌ها و وینیل­‌ها است. مصرف اصلی این پوشش‌­های سطحی در صنایع چوب، بدنه اتومبیل­‌ها و ظروف خلاصه می‌­شود.

به علت سمی نبودن این حلال آلی، استفاده از آن در صنایع غذایی مجاز اعلام شده است. نرمال بوتیل استات در صنایع غذایی به عنوان اسانس و طعم­ دهنده کاربرد دارد. این ماده در تولید مزه سیب، آناناس و موز در آب­میوه­‌ها، بستنی­‌ها و دیگر تنقلات استفاده می­‌شود.

سایر کاربردهای صنعتی این ماده

• پاک­ کننده‌­ها
• عطرها و ادکلن­‌ها
• تولید پنی‌سیلین
• عامل آب­زدایی در فرآوری روغن­‌ها و مواد دارویی
• محصولات آرایشی، بهداشتی و مراقبت پوستی
• و…

نحوه حمل و نقل و نگهداری بوتیل استات

نرمال بوتیل استات باید در مکانی خنک، خشک و دارای تهویه مناسب نگهداری شود. این ماده با اسیدها واکنش می‌­دهد و طی این واکنش گرما و الکل آزاد می‌­شود. واکنش نرمال بوتیل استات با این مواد شدید می‌­باشد و گرمای آن، می‌­تواند این ماده را شعله‌ور کند. پس حتماً این ماده باید از اسیدها و اکسید­کننده­‌های قوی دور بماند. همانطور که گفته شد، این ماده پلاستیک­‌ها را در خود حل می­‌کند. پس به هیچ عنوان این ماده را درون ظروف پلی اتن و پلاستیکی نگهداری نکنید. توصیه می‌شود جنس ظروف نگهدارنده این ماده از آلومینیوم یا فولاد ضدزنگ باشد.

همچنین در نظر داشته باشد، نقطه اشتعال این ماده برابر با 72 الی 88 درجه فارنهایت می‌­باشد. این مطلب به این معنا است که اگر دمای محیط این ماده به 22.2 درجه سانتی­‌گراد برسد، خطر اشتعال وجود دارد. پس محل نگهداری و کانتینر­های حاوی این ماده، باید خنک باشند. اگر دمای محیط نگهداری و حمل این ماده بیش‌تر از 22 درجه سانتی‌گراد ­باشد، بهتر است از سیستم تهویه بسته و تجهیزات الکتریکی ضد انفجار استفاده کنید.

بوتیل استات از طریق مسیرهای جاده‌­ای، دریایی، ریلی و هوایی حمل و نقل می‌­شود. اکسیزان این ماده را در بشکه‌­هایی از جنس فولاد ضدزنگ می­‌ریزد و آن­‌ها را درون کانتینر قرار می­‌دهد تا به دست شما برساند. توجه داشته باشید که این ماده دارای دو برچسب ایمنی و خطر قابل اشتعال و تحریک­‌کننده است.

نکات مربوط به حفظ ایمنی در برابر این ماده

بر اساس آزمایش‌­ها و تحقیقات سازمان NFPA (انجمن ملی آتش‌نشانی آمریکا)، در صورت بلع دوز بالای این ماده، فرد دچار ناتوانی موقت و آسیب جدی می­‌شود. این ماده جزو موادی است که در صورت وجود عامل اشتعال مانند جرقه یا شعله مستقیم، در هر دمایی مشتعل می­‌شود. نرمال بوتیل استات در اکثر دما­های محیطی در صورت ترکیب با هوا، اتمسفرهای خطرناکی تولید می‌­کند. همچنین لازم است بدانید، این ماده در شرایط عادی حتی در شرایطی که مشتعل است، پایدار می­‌باشد.

به علت استفاده این ماده در مواد غذایی، دوز پایین نرمال بوتیل استات مشکلی را برای سلامتی ایجاد نمی‌­کند. اما این ماده پوست، چشم و مجاری تنفسی را تحریک می­‌کند و موجب سوزش آن­‌ها می­‌شود. آزمایش‌های حیوانی بر روی موش‌­ها نشان داده است که دوز بالای این ماده سبب ایجاد مشکلات کبدی در موجودات زنده می­‌شود.

برای آلوده نشدن توسط این ماده راهکارهایی وجود دارد که در صورت عمل به این راهکارها، خطری سلامتی شما را تهدید نخواهد کرد. به منظور جلوگیری از آلوده نشدن چشم‌تان با بخار این ماده، بهتر است حین انجام کار با این محصول، از عینک ایمنی استفاده کنید. برای محافظت از سیستم تنفسی خود نیز، توصیه می‌شود از ماسک‌­های تنفسی استفاده نمایید. بهتر است حین آزمایش بر روی این ماده، لباس تمام محافظ بپوشید. همچنین غذا و نوشیدنی نخورید.

نکات ایمنی مربوط به چشم

ابتدا از عدم وجود لنزهای تماسی در چشم قربانی اطمینان حاصل کرده و در صورت وجود لنز، آن­‌ها را از چشم­‌های قربانی خارج کنید. سپس سریعاً چشم­‌های وی را با آب یا محلول نرمال سالین به مدت 30 دقیقه شستشو دهید. هم‌زمان با شستشو چشم‌ها با مرکز کنترل مسمومیت یا پزشک تماس بگیرید و توصیه‌­­های لازم را دریافت کنید. به هیچ عنوان بدون دستور پزشک از قطره چشمی به منظور درمان استفاده نکنید. حتی اگر پس از اتمام شستشو اثری از قرمزی چشم یا تحریک در چشم قربانی وجود نداشت، وی را به بیمارستان منتقل کنید.

نکته‌های مهم ایمنی در خصوص پوست

در صورت برخورد این ماده با پوست، بلافاصله پوست را با آب و صابون فراوان بشویید. اگر لباس‌­های قربانی آلوده به بوتیل استات شده است، آن­‌ها را از بدن وی خارج کنید. پس از اتمام شستشو، اگر علائمی مانند سوزش یا قرمزی پوست مشاهده شد، قربانی را به بیمارستان انتقال دهید.

نکات ایمنی مربوط به تنفس

در صورت قرار گرفتن در معرض و تنفس بخارات این ماده، سریعاً منطقه آلوده را ترک کنید. به مکانی دارای هوای سالم بروید و تنفس عمیق بکشید. اگر علائمی مانند خس­خس سینه، تنگی نفس و سوزش دهان در قربانی مشاهده شد، با پزشک تماس بگیرید و آماده انتقال وی به بیمارستان شوید.

نکته‌های مهم ایمنی در خصوص بلع

اگر مقدار زیادی از این ماده بلعیده شود، می‌تواند خطراتی را برای فرد به همراه داشته باشد. در نتیجه بعد از بلع این ماده توسط قربانی، مهم‌تر از هرچیزی حس استفراغ را در قربانی ایجاد نکنید و از استفراغ وی تا حد ممکن جلوگیری کنید. استفراغ ممکن است اثرات جبران ناپذیری بر سیستم تنفسی بر جای گذارد. اگر قربانی هوشیار است، برای رقیق سازی بوتیل استات در معده وی، به او دو لیوان آب بدهید. اگر قربانی بی­هوش یا در حال تشنج است، از راه دهان به او چیزی ندهید. بهتر است در این حالت، قربانی را به پهلو بخوابانید، سرش را پایین­‌تر از سطح بدنش نگه­دارید و از باز بودن مجرای تنفسی وی اطمینان حاصل کنید. بلافاصله بعد از انجام این اقدامات، قربانی را به نزدیک‌­ترین بیمارستان یا مرکز کنترل مسمومیت برسانید.

نکات مربوط به اطفای حریق

همان‌طور که گفته شد، نرمال بوتیل استات دارای نقطه اشتعال بسیار پایینی می­‌باشد و در هر لحظه امکان اشتعال بالا است. برای اطفای حریق آتش­‌سوزی‌­های کوچکی که به واسطه این ماده ایجاد شدند، از مواد شیمیایی خشک، دی اکسید کربن، اسپری آب یا فوم مقاوم در برابر الکل استفاده کنید. برای آتش‌­سوزی­‌های بزرگ‌تر، از استفاده مواد شیمیایی خشک، خودداری کنید. بهتر است از آب یا فوم مقاوم در برابر الکل برای خاموش کردن آتش‌­های بزرگ استفاده کرد. در صورت امکان و رعایت موارد ایمنی، ظروف آسیب ندیده را از محل آتش­‌سوزی دور کنید و به مکانی امن انتقال دهید.

نکته‌های مهم ایمنی در خصوص دفع

بهتر است قبل از دفع این ماده، آن را بازیافت کنید. بهترین روش برای دفع بوتیل استات، سوزاندن آن است. این ماده در کوره‌­هایی مجهز به اسکرابر سوزانده می‌­شود. در واقع اسکرابر نقش کاتالیزور را ایفا می‌کند. بخارات حاصل از سوختن این ماده بسیار سمی و خطرناک هستند. این بخارات توسط اسکرابر کاتالیز می­‌شوند و به جو زمین برمی­‌گردند.