پنتا اریتریتول (Penta erythritol)

معرفی اجمالی پنتا اریتریتول (Penta erythritol)

پنتا اریتریول که با نام اختصاری PETN شناخته می‌­شود، ماده­‌ای جامد است که به صورت کریستال می­‌باشد. PETN بدون بو و سفید رنگ است و ظاهری مانند نمک خوراکی دارد. شماره cas یا کد شناسایی این ماده نیز 5-77-115 است. در صورت مخلوط شدن PETN با آب، این دو ماده به آرامی در یکدیگر حل می­‌شوند و به طور کلی PETN در آب سرد حلالیت متوسطی از خود نشان می­‌دهد. هر چه دمای آب بالاتر برود، حلالیت PETN نیز به مرور بیشتر می‌­شود. فرمول مولکولی پنتا اریتریتول به صورت C₅H₁₂O₄ می‌­باشد. PETN در صنایع مختلفی مانند رنگرزی، سوخت و ده‌­ها صنعت دیگر کاربرد دارد.

در صورت تنفس غلظتی پایین از PETN در هوای محیط، مشکلی برای شما ایجاد نمی­‌شود. ولی اگر PETN به مقدار زیادی در محیط وجود داشته باشد، ممکن است باعث تحریک چشم و سیستم تنفسی شود. خوب است بدانید، PETN قابل اشتعال می‌­باشد و در صورت گرم‌ شدن، ذرات ریز و پراکنده تولید می‌­کند. همچنین این ذرات می‌­توانند با هوا ترکیبات انفجاری تولید کنند.

معرفی تخصصی تترا متیل آل متان

پنتا اریتریتول از خانواده الکل­‌ها و پلی‌­اٌل­‌ها است و آن را به نام‌­های دیگر پنتک، تترا متیل آل متان، پنتا اریتریت، اکسینوتریل، بیس (هیدروکسی متیل) پروپان و… نیز می‌­شناسند. کاربرد اصلی این ماده در ترکیبات پوشش سطحی، به ویژه در ساخت رزین­‌های آلکیدی می­‌باشد. پنتا اریتریتول ساخته شده از یک الکل اولیه و یک تترول است که از هیدرید یک نئوپان سرچشمه می­‌گیرد.

با استناد به متخصصان شیمی، جرم مولی دقیق این مولکول 136.07355886 گرم بر مول است. نقطه ذوب آن نیز برابر با 502 درجه فارنهایت می‌باشد و در 59 درجه فارنهایت به مقدار 6 درصد با آب حل می­‌شود. به طور کلی ، PETN به دلیل اینکه چگالی بیشتری نسبت به آب دارد، زیر آب فرو می­‌رود و به آرامی با آب واکنش نشان می‌­دهد. پنتا اریتریتول همچنین در اتانول، گلیسرول، اتیلن گلیکول و فرمامید محلول است. اما در اتر، استون، پارافین و بنزن نامحلول است.

درباره نحوه تولید و فرمولاسیون PETN

پنتا اریتریتول یک تترول نئوپنتان است که در آن یکی از متیل هیدروژن­‌های هر چهار گروه متیل با گروه­‌های هیدروکسی جایگزین می‌­شوند. PETN مولکولی نسبتاً سنگین است و اتم­‌های سنگین آن شامل 5 اتم کربن و 4 اتم اکسیژن می­‌باشند. پنتک دارای 12 اتم هیدروژن است که 4 اتم اهداکننده و 4 اتم گیرنده پیوند هیدروژنی را در خود جای داده است. فرمولاسیون شیمیایی پنتک نیز، C(CH2OH)4 می­‌باشد.

تولید تجاری پنتک از فرمالدئیدها و استالدئیدها است که این واکنش در محیطی قلیایی انجام می‌­پذیرد. سنتز پنتا اریتریتول شامل واکنش چهار مول فرمالدئید و یک مول استالدئید در دو مرحله متفاوت است. در مرحله نخست، یک آلدول متراکم شده و پنتا اریتریتوز ساخته می­‌شوند. طی مرحله دوم، آلدهید به دست آمده، تحت یک واکنش متقاطع قرار می‌­گیرد. در نتیجه این واکنش متقاطع، یک مولکول از پنتا اریتریتوز به پنتا اریتریتول کاهش می‌­یابد و از این واکنش جدا می­‌شود. پس از انجام تمامی این مراحل، پنتا اریتریتول به دست آمده هنوز خام است؛ بنابراین باید تحت هیدرولیز اسیدی در دمای بسیار بالا قرار بگیرد. بعد از این مرحله، ماده هیدرولیز شده در بستر کربن فعال خالص، غلیظ و متبلور می‌­شود.

اساساً PETN در سه غلظت درصدی (درجه) متفاوت تولید می­‌شود:

• درصد خلوص بسیار بالا (نیتراسیون): پنتا اریتریتول با درجه نیتراسیون که بسیار خالص است. PETN دارای حداقل 98 الی 99 درصد پنتا اریتریتول است.
• درصد خلوص بالا (مونو): مونو پنتا اریتریتول حاوی حداقل 97 الی 98 درصد پنتک، مقادیر کمی دی پنتا اریتریتول و شکل خطی پنتک است.
• درصد خلوص متوسط (تکنیکال): حاوی 81 الی 91 درصد تترا متیل آل متان است. PETN شامل 8 الی 18 درصد دی پنتا اریتریتول، مقادیر کمی از تری پنتا اریتریتول و شکل خطی تترا متیل آل متان است.

کاربرد پنتا اریتریتول در صنایع مختلف

پنتک یک واسطه شیمیایی است که در تولید مواد منفجره، پلاستیک، لوازم خانگی، لوازم آرایشی و محصولات برقی و الکترونیکی کاربرد دارد. همانطور که قبل از این اشاره کردیم، کاربرد اصلی PETN در ترکیبات پوشش سطحی است. از ترکیبات پوششی می­‌توان به رنگ‌­ها، رزین­‌های آلکیدی و پوشش‌­های محافظ اشاره کرد. به طوری که طبق الگوی مصرف نهایی ایالات متحده در سال 1986 برای پنتا اریتریتول، 60 درصد مصرف PETN مربوط به رزین­‌های آلکیدی است. رتبه دوم این جدول با 12 درصد به روان‌کننده­‌ها و مواد افزودنی مصنوعی تعلق دارد.

سایر کاربرد های صنعتی پنتک

• رزین‌­های مصنوعی، در صنایع رنگ و لاک
• چسب­‌ها و مواد شیمیایی درزگیر
• بازدارنده‌­های شعله
• سوخت و افزودنی­‌های سوخت
• محصولات برقی و الکترونیکی
• واسطه‌­ها
• مواد منفجره
• حلال­‌ها
• تنظیم‌کننده­‌های ویسکوزیته
• محصولات جوهر و تونر
• گریس‌­ها، روان‌کننده‌­ها و مواد افزودنی آن
• رنگ و پوشش
• محصولات پلاستیکی و لاستیکی
• و…

نحوه حمل و نقل و نگهداری پنتا اریتریتول

به دلیل اینکه PETN می‌­تواند غبارهای خطرناکی را در اطراف خود ایجاد کند، باید درون ظروف در بسته قرار داده شود. ظروف باید در مکانی امن، ضد انفجار و خنک با تهویه مناسب و به دور از گرما و اکسیدکننده­‌ها قرار بگیرند. کسانی که وظیفه نگهداری از تترا متیل آل متان را دارند، باید از انجام هر کاری که باعث ایجاد غبار بر روی PETN می­‎‌شود، پرهیز کنند. برای نگهداری از این ماده باید توجه داشته باشید که نقطه جوش PETN برابر با 276 درجه سانتی‌­گراد در 30 میلی‌­متر جیوه است. همچنین نقطه اشتعال PETN، 842 درجه فارنهایت می‌­باشد.

نکات مربوط به حفظ ایمنی در پنتک

PETN به طور کلی، به عنوان محرک و ماده‌ای حساسیت­‌زا برای پوست و چشم در نظر گرفته نمی­‌شود. با این حال وقتی که پودرهای PETN در هوا معلق باشند، ممکن است در طولانی مدت باعث تحریک چشم و ریه‌­ها گردند. بنابراین هنگام کار با پنتک، سعی کنید از پراکندگی و استنشاق گرد و غبار جلوگیری کنید. همچنین توصیه می­‌شود در هنگام کار با این محصول، از ماسک و عینک محافظتی استفاده کنید. پنتا اریتریتول در حالت محلول در مایع نیز باعث ایجاد تحریک جزئی در چشم و پوست ما می‌­شود.

آزمایش‌های حیوانی نشان داده است که PETN موجب تحریک سیستم گوارشی می­‌شود. در طی این آزمایشات، آزمایشگران متوجه شدند بلع مقدار کم PETN توسط موش موجب تحریک جزئی در سیستم گوارشی می­‌گردد. اما اگر دوز PETN بالا باشد، می­‌تواند آسیب جدی به سیستم گوارشی موش­‌ها وارد کند. بنابراین برای جلوگیری از آلوده‌شدن توسط PETN، توصیه می­‌شود در محیط کار با پنتک، غذا نخورید، هیچ‌گونه نوشیدنی نیاشامید و حتی سیگار نکشید.

همانطور که پیش‌­تر گفتیم، PETN قابل احتراق است. پنتک به طور کلی در صورتی که حرارت، شعله یا مواد اکسیدکننده با آن تماس داشته باشد، آتش می­‌گیرد. برای جلوگیری از آتش‌گرفتن پنتک، بهتر است مانع متراکم شدن گرد و غبار آن شوید. همچنین بهتر است از تجهیزات الکتریکی و ضد انفجار استفاده کنید. در صورت گرم‌ شدن محل نگهداری، از اسپری آب برای خنک‌ کردن ظروف استفاده کنید.

نکته­‌های مهم ایمنی در خصوص چشم

اگر پنتا اریتریتول با چشم شما برخورد کرد، بدون درنگ چشم­‌ها را با آب فراوان شستشو دهید. اگر از لنز استفاده می‌­کنید، در صورت امکان آن­‌ها را از چشم خارج کنید. در هنگام شستشوی چشم‌­ها، هر چند ثانیه پلک­ بزنید تا کل چشمتان به خوبی شستشو شود. بعد از انجام این کار، بلافاصله با پزشک متخصص تماس بگیرید و مراقبت‌های درمانی را دریافت کنید.

نکات مهم ایمنی مربوط به پوست

در صورت برخورد پنتک به پوست شما ابتدا سطح آلوده را با آب فراوان بشویید. سپس از آب و صابون استفاده کرده و سطح پوست را تمیز کنید. اگر بعد از شستشو با صابون، احساس کردید که سوزش سطح پوست شما کم نشده است، این موضوع را به پزشک گزارش دهید.

نکته­‌های مهم ایمنی در خصوص تنفس

اگر مقادیر کمی از تترا متیل آل متان را استنشاق کردید، نیازی به نگرانی نیست و لازم است هوای تازه تنفس کنید. اگر فردی مقادیر زیادی از PETN را تنفس کرده باشد، سریعاً فرد قربانی را به محلی ببرید که بتواند هوای تازه تنفس کند. در صورت نیاز نیز سریعا با پزشک تماس بگیرید.

نکات مهم ایمنی در مربوط به بلع

در صورت بلع پنتک، ابتدا دهان را با آب فراوان بشویید. سپس بدون تلف ­کردن وقت، به پزشک مراجعه کنید.

نکته‌های مربوط به اطفای حریق پنتک

همان‌طور که قبلا اشاره کردیم، پنتا اریتریتول قابل اشتعال است. پس در صورت قرار گرفتن در معرض حرارت بالا، شعله یا اکسیدکننده­‌ها می­‌تواند آتش بگیرد. برای اطفای حریق پنتک، از خاموش‌کننده­‌های شیمیایی خشک، دی اکسید کربن، اسپری آب یا فوم الکلی استفاده کنید. اگر جریان­‌های خنک‌کننده بی‌اثر هستند و صدای تهویه در حجم و زیر و بم افزایش می‌­یابد، رنگ مخزن تغییر می‌­کند یا نشانه‌ای از تغییر شکل نشان می­‌دهد، فوراً به یک منطقه مطمئن بروید.

نکات مهم ایمنی در خصوص دفع

پس از اتمام کار با PETN، ماسک تنفسی و فیلتر ذرات سازگار با غلظت هوای ماده را در ظرفی سرپوشیده وارد کرده و دور بیندازید. در صورت لزوم برای جلوگیری از گرد و غبار ابتدا آن را مرطوب کنید. برای نشاندن ذرات معلق موجود در هوا برای روی زمین، می‌توانید از اسپری آب استفاده کنید.

در صورت نشت PETN، افرادی را که از تجهیزات حفاظتی در برابر پنتا اریتریتول استفاده نمی­‌کنند، از محل نشت خارج کنید. کمک­‌های اولیه را به این افراد برسانید و در صورت ایجاد مشکل جدی فوراً این مسئله را به پزشک گزارش دهید. مواد پودر شده را به راحت‌ترین و مطمئن‌ترین روش جمع آوری کنید و در ظروف در بسته قرار دهید. پس از اتمام پاکسازی تترا متیل آل متان، منطقه را تهویه کنید. ممکن است لازم باشد که این ماده شیمیایی را به عنوان یک زباله خطرناک نگهداری و دفع کنید.