در علم شیمی، حلال شیمیایی به عنوان یک ماده مهم در فرآیندهای شیمیایی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مواد به دلیل خاصیت حل کنندگی بالا، در جداسازی و استخراج مواد شیمیایی و همچنین در تولید داروها، پلاستیک، رنگ‌ها، لاستیک و محصولات دیگر بکار می‌روند. حلال‌های شیمیایی معمولاً به دو دسته آبی و غیرآبی تقسیم می‌شوند. حلال‌های آبی مثل آب، الکل، اسید سولفوریک و اسید نیتریک بیشتر در فرآیندهایی که به آب نیاز دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما حلال‌های غیرآبی مثل بنزن، تولوئن، دی‌اکسید کربن و هگزان در فرآیندهایی که نیاز به حلال با خواص خاص دارند، استفاده می‌شوند.
حلال شیمیایی چیست؟
اصطلاح حلال شیمیایی یعنی ماده‌ای که قابلیت حل شدن دارد و به عنوان حلال در فرآیندهای شیمیایی استفاده می‌شود. این مواد معمولاً در فرآیندهای خنثی‌سازی، استخراج، پاکسازی و جداسازی مواد شیمیایی بکار می‌روند. برخی از معروف‌ترین حلال‌های شیمیایی عبارتند از آب، الکل، استات اتیل، بنزن و هگزان. هر حلال شیمیایی خاصیت‌ها و مزایای خود را دارد و بسته به نوع فرآیند شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از حلال‌های شیمیایی در فرآیندهای صنعتی و شیمیایی باعث کاهش هزینه و زمان تولید و افزایش بهره‌وری می‌گردد. با این حال باید توجه داشت که استفاده بیش از حد از حلال‌های شیمیایی ممکن است سبب آلودگی محیط زیست و بهداشتی شود.
انواع حلال‌های شیمیایی و کاربرد آن
حلال‌های شیمیایی عبارتند از موادی که به عنوان حلال در فرآیندهای شیمیایی و صنعتی به کار می‌روند. این حلال ها می توانند به صورت سیال (مانند آب، الکل، اسید استیک، قلیایی و …) یا گازی (مانند هیدروژن، هلیوم، نیتروژن، اکسیژن و…) باشند. برخی از انواع حلال های شیمیایی و کاربردهای آن ها عبارتند از:
۱٫ آب: بیشتر فرآیندهای شیمیایی بر پایه آب انجام می شوند. آب به عنوان حلال، در فرآیندهای استخراج، جداسازی، از بین بردن آلودگی وغیره به کار می رود.
۲٫ الکل ها: مثل اتانول، متانول، ایزوپروپانول و غیره در صنایع داروسازی، لاستیک سازی، رنگ سازی، پلاستیک، چسب سازی، تولید شیمیایی و غیره کاربرد دارند.
۳٫ اسیدها: مانند سولفوریک، نیتریک و هیدروکلریک برای تنظیم PH محلول ها، جداسازی، تصفیه، استخراج فلزات و غیره به کار می روند.
۴٫ قلیایی ها: مانند هیدروکسید سدیم، هیدروکسید پتاسیم، آمونیاک و غیره برای تنظیم PH محلول ها، استخراج فلزات، تصفیه آب و غیره به کار می روند.
۵٫ هیدروکربن ها: مثل بنزین، نفت و گازوئیل در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، قیر سازی و غیره به کار می‌روند.
۶٫ استرها: مانند استات، اتیلن گلیکول و غیره در صنایع رنگ سازی، پلاستیک، لاستیک، عطرسازی و غیره کاربرد دارند.
۷٫ هالوژنیدها: مانند کلروفرم، بروموفرم، کلروبنزن و غیره در صنایع داروسازی، شستشوی خشک کننده ها، پلیمرها، شیمیایی و غیره به کار می روند.
۸٫ اترها: مانند اتر دی اتیل، اتر بوتیل و غیره در صنایع داروسازی، پلاستیک، رنگ سازی، عطرسازی و غیره کاربرد دارند.
در کل، حلال های شیمیایی برای انجام فرآیندهای مختلف در صنایع شیمیایی، داروسازی، غذایی، نفت و گاز، الکل، عطرسازی و غیره استفاده می‌شوند.
معروف ترین حلال چیست؟
در شیمی، بسیاری از مواد و ترکیبات به صورت حلال‌های شیمیایی در پژوهش‌ها، تولیدات صنعتی و داروسازی استفاده می‌شوند. برخی از معروف ترین حلال‌ها عبارتند از:
● آب
● الکل‌ها (مثل اتانول، متانول و پروپانول)
● استات‌ها (مثل استات اتیل، استات متیل و استات بوتیل)
● گلیکول‌ها (مثل اتیلن گلیکول و پروپیلن گلیکول)
● اترها (مثل اتر دی‌اتیل‌آمین، اتر تتراهیدروفوران و اتر سیکلوهگزان)
● کتون‌ها (مثل اسیتون و متیل اتیل کتون)
● هیدروکربن‌های آروماتیک (مثل تولوئن و بنزن)
● هیدروکربن‌های هلوگنه (مثل کلروفرم و بروموفرم)
● گازهای نفتی (مثل هگزان و پنتان)
● سولفوکسید دی متیل ( DMSO)
البته باید توجه داشت که استفاده از هر حلالی باید با شرایط خاصی مثل نوع ترکیبات دیگر در حلال، دما و فشار مناسب و غیره انجام شود.
انواع حلال و حل شونده
در شیمی، حلال ها به موادی گفته می شود که به آسانی با ترکیبات دیگر قابل مخلوط شدن و محلول شدن هستند. حلال‌ها برای حل کردن ترکیبات دیگر به کار می روند و به دو دسته حلال های آبی و غیرآبی تقسیم می شوند. نمونه هایی از حلال های آبی عبارتند از: آب، الکل، استات، گلیکول، اتر، سولفوکسید دی متیل (DMSO) و … . حلال های غیرآبی شامل: هیدروکربن ها، هیدروکربن های هلوجنه، کتون ها، استرها، نیتروگلیسیرین، فسفاتیدیل کولین، کلروفرم، اتیل استات و … هستند. همچنین در شیمی، حل شونده به موادی گفته می شود که به خوبی در حلال‌های مختلف حل می‌شوند. ترکیبات مختلف ممکن است در حلال های مختلفی با روش های مختلفی حل شوند. برخی از نمونه های ترکیبات حل شونده در حلال‌ها عبارتند از: شکر، نمک، اسید، باز، الکل، چربی، رنگدانه ها، داروها و … .
کاربرد حلال شیمیایی
حلال شیمیایی (مثل اتانول، استون، اتر و …) در بسیاری از فرآیندهای صنعتی و آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می‌گیرند. بخشی از کاربردهای حلال‌های شیمیایی عبارتند از:
۱٫ حل کردن و انتقال مواد: حلال‌های شیمیایی به دلیل خواص حل کنندگی خوب، در حل کردن و انتقال مواد مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای مثال، اتانول به عنوان یک حلال شیمیایی معمولاً برای حل کردن قرص‌های دارویی استفاده می‌شود.
۲٫ پاکسازی و جداسازی مواد: حلال‌های شیمیایی در فرآیندهای پاکسازی و جداسازی مواد مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای مثال، اتانول معمولاً برای جداسازی اسانس گیاهان به کار می‌رود.
۳٫ به عنوان محیط‌های واکنش شیمیایی: حلال‌های شیمیایی می‌توانند به عنوان محیط‌های واکنش در تولید محصولات شیمیایی مورد استفاده قرار بگیرند. برای مثال، آسیتون به عنوان یک حلال شیمیایی در فرآیند تولید پلی‌استرها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۴٫ به عنوان محلول‌های خنثی کننده (Buffer): حلال‌های شیمیایی می‌توانند به عنوان محلول‌های خنثی کننده در آزمایشگاه مورد استفاده قرار بگیرند. برای مثال، تری اتانول آمین به عنوان یک حلال شیمیایی معمولاً برای ایجاد محلول‌های خنثی کننده در آزمایشگاه استفاده می‌شود.
بنابراین، حلال‌های شیمیایی به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی خاص خود، در بسیاری از صنایع و آزمایشگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
حلال‌های شیمیایی ابزارهای مهمی در صنایع مختلف مانند داروسازی، پلیمرسازی و الکل سازی هستند. با توجه به مزایای زیادی که حلال‌های شیمیایی برای فرآیندهای صنعتی دارند، استفاده از آنها به عنوان حلال در صنایع مختلف به شدت گسترش یافته است. اما در همین حال، باید توجه داشت که برخی از حلال‌های شیمیایی ممکن است برای محیط زیست و سلامتی انسان‌ها و حیوانات آسیب‌زا باشند. به همین دلیل، برای استفاده از حلال‌های شیمیایی باید از روش‌های مناسبی برای جمع آوری، نگهداری و دفع آنها استفاده کرد.
بیشتر بخوانید:
