انواع حلال‌های شیمیایی در فرآیندهای استخراج

1.اهمیت حلال‌ها در صنایع استخراج

حلال شیمیایی، نقشی بی‌بدیل در صنعت دارد. شاید نتوان نقش ویروس‌کش‌ها و شوینده‌ها را بدون حلال‌ها تصور کرد: چه در فرمولاسیون محصولات آرایشی، شوینده یا استخراج ترکیبات گیاهی و معدنی. بنابراین:

خرید حلال شیمیایی باید با دقت و بررسی دقیق مشخصات فنی انجام شود.

در صنعت شوینده، تأمین به‌موقع ترکیبات خالص به‌منظور خرید مواد اولیه شوینده ، وابسته به تامین حلال‌های پیش‌نیاز است.

۲. طبقه‌بندی کلی حلال‌های شیمیایی

حلال‌ها را بر اساس ویژگی‌هایی نظیر قطبیت، دمای جوش، سمیت و زیست‌پذیری می‌توان گروه‌بندی کرد:

1. حلال‌های قطبی پروتون‌دار

2. حلال‌های قطبی غیرپروتون‌دار

3. حلال‌های قطبی ضعیف (با کمبود قطبیت)

4. حلال‌های غیرقطبی

در ادامه دسته به دسته بررسی می‌کنیم.

۳. حلال‌های قطبی پروتون‌دار (پروتیکی)

۳.1 اتانول و متانول

کاربرد: استخراج مواد فعال آرایشی، شوینده، و عصاره‌های گیاهی.

مزیت: قابلیت اختلاط کامل با آب و ویژگی ضدعفونی.

معایب: اشتعال‌پذیری بالا، کنترل دمای تقطیر ضروری است.

۳.2 ایزوپروپیل الکل

با قابلیت تنظیم میزان پلیمر در ترکیبات شوینده، برای مشخصات اختصاصی مناسب است.

۴. حلال‌های قطبی غیرپروتون‌دار

۴.1 استون

مزایا: تبخیر سریع، مناسب برای صنایع رنگ، چاپ و شوینده.

معایب: خورندگی بالاتر و جرم مولکولی کمتر نسبت به اتانول.

۴.2 اتیل استات و بوتیل استات

کاربرد: صنایع آرایشی و فیلم‌های بسته‌بندی، ترکیبی مطلوب با روغن‌ها.

معایب: بوی قوی و نیاز به تصفیه مولکولی دقیق.

۵. حلال‌های کم‌قطب یا کم‌رطوبت

۵.1 کلروفرم و دی‌کلرومتان

موارد استفاده: استخراج ترکیبات سمی یا روغنی از بافت گیاهی یا معدنی.

چالش‌ها: قوانین محیط‌زیستی، سمیت بالا و خطر سرطان‌زایی.

۵.2 تتراکلریدکربن

استفاده کمتر می‌شود ولی در گذشته برای چربی‌زدایی به‌کار می‌رفت.

۶. حلال‌های غیرقطبی

۶.1 هپتان و هگزان

کاربرد: استخراج روغن‌های گیاهی و معطر.

مزایا: قیمت اقتصادی و قابلیت بازیافت آسان.

معایب: اشتعال و خطر انسانی بالا.

۶.2 تولوئن و زایلن

کاربرد: صنایع نفت و شوینده.

معایب: سمیت CNS و مواد سرطان‌زابر یا تحمل‌پذیری کم.

۷. اصول تکنیکی برای انتخاب حلال مناسب

۷.1 ضریب تقسیم

شاخص جذبی حلال برای هدف: بیشتر = استخراج بهتر.

۷.2 آسیب به ساختار

برای ترکیبات حساس (آنزیم‌ها، پروتئین) حلال ملایم‌تر ضروری است.

۷.3 ایمنی و مقررات

انتخاب حلال جذب‌شده یا کمپلکس بدون خطر باقی مانده جهت محصولات انسانی.

۷.4 هزینه اقتصادی

ضمن خرید حلال شیمیایی توجه به قیمت، ظرفیت ذخیره، سمی بودن، بازیافت.

۷.5 پایداری زیست‌پذیری

برای تناسب با استانداردهای سبز (REACH، RoHS) استفاده از حلال‌های زیست‌پذیر مهم است.

۸. کاربردها در استخراج مواد اولیه شوینده

۸.1 استخراج روغن‌های پایه

حلال: هگزان یا هپتان

کاربرد: تامین سورفکتانت‌ها یا استرهای چربی

۸.2 استخراج آلفا اولفین و اتیل الکل

ابزار مهم در خرید مواد اولیه شوینده مثل الکل‌های پاک‌کننده آب‌گریز.

۸.3 استخراج آرومات ها

از رزین‌ها یا گیاهان برای رایحه‌دهنده‌های طبیعی شوینده‌ها.

۹. نقش کیفیت حلال در محصول نهایی شوینده

۹.1 ناخالصی‌ها

مثلاً رطوبت در حلال، کف یا ژل شدن فرمول را دچار اشکال می‌کند.

۹.2 باقیمانده

باقی‌ماندن حلال سمی یا تندبو محصولات شوینده را بی‌کیفیت می‌کند.

۹.3 منع خوردگی

حلال‌های اسیدی یا هالوکربن می‌توانند کف‌آوری SURFACTANT را کاهش دهند.

۱۰. نکات فنی در خرید حلال شیمیایی با کیفیت

۱۰.1 انتخاب از تأمین‌کننده معتبر

COA و SDS معتبر و امکان تست QC با استاندارد ASTM یا ISO.

۱۰.2 بررسی فنی حلال

آزمون ناخالصی، رطوبت، رنگ، نقطه جوش، چگالی

تطبیق ویژگی‌ها با ضریب تقسیم هدف

۱۰.3 خرید با توجه به بازیافت

استراتژی بازیافتی اقتصادی برای حلال‌های گران‌قیمت ضروری است.

۱۰.4 بررسی شرایط ذخیره‌سازی

تانکر IBC پلاستیکی یا استیل

مدیریت تهویه یا جلوگیری از تبخیر

۱۱. مثال‌هایی از تأمین و خرید برای صنایع شوینده

۱۱.1 هگزان برای استخراج روغن کرچک

استخراج سورفکتانت یا استر برای شوینده

۱۱.2 اتیل استات برای رایحه‌دهی

استخراج ترکیبات آروماتیک

۱۱.3 استون برای تمیزکاری تجهیزات

ترکیب موثر در شست‌وشوی خط تولید

۱۲. استراتژی مدیریت هزینه و کیفیت

1. قرارداد بلندمدت با تأمین‌کننده

2. آزمون نمونه پیش از خرید عمده

3. مذاکره بر اساس کاربرد نهایی شوینده

4. انتخاب حلال‌های قابل بازیافت جهت کاهش هزینه

5. تحلیل چرخه زندگی حلال برای مدیریت محیط‌زیست

۱۳. استانداردها و قوانین محیطی

دستورالعمل REACH و SNMP برای مصرف حلال‌ها

SDS برای انتقال اطلاعات ایمنی

مقررات VOC برای محدود کردن حلال‌هایی با انتشار بالا

۱۴. روند آینده: حلال‌های پاک و سبز

اتانول زیستی: برای جایگزینی استون و کلروفرم

DEE، Acetone green

عصاره‌ها یا الکترولیت‌های کم‌سم

۱۵. نتیجه‌گیری

ترکیب درست حلال‌ها با توجه به قطبیت و کاربرد استخراج پایه فرمول‌های شوینده را تعیین می‌کند.

خرید حلال شیمیایی با استاندارد بالا تضمین‌کننده کیفیت محصول نهایی است.

علاوه بر کارایی، توجه به تأثیر محیطی و درمان حلال در فرآیندهای تولید ضروری است.

همکاری با تأمین‌کنندگان معتبر، آزمایش‌های فنی و قراردادهای شاخصی پایه‌گذار سیستم تأمین وفاق و رقابتی است.