بوتانول

بوتانول، یک الکل چهار کربنه همه کاره، به دلیل خواص منحصر به فردش به طور گسترده به عنوان حلال استفاده می شود. حلالیت عالی برای مواد قطبی و غیر قطبی از خود نشان می دهد و برای طیف گسترده ای از کاربردها در صنایع شیمیایی، نساجی و پوشش ایده آل است.

علاوه بر این، به عنوان جایگزین سوخت زیستی عمل می کند، محتوای انرژی بالاتری نسبت به اتانول و رفتار خورنده کمتری ارائه می دهد که از استفاده آن در موتورهای احتراق داخلی پشتیبانی می کند. تولید آن از منابع تجدیدپذیر، مانند زیست توده و ضایعات کشاورزی، همچنین به مشخصات پایداری آن کمک می کند و راه حلی سازگار با محیط زیست برای مجموعه ای از فرآیندهای صنعتی ارائه می دهد.

در این مقاله، شما به طور کامل با خصوصیات، روش تولید، کاربردها و تاریخچه بوتانول آشنا می‌شوید. شرکت شیمی مهندسی شکوه پرواز پاژ، برای تامین و عرضه بوتانول مورد نیاز کارخانجات و واحدهای تولید، آمادگی کامل دارد. برای دریافت اطلاعات بیشتر، با مهندسین شرکت تماس بگیرید.

بوتانول چیست ؟

بوتانول نوعی الکل با فرمول شیمیایی C4H9OH است. این مایع شفاف و بی رنگ است که در آب محلول است و بوی شیرین و مشخصی دارد. بوتانول معمولاً به عنوان حلال در کاربردهای مختلف صنعتی و تجاری از جمله در تولید پلاستیک، رزین و پوشش استفاده می شود.

چهار ایزومر مختلف بوتانول وجود دارد که هر کدام ساختار شیمیایی کمی متفاوت دارند. رایج ترین ایزومر -nبوتانول است که با نام n-butanol نیز شناخته می شود که دارای یک زنجیره مستقیم از چهار اتم کربن است. سه ایزومر دیگر ایزوبوتانول،  sec-butanol و tert-butanol هستند که دارای ساختارهای انشعاب هستند.

بوتانول یک حلال همه کاره است که می تواند طیف وسیعی از مواد از جمله ترکیبات نامحلول در آب مانند روغن ها، چربی ها و موم ها را در خود حل کند. همچنین یک حلال قطبی است، به این معنی که دارای انتهای مثبت و منفی است که به آن اجازه می دهد مواد قطبی مانند نمک ها، قندها و برخی اسیدها را در خود حل کند.

بوتانول علاوه بر خواص حلال، خواص مفید دیگری نیز دارد، مانند فراریت نسبتا کم و نقطه جوش بالا. این ویژگی‌ها آن را برای کاربردهایی که به حلالی با نرخ تبخیر پایین و نقطه اشتعال بالا نیاز دارند، انتخاب خوبی می‌سازد.

به طور کلی، بوتانول یک حلال صنعتی مهم است که در بسیاری از کاربردهای مختلف در صنایع مختلف استفاده می شود. خواص منحصر به فرد ، آن را به ماده ای ارزشمند برای محققان و تولیدکنندگانی که در زمینه‌های مختلف از تولید مواد شیمیایی گرفته تا داروسازی و الکترونیک مشغول هستند، تبدیل کرده است.

 

مشخصات فیزیکی و شیمیایی

در جدول زیر خصوصیات نرمال بوتانول (همچنین به عنوان n-butanol یا butan-1-ol شناخته می شود) و isobutanol (همچنین به عنوان 2-methylpropan-1-ol شناخته می شود) شرح داده میشود :

 

خاصیت	n-Butanol	Isobutanol
✅ فرمول ساختاری	CH3CH2CH2CH2OH	CH3CHOHCH2CH3
✅ وزن مولکولی	حدودا 74.12 گرم/مول	حدودا 74.12 گرم/مول
✅ ظاهر	حدودا 0.81 گرم/سانتیمتر مکعب در 20 درجه سانتیگراد	حدودا 0.80 گرم/سانتیمتر مکعب در 20 درجه سانتیگراد
✅ نقطه جوش	حدودا 117.7 درجه سانتیگراد	حدودا 107.89 درجه سانتیگراد
✅ نقطه ذوب	حدودا -89.8 درجه سانتیگراد	حدودا -108 درجه سانتیگراد
✅ حل شدن در آب	مخلوط پذیر	مخلوط پذیر
✅ فشار بخار (در 20 درجه سانتیگراد)	حدودا 0.6 کیلوپاسکال	حدودا 1.3 کیلوپاسکال
✅ نقطه اشتعال	حدودا 35 درجه سانتیگراد	حدودا 27 درجه سانتیگراد
✅ بو	شیرین، کپک زده	شیرین، شبیه به الکل
✅ استفاده اصلی	حلال، نرم کننده، در تولید سایر مواد شیمیایی	حلال، در تولید سایر مواد شیمیایی، در ساخت رزین‌ها

 

آنالیز بوتانول

آنالیز بوتانول به فرآیند تعیین مشخصات نمونه های بوتانول از جمله غلظت بوتانول، انواع و مقادیر ناخالصی ها و غیره اشاره دارد. روش های مختلفی برای آنالیز بوتانول استفاده می شود:

1. تقطیر: این یک تکنیک جداسازی فیزیکی ساده بر اساس تفاوت در فرار اجزا است. با تقطیر نمونه بوتانول، نقطه جوش و منحنی تقطیر می تواند اطلاعاتی در مورد خلوص و ترکیب ارائه دهد.
2.  کروماتوگرافی گازی: این یک تکنیک شیمی تحلیلی است که در آن اجزای یک مخلوط بر اساس فراریت و تمایل آنها به فاز ثابت ستون جدا می شوند. دستگاه GC می تواند غلظت ایزومرهای مختلف بوتانول و سایر ناخالصی ها را در نمونه تعیین کند.
3. طیف سنجی مادون قرمز: طیف سنجی IR میزان جذب تابش IR توسط مولکول های نمونه را اندازه گیری می کند. طیف مادون قرمز حاصل مانند یک “اثر انگشت” است که می تواند برای شناسایی گروه های عاملی و ترکیبات موجود استفاده شود. می تواند ایزومرها و ناخالصی های مختلف بوتانول را شناسایی کند.
4. طیف سنجی جرمی: MS با یونیزه کردن مولکول های نمونه و اندازه گیری نسبت جرم به بار آنها کار می کند. طیف MS اطلاعاتی در مورد وزن مولکولی و ساختار اجزا ارائه می دهد. به وضوح می تواند بین ایزومرهای بوتانول و سایر ترکیبات تمایز قائل شود.
5. رزونانس مغناطیسی هسته ای: طیف سنجی NMR خواص مغناطیسی هسته های خاصی به ویژه پروتون ها را تشخیص می دهد. طیف NMR حاصل جزئیاتی را در مورد ساختار، خلوص و غلظت ایزومرها و ناخالصی‌های بوتانول نشان می‌دهد.

به طور خلاصه، آنالیز بوتانول به شناسایی نمونه‌ها با استفاده از تکنیک‌هایی مانند تقطیر، کروماتوگرافی گازی، طیف‌سنجی IR و NMR و طیف‌سنجی جرمی اشاره دارد. هدف تعیین خواصی مانند خلوص، ترکیب، غلظت ایزومرها و ناخالصی ها است. این به اطمینان از کیفیت و مشخصات بوتانول برای کاربردهای مورد نظر آن کمک می کند.

 

 

نام دیگر بوتانول

بوتانول چندین نام دارد که بر اساس تفاوت های ساختاری بین ایزومرهای آن نسبت داده می شود. چهار ایزومر رایج بوتانول عبارتند از:

• n-Butanol یا نرمال بوتانول : همچنین به عنوان 1-butanol شناخته می شود، n-butanol به این دلیل نامیده می شود که دارای یک زنجیره مستقیم یا “عادی” از اتم های کربن است. پیشوند ‘n-‘ مخفف ‘normal’ است که نشان می دهد گروه بوتیل در یک زنجیره مستقیم قرار دارد. “1” در “1-بوتانول” نشان می دهد که گروه هیدروکسیل (OH) به اولین کربن در زنجیره متصل است.
•  sec-Butanol: همچنین به عنوان 2-butanol شناخته می شود، sec-butanol نام خود را از کلمه لاتین “secundus” به معنای “دوم” گرفته است. پیشوند ‘sec-‘ نشان می دهد که گروه هیدروکسیل به کربن ثانویه در مولکول متصل است، ‘2’ در ‘2-butanol’ همچنین به موقعیت گروه هیدروکسیل اشاره دارد.
• tert-Butanol : همچنین به عنوان 2-methyl-2-propanol شناخته می شود، ترت بوتانول به دلیل کربن سومی که گروه هیدروکسیل به آن متصل است نامگذاری شده است. پیشوند “tert-” مخفف “Tertiary” است، که در شیمی آلی به این معنی است که اتم کربن به سه کربن دیگر متصل است. نام “2-متیل-2-پروپانول” ساختار را بیشتر توصیف می کند: یک گروه پروپیل با یک گروه متیل و یک گروه هیدروکسیل که هر دو به کربن دوم متصل هستند.
• ایزوبوتانول: همچنین به عنوان 2-methylpropan-1-ol شناخته می شود، ایزوبوتانول به دلیل شباهت ساختاری آن به ایزوبوتان نامگذاری شده است. پیشوند “iso-” در شیمی آلی معمولاً یک نقطه انشعاب در مولکول را نشان می دهد. در اینجا، نشان می دهد که یک شاخه در زنجیره کربن در اتم کربن دوم وجود دارد. نام ‘2-methylpropan-1-ol’ ساختار را توصیف می کند: یک گروه پروپیل با یک گروه متیل متصل به کربن دوم و یک گروه هیدروکسیل در کربن اول.

این نام‌ها نه تنها ایزومرهای مختلف بوتانول را مشخص می‌کنند، بلکه اطلاعاتی در مورد ساختار مولکول، به‌ویژه مکان و ماهیت گروه هیدروکسیل ارائه می‌دهند.

 

تولید بوتانول

بوتانول، همچنین به عنوان الکل بوتیل شناخته می شود، یک الکل چهار کربنه (C4H10O) است که در درجه اول به عنوان یک حلال، یک واسطه در سنتز سایر ترکیبات شیمیایی استفاده می شود و به عنوان سوخت زیستی بالقوه در نظر گرفته می شود. می توان آن را از زیست توده (زیست بوتانول) و همچنین از طریق فرآیندهای سنتی پتروشیمی تولید کرد.

1. تولید پتروشیمی:

در صنعت پتروشیمی، بوتانول معمولاً از طریق فرآیند اکسو (هیدروفرمیلاسیون) تولید می شود که شامل واکنش پروپیلن و گاز سنتز (مخلوطی از هیدروژن و مونوکسید کربن) برای تولید بوتیرآلدئید می شود که سپس به بوتانول کاهش می یابد.

واکنش را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:

Propylene + Syn Gas → Butyraldehyde

Butyraldehyde + Hydrogen → Butanol

2. تولید بیو بوتانول:

بوتانول زیستی را می توان از زیست توده (گیاهان، مواد زائد و غیره) از طریق فرآیندی به نام تخمیر ABE (استون- بوتانول- اتانول) تولید کرد که اولین بار توسط Chaim Weizmann در طول جنگ جهانی اول برای تولید استون توسعه یافت. در این فرآیند از باکتری Clostridium acetobutylicum (یا گونه های مرتبط) برای تخمیر قندها به مخلوطی از حلال ها از جمله بوتانول، استون و اتانول استفاده می شود.

فرآیند را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:

زیست توده (معمولا شکر، نشاسته یا سلولز) توسط باکتری Clostridium acetobutylicum تخمیر می شود.

تخمیر مخلوطی از حلال ها را تولید می کند: استون، بوتانول و اتانول.

سپس این مخلوط تقطیر می شود تا حلال ها جدا شوند.

3. چالش ها و تحقیقات:

تولید بوتانول، به ویژه بیو بوتانول، چالش های متعددی را ارائه می دهد. فرآیند تخمیر ABE عملکرد کمتری نسبت به تخمیر اتانول دارد و بوتانول می‌تواند برای باکتری‌ها سمی باشد و غلظتی را که می‌توان در آبگوشت تخمیر به دست آورد، محدود کرد. علاوه بر این، تقطیر بوتانول انرژی بر است.

تحقیقات کنونی در این زمینه بر مهندسی سویه‌های متحمل‌تر از باکتری‌ها، توسعه فرآیندهای تخمیر و تقطیر کارآمدتر، و کاوش مواد اولیه جایگزین برای فرآیند تخمیر متمرکز است.

به طور کلی، در حالی که بوتانول دارای چندین مزیت نسبت به اتانول به عنوان سوخت زیستی است (محتوای انرژی بیشتر، فراریت کمتر، خورنده کمتر)، تولید آن در حال حاضر گرانتر و کارآمدتر است. ادامه تحقیق و توسعه برای تبدیل بوتانول به سوخت زیستی جایگزین مناسب ضروری است.

 

تاریخچه بوتانول

بوتانول که با نام بوتیل الکل نیز شناخته می شود، تاریخچه ای غنی دارد که به اوایل قرن بیستم باز می گردد. در اینجا نگاهی جامع به جدول زمانی تاریخی آن است:

1. کشف (1868):

کشف بوتانول را می توان به سال 1868 ردیابی کرد. اولین بار توسط شیمیدان فرانسوی، لوئی پاستور، به عنوان یک محصول جانبی در طی تخمیر شکر به دست آمد. با این حال، تولید تجاری بوتانول بعداً شروع نشد.

2. دوران جنگ جهانی اول (1914 – 1918) :

در طول جنگ جهانی اول، شیمیدان بریتانیایی Chaim Weizmann فرآیند تخمیر ABE (استون-بوتانول-اتانول) را برای باکتری کلستریدیا ایجاد کرد تا استون تولید کند که در ساخت مواد منفجره استفاده می شد. بوتانول و اتانول محصولات جانبی این فرآیند بودند. این اولین تولید صنعتی بوتانول در مقیاس بزرگ بود.

3. پس از جنگ جهانی اول تا دهه 1950:

پس از جنگ، فرآیند ABE برای تولید بوتانول ادامه یافت. چندین شرکت از جمله شرکت انگلیسی Commercial Solvents Corporation و شرکت آمریکایی Corn Products Refining Co. از آن برای تولید حلال استفاده کردند.

4. تغییر نیمه قرن بیستم (دهه 1960 – 1970):

در اواسط قرن بیستم، صنعت پتروشیمی شروع به رشد کرد و تغییر از فرآیند بیولوژیکی به فرآیند شیمیایی برای تولید بوتانول اتفاق افتاد. فرآیند اکسو (یا هیدروفرمیلاسیون) به روش غالب تولید بوتانول تبدیل شد. در این فرآیند، پروپیلن، محصول جانبی پالایش نفت، با گاز سنتز (هیدروژن و مونوکسید کربن) ترکیب می‌شود تا بوتیرآلدئید تولید کند که سپس به بوتانول تبدیل می‌شود.

5. تحولات اخیر (اواخر قرن 20 – قرن 21):

در سال‌های اخیر، به دلیل افزایش نگرانی‌ها در مورد اثرات زیست‌محیطی سوخت‌های فسیلی و تمایل به منابع تجدیدپذیر انرژی، علاقه مجدد به بیو بوتانول افزایش یافته است. تحقیقات در مورد روش‌های کارآمدتر تولید بوتانول با استفاده از فرآیند ABE در حال انجام است و باکتری‌های مهندسی ژنتیکی برای افزایش بازده بوتانول در حال توسعه هستند.

در قرن بیست و یکم، بوتانول به دلیل پتانسیل آن به عنوان سوخت زیستی شناخته شده است و چندین شرکت در حال تحقیق و توسعه فناوری هایی برای تولید بیو بوتانول در مقیاس تجاری هستند.

به طور خلاصه، تاریخچه بوتانول با کشف اولیه و استفاده از آن در تخمیر، تولید صنعتی در مقیاس بزرگ آن در اوایل قرن بیستم، تغییر به سمت تولید پتروشیمی در اواسط قرن بیستم، و اخیراً، تجدید علاقه به بیو بوتانول به عنوان سوخت زیستی بالقوه

 

کاربرد بوتانول

بوتانول که با نام بوتیل الکل نیز شناخته می شود، یک ماده شیمیایی همه کاره با طیف وسیعی از کاربردها است. کاربردهای آن در صنایع مختلف از جمله صنایع شیمیایی، تولیدی و انرژی است. در اینجا کاربردهای اولیه بوتانول آورده شده است:

• حلال: بوتانول یک حلال قوی است که در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. در تولید رنگ، لاک و سایر پوشش‌ها استفاده می‌شود، زیرا به حل شدن سایر مواد و تسریع فرآیند خشک کردن کمک می‌کند. همچنین به عنوان یک حلال در صنعت نساجی، به ویژه برای رنگ ها و رزین ها استفاده می شود. علاوه بر این، به عنوان یک حلال در صنعت داروسازی، به عنوان مثال، در تولید آنتی بیوتیک ها استفاده می شود.
• حد متوسط در سنتز شیمیایی: بوتانول به عنوان یک واسطه در سنتز ترکیبات شیمیایی مختلف استفاده می شود. به عنوان مثال، می توان از آن برای تولید بوتیل آکریلات استفاده کرد که در تولید پلیمرها و رزین ها استفاده می شود. همچنین می توان از آن برای تولید بوتیل استات، حلال لاک ها و رنگ ها استفاده کرد.
• روان کننده ها: بوتانول در تولید نرم کننده ها استفاده می شود – افزودنی هایی که باعث افزایش انعطاف پذیری یا سیالیت یک ماده می شوند. از اینها برای انعطاف پذیرتر کردن محصولاتی مانند PVC استفاده می شود.
• لوازم آرایشی و محصولات مراقبت شخصی: در صنعت آرایشی و بهداشتی و مراقبت شخصی، بوتانول در فرمولاسیون طیف گسترده ای از محصولات از جمله عطر، محصولات مراقبت از پوست و محصولات مراقبت از ناخن استفاده می شود.
• سوخت زیستی بالقوه: علاقه روزافزونی به استفاده از بوتانول به عنوان سوخت زیستی وجود دارد. در مقایسه با اتانول، بوتانول محتوای انرژی بالاتری دارد، خورنده کمتری است و می تواند از طریق زیرساخت های سوخت موجود حمل شود. بوتانول را می توان از زیست توده از طریق فرآیندی به نام تخمیر ABE (استون-بوتانول-اتانول) تولید کرد.
• کاربردهای دیگر: بوتانول همچنین در تولید روغن ترمز، لاستیک مصنوعی و سایر مواد شیمیایی صنعتی استفاده می شود. همچنین در ساخت شیشه های فلوت که نوعی شیشه تخت است که معمولا در پنجره ها و درب های شیشه ای استفاده می شود، استفاده می شود.

در نتیجه، بوتانول به دلیل خواص آن به عنوان حلال و استفاده از آن به عنوان یک واسطه در سنتز شیمیایی، یک عنصر کلیدی در بسیاری از فرآیندهای صنعتی است. پتانسیل آن به عنوان یک سوخت زیستی همچنین فرصت های جدیدی را برای منابع انرژی تجدید پذیر ارائه می دهد.

 

انواع بوتانول

بوتانول، همچنین به عنوان الکل بوتیل شناخته می شود، می تواند در چهار شکل مختلف ایزومر وجود داشته باشد. ایزومرها ترکیباتی هستند که فرمول مولکولی یکسانی دارند اما آرایش متفاوتی از اتم ها در مولکول و خواص متفاوتی دارند. چهار ایزومر بوتانول عبارتند از:

• n-بوتانول (یا بوتانول معمولی): این شکل زنجیره مستقیم مولکول است که به نام 1-بوتانول نیز شناخته می شود. گروه عاملی الکل (OH) روی کربن انتهایی زنجیره پیوسته قرار دارد. این رایج ترین شکل بوتانول است و در طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی مانند حلال ها، رنگ ها، نرم کننده ها و غیره استفاده می شود.
• 2-بوتانول (یا بوتانول ثانویه): همچنین به عنوان 2-بوتانول شناخته می شود، در این ایزومر، گروه OH به دومین اتم کربن در زنجیره متصل است. پیشوند “sec” نشان می دهد که گروه الکل به یک کربن ثانویه (اتم کربنی که به دو اتم کربن دیگر متصل است) متصل است.
• ایزوبوتانول : ایزوبوتانول که با نام 2-متیل-1-پروپانول نیز شناخته می شود، ساختاری منشعب دارد. پیشوند “iso” معمولاً یک نقطه انشعاب در زنجیره کربن را نشان می دهد. در ایزوبوتانول، گروه OH به کربن انتهایی یک زنجیره سه کربنه متصل است که دارای یک گروه متیل (-CH3) است که از کربن میانی منشعب می شود.
• 4. ترت بوتانول (یا بوتانول سوم): همچنین به عنوان 2-متیل-2-پروپانول یا تی-بوتیل الکل شناخته می شود، در این ایزومر، گروه OH به یک کربن سوم (اتم کربنی که به سه اتم کربن دیگر متصل است) متصل است. ترت بوتانول اغلب به عنوان یک حلال یا به عنوان یک دناتورانت در اتانول استفاده می شود.

هر یک از این ایزومرها خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی دارند و ممکن است در کاربردهای صنعتی مختلف مورد استفاده قرار گیرند. به عنوان مثال، n-بوتانول و iso-butanol برای استفاده به عنوان سوخت زیستی مورد بررسی قرار گرفته اند، در حالی که sec-butanol و tert-butanol معمولاً به عنوان حلال یا واسطه های شیمیایی استفاده می شوند.

 

نرمال بوتانول

نرمال بوتانول که با نام های n-butanol یا 1-butanol  نیز شناخته می شود، یکی از چهار ایزومر بوتانول (بوتیل الکل) است. دارای ساختار زنجیره ای مستقیم با فرمول C4H9OH است.

ساختار و ویژگی ها: ساختار شیمیایی n-بوتانول شامل یک زنجیره مستقیم چهار کربنه با گروه عاملی الکل (-OH) متصل به یک اتم کربن انتهایی است. این یک الکل اولیه است، به این معنی که اتم کربن متصل به گروه OH نیز تنها به یک اتم کربن دیگر متصل است.

N-بوتانول دارای وزن مولکولی حدود 74.12 گرم بر مول است. این مایع بی رنگ است که کمی در آب حل می شود اما در حلال های آلی معمولی بسیار محلول است. بوی خاصی شبیه موز دارد.

تولید: N-Butanol  را می توان هم از طریق فرآیندهای پتروشیمی و هم از طریق فرآیندهای بیولوژیکی تولید کرد. در صنعت پتروشیمی معمولاً از طریق فرآیند اکسو (هیدروفرمیلاسیون) تولید می شود که شامل واکنش پروپیلن و گاز سنتز می شود.

از نظر بیولوژیکی، n-بوتانول را می توان از طریق تخمیر ABE تولید کرد، فرآیندی که از باکتری ها برای تخمیر قندها به ترکیبی از حلال ها از جمله بوتانول، استون و اتانول استفاده می کند.

موارد استفاده: N-Butanol اغلب به عنوان یک حلال برای طیف گسترده ای از فرآیندهای شیمیایی و نساجی استفاده می شود. این یک حلال در رنگ ها، پوشش ها، لاک ها، رزین ها، صمغ ها، رنگ ها، کافور، روغن های گیاهی، چربی ها، موم ها، شلاک، لاستیک ها و آلکالوئیدها است. همچنین به عنوان یک رقیق کننده / واکنش دهنده در ساخت رزین های اوره فرمالدئید و ملامین فرمالدئید استفاده می شود.

علاوه بر این، آن را به عنوان یک واسطه در ساخت داروها و مواد شیمیایی استفاده می شود. به عنوان پایه ای برای عطرها؛ به عنوان یک مرطوب کننده برای نیترات سلولز؛ و به عنوان یک عنصر در مایعات ترمز، پاک کننده ها، مایعات آبگیری و روغن های برش.

ایمنی و اثرات زیست محیطی: قرار گرفتن در معرض n-بوتانول می تواند باعث تحریک چشم، پوست و دستگاه تنفسی شود. همچنین می تواند باعث افسردگی سیستم عصبی مرکزی شود. هنگام کار با n-بوتانول، از جمله استفاده از تجهیزات حفاظت فردی مناسب، باید مراقب باشید.

در مورد اثرات زیست محیطی، n-بوتانول زیست تخریب پذیر است و انتظار نمی رود در محیط زیست باقی بماند. با این حال، می تواند برای آبزیان مضر باشد.

پتانسیل به عنوان سوخت زیستی: N-Butanol دارای پتانسیل به عنوان سوخت زیستی است. این ماده دارای محتوای انرژی بالاتری نسبت به اتانول است، کمتر خورنده است و می تواند از طریق زیرساخت های سوخت موجود حمل شود. تولید آن از زیست توده از طریق تخمیر ABE یک منطقه تحقیقات فعال است.

 

ایزو بوتانول

ایزوبوتانول که با نام های 2-متیل-1-پروپانول یا ایزوبوتیل الکل نیز شناخته می شود، یکی از چهار ایزومر بوتانول است. به دلیل ساختار شاخه ای آن با ایزومرهای بوتانول زنجیره مستقیم متفاوت است.

ساختار و ویژگی ها: ساختار شیمیایی ایزوبوتانول شامل یک زنجیره سه کربنی است که یک گروه متیل (-CH3) از کربن میانی منشعب شده و گروه عاملی الکل (-OH) به کربن انتهایی متصل است. به عنوان یک الکل اولیه طبقه بندی می شود، زیرا اتم کربن متصل به گروه OH نیز تنها به یک اتم کربن دیگر متصل است.

ایزوبوتانول مایعی بی رنگ با بوی شیرین و کپک زدگی است. چگالی آن از آب کمتر و بخارات آن از هوا سنگین تر است. وزن مولکولی آن تقریباً 74.12 گرم بر مول است.

 تولید: ایزوبوتانول معمولاً به صورت صنعتی از طریق هیدروفرمیلاسیون پروپن تولید می شود، مشابه سایر ایزومرهای بوتانول. همچنین می توان آن را به صورت بیولوژیکی از طریق فرآیندهای تخمیر تولید کرد، اما این روش کمتر رایج است.

موارد استفاده: ایزوبوتانول به دلیل توانایی آن در حل کردن طیف وسیعی از مواد شیمیایی به عنوان یک حلال برای کاربردهای صنعتی مختلف استفاده می شود. از آن در ساخت پوشش ها، لاک ها، لاک ها و رزین ها استفاده می شود. همچنین در تولید مواد شیمیایی دیگر مانند ایزوبوتیل استات که در تولید لاک و سایر محصولات استفاده می شود، استفاده می شود.

در صنعت داروسازی از ایزوبوتانول به عنوان حلال و عامل استخراج استفاده می شود. همچنین در تولید نمک ایزوبوتیل زانتات، جمع آوری کننده قوی سنگ معدن سولفید فلزی استفاده می شود.

ایمنی و اثرات زیست محیطی: مانند سایر الکل ها، ایزوبوتانول در صورت مصرف یا استنشاق در غلظت های بالا می تواند باعث تحریک و افسردگی سیستم عصبی مرکزی شود. توصیه می شود با تجهیزات حفاظتی مناسب و تهویه مناسب کار کنید.

از نظر اثرات زیست محیطی، ایزوبوتانول زیست تخریب پذیر است و انتظار نمی رود که زیست انباشته شود. با این حال، می تواند در غلظت های بالا برای آبزیان مضر باشد.

پتانسیل به عنوان سوخت زیستی: ایزوبوتانول برای پتانسیل آن به عنوان سوخت زیستی در حال بررسی است. این ماده حاوی انرژی بیشتری نسبت به اتانول است و می‌تواند در غلظت‌های بالاتر با بنزین مخلوط شود، بدون اینکه نیازی به تغییرات در موتورهای موجود یا زیرساخت‌های سوخت باشد. شرکت هایی مانند Gevo و Butamax به طور فعال در حال تحقیق و توسعه فناوری هایی برای تولید ایزوبوتانول از منابع تجدیدپذیر هستند.

 

نکات ایمنی کاربرد بوتانول

استفاده از بوتانول، مانند هر ماده شیمیایی دیگر، مستلزم اتخاذ اقدامات ایمنی خاصی برای جلوگیری از خطرات احتمالی است. در اینجا چند نکته ایمنی وجود دارد:

1. تجهیزات حفاظت فردی (PPE): همیشه از تجهیزات حفاظت فردی مناسب استفاده کنید. این شامل عینک ایمنی یا عینک ایمنی برای محافظت از چشمان شما، دستکش های مقاوم در برابر مواد شیمیایی برای محافظت از دستان شما و یک روپوش آزمایشگاهی یا پیش بند برای محافظت از پوست شما است. در برخی موارد ممکن است به دستگاه تنفس نیز نیاز باشد.

2. تهویه: از بوتانول در محیطی با تهویه مناسب استفاده کنید. این می تواند زیر یک هود یا در یک منطقه باز در فضای باز باشد. این کار برای جلوگیری از استنشاق بخارهایی است که به طور بالقوه می تواند منجر به تحریک تنفسی شود.

3. ذخیره سازی ایمن: بوتانول را به درستی ذخیره کنید. باید در مکانی خنک، خشک و دارای تهویه مناسب و دور از منابع گرما، شعله باز و جرقه نگهداری شود. اگر قرار است بوتانول سرد نگه داشته شود، محل نگهداری باید مجهز به یخچال ضد انفجار باشد.

4. از بلع و استنشاق خودداری کنید: حلال های شیمیایی را نخورید یا تنفس نکنید. اگر به طور تصادفی آن را بلعید، فوراً به دنبال کمک پزشکی باشید. اگر آن را استنشاق کردید، به منطقه ای با هوای تازه بروید و در صورت تداوم علائم به پزشک مراجعه کنید.

5. مراحل نشت و نشتی: در صورت ریزش، فوراً با استفاده از روش های مناسب تمیز کنید. نشت های کوچک را می توان با ورمیکولیت، ماسه خشک یا سایر مواد جاذب غیر قابل احتراق جذب کرد و در ظروف برای دفع بعدی قرار داد. برای نشت‌های بزرگ‌تر، خیلی جلوتر از مایع ریخته شده برای دفع بعدی، دایک کنید.

6. ایمنی آتش نشانی: در صورت آتش سوزی، از فوم مقاوم در برابر الکل، دی اکسید کربن، مواد شیمیایی خشک یا اسپری آب برای خاموش کردن استفاده کنید. از استفاده از جریان مستقیم آب خودداری کنید، زیرا ممکن است آتش را گسترش دهد.

7. کمک های اولیه: در صورت تماس با پوست یا چشم، بلافاصله با آب فراوان به مدت حداقل 15 دقیقه شستشو دهید. در صورت بلعیده شدن، استفراغ نکنید مگر اینکه توسط پرسنل پزشکی تجویز شود. در صورت بروز علائمی مانند سوزش، سرگیجه یا حالت تهوع، فوراً به دنبال کمک پزشکی باشید.

8. دفع: بوتانول را طبق مقررات محیطی محلی، ایالتی و فدرال دور بریزید. نباید در زهکشی یا داخل آب ریخته شود.

به یاد داشته باشید، همیشه برای اطلاعات دقیق در مورد روش های حمل و نقل و ایمنی بوتانول به برگه داده های ایمنی مواد (MSDS) یا برگه داده های ایمنی (SDS) مراجعه کنید.

 

نگهداری از بوتانول

بوتانول، مانند سایر مایعات قابل اشتعال، باید بر اساس دستورالعمل های ایمنی خاص برای جلوگیری از حوادث و اطمینان از ایمنی نگهداری شود. در اینجا چند نکته برای ذخیره بوتانول وجود دارد:

1.  ظروف مناسب: بوتانول را باید در ظرف مناسبی نگهداری کرد که محکم بسته شده باشد. ظرف باید از مواد مقاوم در برابر بوتانول مانند شیشه یا انواع خاصی از پلاستیک ساخته شود.
2. مکان خنک و خشک: ظرف باید در مکانی خنک، خشک و دارای تهویه مناسب نگهداری شود. باید دور از منابع گرما، جرقه، شعله باز و نور مستقیم خورشید نگهداری شود تا از اشتعال یا احتراق تصادفی جلوگیری شود.
3. برچسب زدن مناسب: ظروف بوتانول باید به وضوح با نام ماده، فرمول شیمیایی، نمادهای خطر و سایر اطلاعات ایمنی مرتبط برچسب گذاری شوند.
4. جدا از مواد ناسازگار: بوتانول باید جدا از عوامل اکسید کننده، عوامل کاهنده، اسیدها، قلیاها و سایر مواد ناسازگار ذخیره شود تا از واکنش های شیمیایی جلوگیری شود.
5. زمین و اتصال: اگر بوتانول در مقادیر زیاد ذخیره می شود، برای جلوگیری از تجمع الکتریسیته ساکن که می تواند باعث ایجاد جرقه و احتراق بالقوه بوتانول شود، از تکنیک های اتصال به زمین و اتصال استفاده کنید.
6. کنترل نشت: مواد مناسب کنترل نشت، مانند پدهای جاذب یا کیت های مهار نشت را در نزدیکی خود داشته باشید.
7. بازرسی منظم: به طور مرتب محل نگهداری را برای هر گونه علائم نشت یا آسیب به ظروف بازرسی کنید.
8.  از مقررات محلی پیروی کنید: همیشه از مقررات و دستورالعمل های محلی در مورد ذخیره سازی مواد خطرناک پیروی کنید.

به یاد داشته باشید، هنگام برخورد با مواد قابل اشتعال و بالقوه مضر مانند بوتانول، ایمنی بسیار مهم است. همیشه برای دستورالعمل های ذخیره سازی خاص به برگه داده های ایمنی مواد (MSDS) یا برگه داده های ایمنی (SDS) بوتانول مراجعه کنید.

 

MSDS بوتانول

MSDS مخفف عبارت Material Safety Data Sheet است. این سندی است که اطلاعات دقیقی در مورد خطرات احتمالی، جابجایی، ذخیره سازی و روش های اضطراری برای یک ماده شیمیایی خاص ارائه می دهد. در جدول زیر خلاصه ای از msds بوتانول آورده شده است :

بخش	توضیحات
1. شناسایی	نام محصول: بوتانول | مترادف: بوتیل الکل، بوتان-1-اول
2. شناسایی خطر(ها)	مایع و بخار قابل اشتعال | ممکن است باعث خواب آلودگی یا سرگیجه شود | ممکن است در اثر مواجهه طولانی مدت یا مکرر باعث آسیب به اندام ها شود
3. ترکیب/اطلاعات در مورد مواد	نام شیمیایی: بوتانول | CAS No: 71-36-3 | درصد: 100%
4. اقدامات اولیه‌ی امدادی	در صورت تماس با پوست: با آب فراوان و صابون بشویید | در صورت تماس با چشم: حداقل 15 دقیقه با آب فراوان بشویید و با پزشک مشورت کنید | اگر بلعیده، وادار به استفراغ نکنید
5. اقدامات مبارزه با آتش	مواد خاموش کننده مناسب: CO2، پودر یا اسپری آب | تجهیزات حفاظتی: از دستگاه تنفس مستقل استفاده کنید
6. اقدامات در صورت رها شدن تصادفی	احتیاط های شخصی: از تجهیزات حفاظت فردی استفاده کنید | احتیاط های زیست محیطی: اجازه ندهید محصول وارد فاضلاب شود
7. دستکاری و ذخیره سازی	اقدامات احتیاطی برای جابجایی ایمن: ظرف را محکم بسته نگه دارید | شرایط نگهداری ایمن: در جای خنک و دارای تهویه مناسب نگهداری شود
8. کنترل در معرض قرار گرفتن/حفاظت شخصی	تجهیزات حفاظت فردی: عینک ایمنی، دستکش و روپوش آزمایشگاهی | الزامات تهویه: تهویه عمومی خوب باید کافی باشد
9. خواص فیزیکی و شیمیایی	شکل ظاهری: مایع شفاف و بی رنگ | نقطه جوش: 117.7 درجه سانتی گراد | نقطه ذوب: -89.6 درجه سانتی گراد | چگالی: 0.81 گرم بر سانتی متر مکعب
10. پایداری و واکنشگری	پایدار در شرایط ذخیره سازی توصیه شده<br> محصولات تجزیه خطرناک: مونوکسید کربن و دی اکسید کربن

 

فروش بوتانول

ما در شرکت شیمی مهندسی شکوه پرواز پاژ متعهد به ارائه محصولات شیمیایی با کیفیت بالا برای رفع نیازهای متنوع مشتریان خود هستیم. ما خوشحالیم که اعلام کنیم اکنون آماده عرضه و فروش بوتانول، حلال مهم در بسیاری از کاربردهای صنعتی هستیم.

بوتانول که با نام بوتیل الکل نیز شناخته می شود، یک الکل اولیه با ساختار 4 کربنی و فرمول شیمیایی C4H9OH است. در طیف گسترده ای از صنایع از جمله داروسازی، آرایشی و بهداشتی، نساجی و تولید مواد شیمیایی استفاده می شود. خواص آن آن را به حلال همه کاره، به ویژه برای رنگ ها، پوشش ها، لاک ها و رزین ها تبدیل می کند. همچنین دارای قابلیت استفاده به عنوان سوخت زیستی است.

ما بوتانول را در درجات مختلف برای مطابقت با کاربردها و نیازهای مختلف ارائه می دهیم. بوتانول ما تحت اقدامات کنترل کیفیت دقیق تولید می شود تا اطمینان حاصل شود که بالاترین استانداردها را برآورده می کند. چه برای تولید صنعتی، تحقیقات آزمایشگاهی یا هر هدف دیگری به بوتانول نیاز داشته باشید، ما می توانیم آن را در مقادیر مورد نیاز تهیه کنیم.

تیم ما در شرکت شیمی مهندسی شکوه پرواز پاژ به ارائه خدمات عالی به مشتریان اختصاص دارد. ما آماده کمک به نیازهای بوتانول شما، از جمله ارائه اطلاعات در مورد شیوه های نگهداری و جابجایی ایمن هستیم. هدف ما این است که اطمینان حاصل کنیم که محصول مناسب برای نیازهای خاص خود را دارید و با خیال راحت و کارآمد به شما تحویل داده می شود.

برای اطلاعات بیشتر در مورد عرضه و فروش بوتانول با ما تماس بگیرید. ما مشتاقانه منتظر فرصتی برای خدمتگزاری به شما هستیم.

 

 

قیمت بوتانول

قیمت بوتانول مانند هر کالای دیگری تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارد. در اینجا برخی از عوامل کلیدی که می توانند بر قیمت بوتانول تأثیر بگذارند آورده شده است:

1. عرضه و تقاضا: این یکی از مهمترین عواملی است که بر قیمت هر محصول تأثیر می گذارد. اگر تقاضا برای بوتانول زیاد و عرضه کم باشد، احتمالاً قیمت افزایش خواهد یافت. برعکس، اگر عرضه زیاد و تقاضا کم باشد، ممکن است قیمت ها کاهش یابد.
2. هزینه های تولید: هزینه تولید بوتانول می تواند تا حد زیادی بر قیمت آن تأثیر بگذارد. این شامل هزینه های مربوط به مواد خام، نیروی کار، انرژی، تجهیزات و فناوری مورد استفاده در فرآیند تولید می شود. اگر این هزینه ها افزایش یابد، احتمالاً منجر به افزایش قیمت بوتانول خواهد شد.
3. رقابت در بازار: سطح رقابت در بازار نیز می تواند بر قیمت بوتانول تأثیر بگذارد. اگر تامین کنندگان زیادی وجود داشته باشند که محصولات مشابهی را ارائه می دهند، این می تواند قیمت ها را کاهش دهد. برعکس، اگر تنها چند تامین کننده وجود داشته باشد، ممکن است قیمت ها بالاتر باشد.
4. سیاست ها و مقررات دولت: سیاست ها و مقررات دولتی می تواند تاثیر قابل توجهی بر قیمت بوتانول داشته باشد. این می تواند شامل مقررات زیست محیطی، مالیات ها، سیاست های تجاری و یارانه ها باشد. تغییر در این سیاست ها می تواند منجر به نوسانات قیمت شود.
5. شرایط اقتصادی جهانی: شرایط کلی اقتصادی می تواند بر قیمت بوتانول تأثیر بگذارد. بی ثباتی یا رکود اقتصادی می تواند منجر به کاهش تقاضا و کاهش قیمت ها شود، در حالی که رشد اقتصادی می تواند منجر به افزایش تقاضا و افزایش قیمت ها شود.
6. نوآوری های تکنولوژیکی: پیشرفت در فناوری می تواند منجر به روش های تولید کارآمدتر شود که می تواند هزینه های تولید را کاهش دهد و متعاقباً قیمت بوتانول را کاهش دهد.
7. رویدادهای ژئوپلیتیکی: رویدادهایی مانند بی‌ثباتی سیاسی، اختلافات تجاری یا درگیری‌ها می‌توانند زنجیره تامین را مختل کنند و بر در دسترس بودن و قیمت بوتانول تأثیر بگذارند.

شایان ذکر است که این عوامل اغلب به یکدیگر مرتبط هستند و می توانند به طور همزمان بر قیمت بوتانول تأثیر بگذارند. برای هر کسب و کاری که با بوتانول سر و کار دارد، نظارت منظم بر این عوامل برای پیش‌بینی نوسانات قیمت و تنظیم استراتژی‌های آنها بر این اساس مهم است.

 

نگاهی به بازار بوتانول

بازار جهانی بوتانول بخشی از صنایع شیمیایی بزرگتر است و عمدتاً به دلیل کاربردهای آن در بخش های مختلف مانند خودروسازی، ساخت و ساز، نساجی و تولید مواد شیمیایی است. بوتانول، به طور خاص n-butanol و isobutanol، یک الکل چهار کربنه است که به عنوان حلال، واسطه و افزودنی سوخت استفاده می شود. برای ارائه تحلیلی از بازار جهانی بوتانول، عوامل کلیدی مانند اندازه بازار، محرک های رشد، چالش ها و روندها را در نظر می گیریم.

1. اندازه بازار:

    بازار جهانی بوتانول در طول سال ها شاهد رشد ثابتی بوده است. با این حال، اندازه دقیق بازار بسته به عواملی مانند نوع بوتانول و کاربردهای آن متفاوت است. بر اساس گزارش‌ها، ارزش بازار جهانی n-بوتانول در سال 2020 تقریباً 4.5 میلیارد دلار بود و بازار ایزوبوتانول در همان سال حدود 750 میلیون دلار ارزش داشت.

2. محرک های رشد:

    آ. افزایش تقاضا برای حلال ها: این حلال به طور گسترده ای به عنوان یک حلال در صنایع مختلف از جمله رنگ ها و پوشش ها، چسب ها و داروسازی استفاده می شود. رشد در این صنایع، به ویژه در اقتصادهای نوظهور، باعث افزایش تقاضا برای بوتانول شده است.

    ب در حال رشد بخش خودرو:  به دلیل خواص مطلوب از جمله محتوای انرژی بالاتر و فراریت کمتر در مقایسه با سایر الکل ها به عنوان یک افزودنی سوخت استفاده می شود. انتظار می رود رشد صنعت خودرو همراه با افزایش مقررات زیست محیطی، تقاضا برای بوتانول را به عنوان یک افزودنی سوخت افزایش دهد.

    ج. صنعت ساخت و ساز: در بخش ساخت و ساز به عنوان حلال برای پوشش ها، درزگیرها و چسب ها کاربرد دارد. رشد فعالیت های ساختمانی، به ویژه در مناطق در حال توسعه، احتمالاً به تقاضا برای بوتانول کمک می کند.

    د. بوتانول تجدید پذیر: توسعه بوتانول مبتنی بر زیست یا تجدید پذیر، که از زیست توده یا فرآیندهای تخمیر به دست می آید، در حال افزایش است. انتظار می رود تمرکز بر جایگزین های پایدار و سازگار با محیط زیست، تقاضا برای بوتانول تجدیدپذیر را در آینده افزایش دهد.

3. چالش ها:

    آ. قیمت مواد اولیه فرار: تولید بوتانول به شدت به مواد اولیه مانند مشتقات نفت خام یا زیست توده وابسته است. نوسان قیمت مواد اولیه می تواند بر هزینه کلی تولید و سودآوری تولیدکنندگان بوتانول تأثیر بگذارد.

    ب مقررات زیست محیطی: مقررات سختگیرانه در مورد انتشار VOC (ترکیبات آلی فرار) و پایداری زیست محیطی می تواند چالش هایی را برای تولید کنندگان بوتانول ایجاد کند. مطابقت با این مقررات ممکن است نیاز به سرمایه گذاری اضافی در تجهیزات یا تغییرات فرآیند داشته باشد.

4. روندها:

    آ. تغییر به سمت بوتانول مبتنی بر زیستی: با افزایش نگرانی های زیست محیطی و فشار برای پایداری، روند رو به رشدی به سمت بوتانول زیستی یا تجدید پذیر وجود دارد. این روند با تغییر به سمت سوخت های زیستی و استفاده از مواد اولیه مانند ذرت، نیشکر، یا زیست توده لیگنوسلولزی برای تولید بوتانول همسو است.

    ب تحقیق و توسعه: تلاش‌های مستمر تحقیق و توسعه بر بهبود فرآیندهای تولید، افزایش بازده و افزایش خواص بوتانول متمرکز است. هدف این تلاش ها تبدیل بوتانول به یک جایگزین مقرون به صرفه تر و کارآمدتر برای حلال های معمولی و افزودنی های سوخت است.

به طور کلی، انتظار می‌رود بازار جهانی بوتانول در سال‌های آینده شاهد رشد متوسطی باشد. عواملی مانند افزایش تقاضا از سوی صنایع مختلف، تغییر به سمت جایگزین‌های مبتنی بر زیست‌محور، و پیشرفت‌های فناوری، پویایی بازار را شکل می‌دهند. با این حال، چالش های مربوط به قیمت مواد اولیه و مقررات زیست محیطی باید برای رشد پایدار در صنعت مورد توجه قرار گیرد.