10:14 ص
الكيمياء العضوية
كتاب : الكيمياء الصناعية الجزء الثاني : تكنولوجيا الصناعات الكيميائية العضوية : صناعة السكر - صناعة التخمرات - صناعة الزيوت و الدهون
اعداد : الكيميائي طارق اسماعيل كاخيا
عدد صفحات الكتاب : 360 صفحة
كانت الصناعة الكيميائية الثقيلة ، في شكلها الكلاسيكي ، تقوم على الكيمياء غير العضوية ، وتهتم بجميع العناصر باستثناء الكربون ومركباتها ، ولكن بما في ذلك الكربونات ، كما رأينا. وبالمثل ، تستخدم الصناعة الكيميائية الخفيفة الكيمياء العضوية ، التي تهتم بمركبات معينة من الكربون مثل الهيدروكربونات ، وتوليفات الهيدروجين والكربون. في أواخر الستينيات من القرن الماضي ، دخلت عبارة المواد الكيميائية العضوية الثقيلة حيز الاستخدام لمركبات مثل البنزين والفينول والإيثيلين وكلوريد الفينيل. يرتبط البنزين والفينول كيميائياً ، وهما مرتبطان أيضًا بالتولوين والزيلين ، والتي يمكن اعتبارها معًا كجزء من المجموعة العطرية للمواد الكيميائية العضوية ، والمركبات العطرية يتم تعريفها بسهولة على أنها المركبات ذات الخصائص الكيميائية مثل تلك الخاصة بالبنزين.
الهيدروكربونات العطرية
البنزين
كيميائيًا ، الهيدروكربون البنزين ، الذي يشكل أساس المواد العطرية ، عبارة عن هيكل حلقة مغلقة من ستة جوانب من ذرات الكربون مع ذرة هيدروجين في كل ركن من أركان الهيكل السداسي. وهكذا تتكون ذرة البنزين من ست ذرات كربون (C) وست ذرات هيدروجين (H) ولها الصيغة الكيميائية C6H6. لطالما كان البنزين مادة كيميائية صناعية. في البداية تم الحصول عليه من كربنة (تسخين) الفحم ، الذي ينتج فحم الكوك ، والغاز القابل للاحتراق ، وعدد من المنتجات الثانوية ، بما في ذلك البنزين. يعود تاريخ كربنة الفحم لإنتاج غاز مضيء في إنجلترا إلى السنوات الأولى من القرن التاسع عشر. لا تزال هذه العملية مستخدمة في بعض البلدان ، ولكن يتم استخدام الغاز الطبيعي بشكل أكبر. تُستخدم عملية الكربنة أيضًا (مع تعديلات طفيفة) لإنتاج فحم الكوك المعدني ، وهو أمر لا غنى عنه لتصنيع الحديد ومن ثم الصلب. ومع ذلك ، فإن إمدادات البنزين من عملية الكربنة لا تكفي لتلبية الطلب. يتم الحصول على حوالي 2 إلى 3 أرطال (0.9 إلى 1.35 كجم) من البنزين لكل طن من الفحم الحجري.
أصبح النقص في المواد العطرية واضحًا لأول مرة خلال الحرب العالمية الأولى ، عندما كان التولوين مطلوبًا بشدة لتصنيع ثلاثي نيتروتولوين ، أو تي إن تي ، المتفجر الرئيسي المستخدم في ذلك الوقت. تم عمل طرق للحصول على التولوين من البترول. بعد ذلك بكثير ، بعد الحرب العالمية الثانية ، كانت هناك حاجة للبنزين وجميع المواد العطرية الأخرى المشتقة منه بكميات أكبر بكثير مما يمكن أن يوفره فحم الكوك المعدني ، وإلى حد بعيد يأتي الجزء الأكبر من هذه العطريات الآن من البترول.
التولوين
يختلف التولوين عن البنزين في أنه يتم استبدال إحدى ذرات الهيدروجين بمزيج خاص من الكربون والهيدروجين يسمى مجموعة الميثيل (―CH3). تحتوي الزايلينات على مجموعتين من الميثيل في مواقع مختلفة في حلقة البنزين ، وبالتالي فإن جميع المواد العطرية قابلة للتبادل إلى حد ما. في الواقع ، أحد استخدامات التولوين هو إنتاج البنزين عن طريق إزالة مجموعة الميثيل.
كل هذه الهيدروكربونات مفيدة كإضافات للبنزين بسبب خصائصها المضادة للانفجار.
يستخدم التولوين أيضًا كمذيب. يغطي تعبير "كمذيب" ، الذي يظهر بشكل متكرر في وصف استخدامات المواد الكيميائية ، العديد من التطبيقات. عادةً ما تكون المادة المذابة عضوية أيضًا ، وتُستخدم العملية في الطلاء والمواد اللاصقة والمنسوجات والمستحضرات الصيدلانية والأحبار وأفلام التصوير وإزالة الشحوم المعدنية. التطبيق الذي يصل إلى المستهلك النهائي هو التنظيف الجاف (على الرغم من أن المذيب المستخدم هنا ليس التولوين ، ولكن الهيدروكربونات الأخرى أو الكلوروهيدروكربونات). يحتوي التولوين على العديد من الاستخدامات الأخرى ، كما هو الحال في بلاستيك البولي يوريثان واللدائن .
زيلين
تتواجد الزايلينات الثلاثة المتزامنة (تعني أن لها نفس عدد ونوع الذرات تمامًا ولكنها مرتبة بشكل مختلف) معًا ، ومعها أيزومر آخر ، إيثيل بنزين ، الذي يحتوي على مجموعة إيثيل واحدة (―C2H5) لتحل محل إحدى ذرات الهيدروجين من البنزين. لا يمكن فصل هذه الأيزومرات إلا بصعوبة ، ولكن تم وضع العديد من طرق الفصل. تُستخدم الأحرف الصغيرة o- و m- و p- (التي تشير إلى ortho- و meta- و para-) التي تسبق الاسم xylene لتحديد الأيزومرات الثلاثة المختلفة التي تختلف في الطرق التي تحل بها مجموعتي الميثيل محل ذرات الهيدروجين من البنزين. يستخدم Ortho-xylene في الغالب لإنتاج أنهيدريد الفثاليك ، وهو وسيط مهم يؤدي بشكل أساسي إلى طلاءات ومواد بلاستيكية مختلفة. أقل الأيزومرات قيمة هو meta-xylene ، ولكن لها استخدامات في صناعة الطلاءات والبلاستيك. تؤدي مادة Para-xylene إلى البوليستر ، الذي يصل إلى المستهلك النهائي كألياف بوليستر تحت أسماء تجارية مختلفة....
------------------------
------------------------------
ليست هناك تعليقات: