Erilaisia fenolityyppejä käytetään perustana erilaisten tuotteiden valmistuksessa
Muokattu ja kokoa saanut kuva Hans Reniersistä on saatavana Unsplash-sivulla
Olet todennäköisesti kuullut fenoliksi luokitellusta aineesta tai ainakin olet jo käyttänyt fenoliryhmään perustuvaa tuotetta. Mutta tiedätkö varmasti näiden elementtien ominaisuudet? Tiedätkö missä tuotteissa niitä on? Mahdollisesti vastaukset näihin kysymyksiin aiheuttavat yllätyksen, koska fenolien esiintyminen on erittäin yleistä ja niitä esiintyy enemmän jokapäiväisessä elämässämme kuin voimme kuvitella.
Fenoli (C6H6O) on orgaaninen kemiallinen yhdiste, jossa on vähintään yksi ryhmä -OH (hydroksyyli) kiinnittynyt suoraan bentseenirenkaaseen (aromaattinen rengas). Huolimatta siitä, että alkoholiryhmälle on ominaista -OH-ryhmä, fenolilla on erilainen luonne, se on happamampi kuin alkoholi. Fenolin hydroksyyli on jae, joka määrää sen happamuuden, kun taas bentseenirengas luonnehtii sen emäksisyyttä.
Fenoleja voidaan saada sekä uusiutuvista että uusiutumattomista lähteistä. Sen pääasialliset fysikaaliset ominaisuudet viittaavat sulamispisteeseen (43 ° C) ja kiehumispisteeseen (181,7 ° C), kun otetaan huomioon, että kun se saavuttaa sulamispisteen, fenoli kiteytyy värittömissä prismoissa ja sillä on ominainen haju, hieman pistävä. Ja sulassa tilassa se on kirkas, väritön ja liikkuva neste. Nestemäisessä tilassa se voi olla helposti syttyvää.
On myös tärkeää ottaa huomioon, että fenolit ovat liukoisia useimpiin orgaanisiin liuottimiin (aromaattiset hiilivedyt, alkoholit, ketonit, eetterit, hapot, halogenoidut hiilivedyt jne.), Kun taas veteen niiden liukoisuus on rajallinen. Lisäksi fenolit eivät ole yhteensopivia alumiinin, magnesiumin ja sinkin kanssa.
Muita fenoleihin käytettyjä nimiä ovat: karbolihappo, fenolihappo, fenyylihappo, benzenoli, hydroksibentseeni ja monohydroksibentseeni.
Tarina hänen löytöstään
Fenoli on luonnollinen komponentti, jota löytyy kivihiilitervasta (kivihiilestä), ja se oli todennäköisesti ensimmäinen aine (osittain) eristetty kivihiilitervasta jo vuonna 1834 saksalaisen apteekkarin Friedlieb Ferdinand Rungen nimittäessä tämän komponentin karbolihappo.
Kivihiili, jota voidaan kutsua myös bitumihiileksi, on erittäin viskoosi ja syttyvä neste, jota voidaan saada luonnossa kivihiilen muodossa ja öljyn tislauksena. Terva on toisaalta kivihiilen, luiden ja puun tislauksesta valmistettu aine. Se on viskoosi neste, joka muodostuu kymmenistä kemikaaleista, joita pidetään syöpää aiheuttavina tai myrkyllisinä.
Mutta vuonna 1841 ranskalainen kemisti Auguste Laurent pystyi valmistamaan 'puhdasta' fenolia ensimmäistä kertaa. Kivihiilitervaa ja klooritisleitä koskevissa tutkimuksissa Laurent pystyi eristämään aineet dikloorifenoli ja trikloorifenoli, ja molemmat osoittivat fenolin olemassaolon sen koostumuksessa.
Tällä tavalla Laurent pystyi eristämään ja kiteyttämään fenolin ensimmäistä kertaa. Hän kutsui tätä yhdistettä fenolihapoksi tai fenyylihapoksi. Ilmoitettu sulamispiste (välillä 34 ° C - 35 ° C) ja kiehumispiste (välillä 187 ° C - 188 ° C) olivat hyvin samankaltaisia kuin tällä hetkellä tunnetut arvot (vastaavasti 43 ° C ja 181,7 ° C). .
Fenolia käytettiin laajalti sen "löytämisen" aikana haavojen hoitoon antiseptisenä ja anestesia-aineena. Siten Laurent suoritti pelkästään fyysisten perusominaisuuksien mittaamisen lisäksi myös kokeen, joka toimitti nämä tuotetut kiteet useille ihmisille, joilla oli hammassärky, testatakseen näiden aineiden vaikutuksen mahdollisena lievittäjänä. Päävaikutus kipuun oli edelleen epävarma, mutta useimmat kokeiluun osallistuneet ihmiset ilmoittivat aineen olevan erittäin aggressiivinen huulille ja ikenille.
Siten 1840-luvulta nykypäivään fenoleista on tullut monien tutkimusten aihe ja ne ovat erittäin tärkeitä.
Mistä se löytyy
Fenolien kemia on herättänyt suurta mielenkiintoa kahden viime vuosisadan ajan, ja se kannustaa edelleen tutkimuksiin nykypäivään. Tähän funktionaaliseen ryhmään kuuluvilla yhdisteillä on välttämättömiä sovelluksia jokapäiväisessä elämässämme. Tällä tavalla fenoliryhmään kuuluvat kemialliset alkuaineet, joita tuotetaan suuressa mittakaavassa ja joilla on useita käyttötarkoituksia.
Niitä käytetään pääasiassa fenolihartsien tuotantoon (fenolin ja aldehydin välinen reaktio), joita puolestaan käyttävät vaneri-, siviilirakentaminen-, ilmailu-, auto- ja laiteteollisuus (lue lisää: "Ymmärrä mitä ovat fenolihartseja "). Sitten bisfenoli A on toiseksi tärkein fenoleista muodostuva tuote (fenolin ja asetonin välinen reaktio) ja on välituote muun muassa epoksihartsien, muoviyhdisteiden, liimojen valmistuksessa (Katso lisää: " Tunne bisfenolin tyypit ja niiden riskit ").
Fenolit voidaan muuntaa myös alkyylifenoleiksi ja nonyylifenoleiksi, joita käytetään pinta-aktiivisina aineina (tai pinta-aktiivisina aineina), emulgointiaineina, synteettisinä detergentteinä, antioksidanteina <, voiteluöljyn lisäaineina sekä hajusteina ja kosmetiikkana (paremmin ymmärrettävissä materiaalilla "Etyloidut nonyylifenolit ja nonyylifenolit" , joita on useissa kosmetiikka- ja farmaseuttisissa tuotteissa, ovat mahdollisesti vaarallisia ").
Edellä mainittujen käyttötapojen lisäksi fenoleja käytetään myös triklosaanin, muovien, pehmittimien, lelujen, polykarbonaattien, nailonin, aniliinin hyönteismyrkkyjen, räjähteiden, maalien ja lakkojen, desinfiointiaineiden, polyuretaanien, puunsuoja-aineiden, rikkakasvien torjunta-aineiden, estäjien, torjunta-aineiden valmistuksessa. ja raaka-aineena joidenkin lääkkeiden (kuten kipulääkkeet ja tipat korvan ja nenän kivunlievitykseen) tuotantoon.
Fenolit voivat myös olla peräisin luonnollisista lähteistä, ja esimerkki tästä näkyy fenoleissa, jotka uutetaan terälehtien ja kasvien lehtien tislauksesta ja joita elintarviketeollisuus käyttää laajasti. Vanilliini on vaniljan ydin, jota käytetään mm. Makeisissa, jäätelössä, kakkuissa; tymoli on timjamin ydin, jota käytetään myös elintarviketuotannossa - molemmat uutetaan fenoleista.
Terveydelle ja ympäristölle aiheutuvat riskit
Näiden kemiallisten aineiden laaja käyttö eri teollisuudenaloilla voi aiheuttaa riskejä ihmisten terveydelle ja ympäristölle.
Ihmiset voivat altistua fenolille hengittämällä saastunutta ilmaa tai koskettamalla ihoa, yleensä työpaikalla. Toinen tapa altistua fenoleille voi olla fenolia sisältävien lääkkeiden käyttö (kuten korva- ja nenätipat, kurkun pastillit, kipulääkkeet ja antiseptiset voiteet).
Fenolit ovat erittäin ärsyttäviä ihmisten iholle, silmille ja limakalvoille hengitettynä tai suorassa kosketuksessa. Ihmisillä mahdollisesti aiheutuvia haittavaikutuksia ja myrkyllisyysoireita ovat epäsäännöllinen hengitys, lihasheikkous ja vapina, koordinaation menetys, kohtaukset, kooma ja hengityspysähdys kuolettavina annoksina absorboituneen annoksen koosta riippuen.
Dispergoidut fenolit aiheuttavat myös vakavia riskejä ympäristölle. Nykyisessä valtavan teollisen tuotannon skenaariossa luonnolla on ollut vaikeuksia hajottaa ja absorboida kaikkia kemiallisia alkuaineita, jotka luonnollisesti ja keinotekoisesti kaadetaan ekosysteemeihin. Siksi yksi suurimmista vaikeuksista on nykyisten vesilähteiden, sekä pinta- että maanalaisten, asianmukainen säilyttäminen.
Kemiallisia yhdisteitä fenoleja, koska ne ovat yhdisteitä, joilla on alhaiset tuotantokustannukset ja korkea hyötysuhde useissa sovelluksissa teollisuudessa, maataloudessa ja kotitalouksissa, käytetään suurissa osissa eri teollisuussegmenttejä.
Fenolien haihtuvuus ja liukoisuus veteen aiheuttaa saastumisongelmia juomavedessä, mikä muuttaa niiden makua ja hajua jopa alhaisilla tasoilla. Siten fenolit ovat yksi yleisimmistä epäpuhtauksista teollisissa prosesseissa, mikä tekee mahdolliseksi ja kannattavaksi tietää jokien saastumisasteen tutkimalla niiden läsnäoloa niissä.
Hävittäminen ja vaihtoehdot
Koska fenoleja tuotetaan suurina määrinä, ne päästetään eri teollisuudenalojen jätevedeksi ja päätyvät suoraan ympäristöön tai ohjataan yleiseen jäteveden keräysverkkoon.
Tarvitaan vaihtoehtoja näiden aineiden poistamiseksi kokonaan vesistä, mikä takaa laadun, joka varmistaa terveellisen kulutuksen. Bioremediaatiotekniikka on älykäs ja lupaava ehdotus. Tämä tekniikka koostuu mikro-organismien käytöstä maaperässä, sedimenteissä tai saastuneessa vedessä olevien ei-toivottujen kemikaalien hajottamisessa, pelkistämisessä, eliminoinnissa ja muuntamisessa.
Bioremediation käyttö saastuneessa vedessä osoittautuu tärkeäksi, koska se on halvempi ja tehokkaampi vedenpuhdistusprosessi, joka nykyään toteutetaan kustannusten vaihdellessa halutun puhdistamisasteen mukaan.
Kuluttajien käytettävissä olevien vaihtoehtojen joukossa on tärkeää, että etusijalle asetetaan luonnollisista ja uusiutuvista lähteistä peräisin olevat tuotteet uusiutumattomien lähteiden, kuten öljyjohdannaisten, sijaan.
Täten esimerkiksi kosmeettisten valmisteiden kohdalla pidetään parempana luonnonkosmetiikkatuotteita. Brasiliassa luonnonkosmetiikka on sertifioitu ja noudattaa IBD-sertifikaattien ja Ecocertin laatustandardeja. Tutustu myös ja kokeile markkinoilla olevia ekologisia puhdistusaineita. Pidä aina etusijalla tuotteita, joissa on sertifiointileima.
