بسیاری از صنایع بزرگ یا کوچک برای آنکه بتوانند سطوح مختلف را تمیز کرده یا محلول‌ها را رقیق کنند، به موادی نیاز دارند که این کار‌ها را انجام دهد. می‌توان از مواد شیمیایی حلال به‌عنوان راهکار اصلی برای آن‌ها اشاره کرد. اگر شما هم در زمینه‌ای فعالیت می‌کنید که نیاز به حلال‌ها دارید، ابتدا باید انواع آن را شناسایی کرده و هر یک را از دیگری تفکیک کنید. چنین عناصری قابلیت استفاده بالایی دارند، اما باید هنگام بهره‌بردن از آن‌ها نکاتی را رعایت کنید تا میزان آسیب‌پذیری‌تان در این زمینه پایین‌تر بیاید.

حلال شیمیایی چیست؟

اگر قرار باشد این مسئله را از لحاظ لغات معنی کنیم، می‌توانیم به پاسخ بسیار ساده‌ای دست یابیم. هر چیزی که بتواند ماده دیگر را در خود حل کند، این عنوان برازنده او است. مواد شیمیایی حلال همیشه مضر نیستند و حتی آب هم در همین دسته قرار می‌گیرد. لازم نیست همیشه منتظر رخ‌دادن اتفاق خیلی جالب و شگفت‌انگیز میان آن‌ها باشید. امکان دارد در این واکنش میان حلال و ماده حل‌شونده تنها یک محلول مخلوط همگن شکل بگیرد. همگن‌بودن از صفات اصلی بسیاری از آن‌ها است.

می‌توان گفت حدود بیش از 50 درصد از محلولی که شکل گرفته را حلال شیمیایی تشکیل می‌دهد. اگر ماده‌ای که به‌عنوان حل‌شونده در این زمینه وجود دارد درصد بیشتری را شامل شود، این محلول اشباع شده و دیگر شکل درستی به خود نخواهد گرفت. در‌واقع مواد شیمیایی حلال باید بیشتر باشند تا بتوانند ماده دیگر را در خود نگه­دارند؛ در غیر این‌صورت جای این عامل با یکدیگر عوض می‌شود. بسیاری از افراد گمان می‌کنند این عناصر همیشه باید مایع باشند تا چنین خاصیتی را در خود ایجاد کند.

حتی گاز‌ها و جامدات هم می‌توانند در این تقسیم‌بندی قرار گرفته و نقش حلال و حل‌شونده را بازی کنند. البته در این عناصر شکل ماجرا تغییر می‌کند؛ در‌صورتی که درون آن‌ها شبیه به یکدیگر است. اگر قرار باشد این مسئله را از لحاظ علمی بیان کنیم، می‌توانید بگوییم که آن‌ها می‌توانند ماده‌های دیگر را استخراج کنند. مواد شیمیایی حلال در هر نوع مایع، گاز و جامد چنین ویژگی را، دارا هستند.

انواع حلال شیمیایی

همان‌گونه که در ابتدا گفته شد، این عناصر دارای انواع مختلفی هستند که از همین لحاظ در دسته‌های مختلف قرار می‎گیرند. در ادامه بسیاری از آن‌ها را نام برده و هر‌ کدام را به‌صورت کامل و واضح شرح می‌دهیم.

 حلال آبی

به ساده‌ترین شکل ممکن می‌توان این دسته را به صورتی بیان کرد که هر حلال که قابلیت حل‌شدن درون آب را دارد در نوع آبی قرار می­گیرد. بسیاری از عناصر می‌توانند با‌توجه به ساختار سلولی که دارند درون آب به‌صورت کامل مخلوط شوند؛ به‌گونه‌ای که گویا هیچ‌گاه وجود نداشته‌اند. با آنکه این نوع در دسته مواد شیمیایی حلال قرار گرفته، اما نمی‌توان آن را چندان شیمیایی دانست؛ چراکه پیش از ورود عناصر دیگر آسیب خاصی به شما وارد نمی‌کند.

موجودات زنده مولکول‌های قطبی را استفاده می‌کنند. هر میزان پروتئین و یونی که درون این سلول‌ها قرار دارد، قابلیت مخلوط‌شدن با نوع آبی را دارند. در این زمینه آب به‌عنوان حلال شناخته می‌شود.

حلال آلی

می‌توان در کنار آب، این نوع را هم از رایج‌ترین‌ها در زندگی روزمره تمامی انسان‌ها دانست. البته نوع آلی بیشتر برای تجارت و همچنین صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای آنکه بتوانید مواد شیمیایی حلال آلی را به‌خوبی درک کنید، ابتدا باید ساختار آن را مورد بررسی قرار دهید. این عناصر به‌صورتی هستند که دمای اتاق آن‌ها را به شکل مایع تغییر می‌دهد. امکان دارد شرایط جوی دیگر آن‌ها را از این حالت خارج کند. این ماده‌ها به‌سرعت از خود واکنش نشان می‌دهند؛ بسیاری از عناصر موجود در طبیعت را می‌توان در این دسته قرار داد.

به‌صورت کلی می‌توان آن‌ها را به 3 دسته هیدروکربنی، اکسیژنی و هالوژنی تقسیم‌بندی کرد. هر ‌کدام از این دسته‌ها دارای ویژگی‌ها و حالات مختص به خود هستند.

حلال هیدروکربن

از میان انواع مواد شیمیایی حلال می‌توان این نوع را از روی نام آن به‌راحتی حدس زد؛ چراکه این نام قابلیت تفکیک دارد. ترکیب کربن و اکسیژن می‌تواند آن را بسازد. اکثر مواقع این ترکیب از نفت خام به‌دست می‌آید. هنگامی‌که نفت به‌صورت خام استخراج می‌شود، می‌توان آن‌ها را به شکل محلول، از نفت جدا کرد. علاوه‌براین جایگاه، می‌توان آن را در بسیاری از ترکیبات دیگر هم پیدا کرد. نوع هیدروکربنی عنصری است که اغلب آلیفاتیک یا همان غیر‌معطر نامیده می‌شود.

وجود حلقه بنزن در این ترکیب باعث می‌شود بسیاری از حل‌شونده‌ها به‌راحتی با آن مخلوط شوند. به‌صورت کلی می‌توان نوع هیدروکربنی را مخلوطی از زنجیره‌های شاخه‌ای و مستقیم اشباع و طولانی دانست. مواد شیمیایی حلال هیدروکربنی در مدل زنجیره‌های مستقیم طولانی را می‌توان در پارافین‌های معمولی یافت. این در حالی است که در ایزوپارافین‌ها یا پارافین‌های حلقوی، نوع زنجیره‌های شاخه‌ای آن قرار دارد.

حلال آلیفاتیک

این نوع که با نام غیر‌معطر هم شناخته می‌شود، یکی از زیر‌مجموعه‌های هیدروکربن‌ها است. آلکان‌ها و آلکن‌ها از انواع حلال‌های آلیفاتیک هستند. نمی‌توان درون آن‌ها هیچ ساختار حلقوی معطری را پیدا کرد. علاوه‌براین، موارد، می‌توان هپتان، هگزان و ایزواکتان را هم در این دسته قرار داد.

حلال های آروماتیک

زایلن، بنزین و تولوئن از انواع مختلف این دسته هستند که می‌توان از آن‌ها برای ساخت جوهر، مواد شیمیایی و استفاده در کشاورزی و همچنین رنگ بهره برد. این مواد شیمیایی حلال ساختار چندان پیچیده‌ای ندارند و می‌توان ساده‌ترین ان‌ها را بنزن دانست. اگر در صنعتی فعالیت می‌کنید که باید چربی‌ها را به‌خوبی از روی سطوح از‌بین ببرید، این نوع می‌تواند کمک شایانی به شما بکند.

حلال های اکسیژن دار

همان‌گونه که از نام این نوع واضح است، اکسیژن بخش اصلی‌اش را تشکیل می‌دهد. وقتی الفین‌ها که از نفت خام یا گاز طبیعی به‌دست می‌آیند از خود واکنش شیمیایی نشان می‌دهند، این مواد تولید می‌شوند. می‌توان گلیکول اتر‌ها، استر‌ها، الکل‌ها، آلدئید‌ها و کتون‌ها را در این دسته قرار داد. برای مثال اتانول آمین که در دسته مواد شیمیایی حلال اکسیژن‌دار قرار می‌گیرد، از 2 بخش الکل و آمین تشکیل شده است. با‌توجه به همین مسئله هم می‌توان آن را در گروه آمین و هم الکل‌ها قرار داد. برخی از زیر‌گروه‌های این نوع در صنایع کارایی چندانی ندارند.

حلال های هالوژنه

هالوژن‌هایی همچون: فلورین، ید، کلر و برم از عناصری هستند که می‌توان در زیر‌مجموعه این دسته قرار بگیرند. اغلب این ماده‌ها همچون آب بوده و رنگ و بوی خاصی ندارند. شفافیت را می‌توان ویژگی و خصلت اولیه و اصلی آن‌ها دانست. متیلن کلراید یکی از انواع آن بوده که بویی شبیه به کلروفرم دارد. از میان مدل‌های مختلف مواد شیمیایی حلال، این نوع قابلیت حل‌شدن با آب را ندارد. با آنکه چنین ویژگی در آن فعال نیست، اما می‌توان انواع هالوژن‌ها را با حلال‌های آلی ترکیب کرده و واکنش خوبی را از آن‌ها دریافت کرد.

از آنجایی‌که حلال‌های هالوژنه قابلیت بالایی در حل‌کردن مواد در خود دارند، اغلب از نوع متیلن کلراید آن برای رقیق‌تر‌کردن گریس استفاده می‌شود. وقتی چنین ترکیبی به‌دست آمد می‌توان از آن برای تمیز‌کردن تجهیزات بیرون یا داخلی هواپیما یا دیگر وسایل نقلیه بهره برد.

حلال های قطبی

همان‌گونه که از نام این نوع مشخص است، قطب‌هایی که در این حلال قرار دارند یکدیگر را جذب می‌کنند. دلیل جذب‌کردن آن‌ها وجود نیروی جاذبه الکتروستاتیکی است. این ذرات درون مواد شیمیایی حلال قطبی قرار داشته و از همین جهت چنین ویژگی را برای آن‌ها به‌وجود می‌آورد. پس از حل‌شدن حل‌شونده در این نوع، محلول قطبی تولید می‌شود. متانول، اتانول، آمونیاک و همچنین استیک اسید را می‌توان در این دسته قرار داد. آب هم یکی از آن‌ها بوده که با داشتن ترکیبات کووالانسی و یونی می‌تواند حالت جاذبه را به‌وجود آورد.

پیوندی که در این نوع از حلال‌ها شکل می‎‌گیرد را می‌تواند به‌صورت دقیق اندازه‌گیری کنید. به‌طور معمول حلال‌های قطبی دارای خاصیت حل‌کردن یون‌ها در خود هستند. آن‌ها می‌توانند پیوند کووالانسی را به‌راحتی از هم شکسته و در خود مخلوط کنند.

حلال های غیر قطبی

این نوع مواد شیمیایی حلال یا کمترین مقدار دوقطبی را دارا هستند یا اصلا آن را ندارند. با آنکه این مواد نمی‌توانند به این صورت عمل کنند، اما می‌توانند در هم­کنش‌های املاح تاثیر داشته باشند. می‌توان کلروفرم و تتراکلرید کربن را در این دسته قرار داد. آن‌ها درون خود روغن تثبیت‌شده دارند. ثابت در الکتریک این عناصر از 1 تا 20 تقسیم‌بندی می‌شود. نیروی ضعیفی که بین ذرات این عناصر قرار دارد، نیروی جاذبه واندروالسی است. از ویژگی‌های بارز آن‌ها می‌توان به فرار‌بودن و همچنین نقطه جوش پایین اشاره کرد.

حل‌شونده‌های غیر قطبی را می‌توان در این حلال‌ها حل کرد تا در ‌نهایت به محلولی غیر قطبی، دست یافت. هر آنچه که مواد شیمیایی حلال قطبی دارا هستند، این نوع آن‌ها را ندارد.

رایج ترین حلال های شیمیایی

از میان تمامی عناصری که نام برده شد، برخی از آن‌ها کارایی زیادی داشته و از همین جهت به‌عنوان رایج‌ترین‌ها در صنعت شناخته می‌شوند. می‌توان از آب، اتانول، متانولی، استون و کلروفرم به‌عنوان رایج‌ترین‌ها در این زمینه نام برد.

آب

هر فردی حتی از کودکی می‌تواند متوجه شود که آب خاصیت حلالی دارد و می‌تواند بسیاری از حل‌شوندگان را در خود جای دهد. این عنصر را می‌توان معروف‌ترین نوع در این زمینه دانست. از میان تمامی مواد شیمیایی حلال، آب اکسیژنه نه‌تنها در صنعت، بلکه در زندگی روزمره هم کارایی بسیاری دارد. اگر قرار باشد آن را از لحاظ شیمیایی مورد بررسی قرار دهیم، می‌توانیم بگوییم که این ماده هم اسید بوده و هم خاصیت بازی دارد. با‌توجه به همین مسئله است که می‌توان آب را خنثی تلقی کرد. آب توانایی حل‌کردن حل‌شونده‌هایی همچون چسب، نمک، نمک فلزات، قلیا‌ها و همچنین الکل‌ها را دارد.

اتانول

بسیاری از آزمایشگاه‌های پتروشیمی، علمی و همچنین دارویی از عنصری به نام اتانول بهره زیادی می‌برند. این ماده هم در میان مردم بسیار شناخته‌شده است؛ چراکه در ضد‌یخ‌ها برای خودرو استفاده می‌شود. این کارایی اتانول بر‌ اساس خاصیت ضد‌یخ‌بودن آن مشخص می‌شود. از میان انواع مواد شیمیایی حلال این نوع، توانایی کشتن و از‌بین‌بردن باکتری‌ها را هم دارد.

متانول

متانول که الکل بسیار ساده‌ای است با نام‌های متیل الکل، متیل هیدروکسید، الکل چوب و… شناخته می‌شود. این مایع الکلی، بی‌رنگ بوده و بسیاری سمی تلقی می‌شود. بنا‌بر همین ویژگی‌های آن است که فرار بوده و به‌سرعت آتش می‌گیرد. فرمولی که در این ماده وجود دارد، کارایی آن را تعیین می‌کند. این ماده به‌عنوان منبع سوخت تجدید‌پذیر شناخته می‌شود؛ به همین دلیل می‌توان از آن به‌جای مشتقات نفتی استفاده کرد.

استون

این ماده که پروپانون هم نام دارد، در دسته مواد آلی قرار می‌گیرد. ویژگی‌های عالی استون تعیین می‌کنند که در چه صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. در ساخت پلاستیک، دارو و همچنین الیاف مصنوعی از استون استاده می‌شود.

کلروفرم

تمامی مواد شیمیایی حلال دارای خصوصیات مثبتی هستند که می‌توان بر همین اساس آن‌ها را مورد استفاده قرار داد. از میان حلال‌های آلکالوئید، کلوفرم توانسته بهترین جایگاه را از آن خود کند. برای آنکه بتوان بهترین استخراج را از مواد گیاهی داشته باشید، می‌توانید از این عنصر بهره ببرید. خاصیت حلالی کلروفرم باعث می‌شود تا بتوانید از آن برای حل‌کردن آنتی‌بیوتیک‌ها، طعم‌دهنده‌ها و البته ویتامین‌ها استفاده کنید.

زایلین

این ماده یکی از اصلی‌ترین بخش‌های نفت خام است که می‌توان از آن برای کم‌کردن حالت ویسکوزیته در صنعت ساخت چسب استفاده کرد. از میان مواد شیمیایی حلال، این نوع توانسته برای ساخت پوشش‌های ضد‌آب موثر واقع شود. بسیاری تجهیزات وسایل حمل‌و‌نقل قابل شست‌و‌شو با آب نیستند؛ به همین دلیل می‌توان آن‌ها را با زایلین شست!

کاربرد های حلال های شیمیایی

به‌صورت کلی می‌توان کارایی این عناصر را در صنایع بسیاری جستجو کرد. هر‌ کدام دارای خصوصیات خاصی هستند که همین خصلت‌ها می‌توانند کارایی‌شان را تعریف کنند. بسیاری از جوهر‌ها برای داشتن عملکرد بهتر به یک حلال نیاز دارند تا روی بسته‌بندی‌ها و مجلات عملکرد عالی از خود نشان دهند. رنگ‌ها برای آنکه بتوانند قوام بیشتری داشته باشند، به مواد شیمیایی حلال نیاز دارند. این مواد در ساخت بسیاری از محصولات دارویی و همچنین تمیز‌کننده‌ها مورد استفاده واقع می‌شوند.

عوارض قرار گرفتن در معرض حلال های شیمیایی

اگر به‌صورت کوتاه‌مدت با این ماده‌ها در تماس باشید، امکان دارد با سرگیجه، حالت تهوع، سردرد، درد معده و همچنین تحریک بینی، گلو و چشم‌ها مواجه شوید. بروز خونریزی پوست، ایجاد بثورات پوستی یا حتی ترک‌خوردن پوست در نقطه‌ای که با این ماده‌ها برخورد داشته باشند، از دیگر عوارض شدید‌تری مواد شیمیایی حلال هستند.

مهر آسا شیمی