بایگانی دسته ی مقالات کاغذ سازی

ضد کف یا آنتی فوم یک ماده افزودنی شیمیایی است که باعث جلوگیری از تشکیل فوم و کف در مایعات در فرایندهای صنعتی می‌شود. برخی از فرایندهای صنعتی و تجاری هستند که با هم‌زدن مکانیکی یا از طریق مکانیسم تحت تأثیر شیمیایی، کف ایجاد می‌کنند. این فوم در صورت عدم پیشگیری می‌تواند مشکلات بسیاری ایجاد کند.

خرید ضد کف سیلیکونی و ضد کف الکلی با بهترین قیمت و بالاترین کیفیت

دانلود کاتالوگ دیفومر سیلیکونی

دانلود کاتالوگ دیفومر الکلی

02166568403

02188225745

تولید ضد کف

تولید ضد کف اعم از سیلیکونی و غیر سیلیکونی با توجه به مواد اولیه، روش‌های تولید و امکانات موجود در داخل کشور، امکان‌پذیر است. به همین دلیل تولید انواعی از ضدکف تاکنون با مشکلاتی همراه بوده و ناچار به واردات این محصول بخصوص در بعضی از موارد هستیم.

روش‌های تولید آنتی فوم بسیار متنوع بوده که از میان این روش‌ها می‌توان به امولسیون‌سازی اشاره نمود. تولید ضدکف از نظر فنی مشکلات مربوط به خود را دارد به عنوان مثال هموژن بودن ضدکف یکی از اساسی‌ترین ویژگی‌ها در تولید ضدکف است.

ضدکف سیلیکونی یا غیر سیلیکونی غیر همگن کارایی خود را در محلول‌های با حباب زیاد از دست خواهد داد. دانش فنی در تولید دیفومر نقش اساسی دارد. همگن بودن در جریان تولید ضدکف با بهینه‌سازی و آزمون و خطای بسیار زیاد در روند آزمایشات به دست خواهد آمد که مستلزم داشتن واحد توسعه و تحقیق فعال است.

ویدیو توضیحات ضد کف

مزایای استفاده از ضد کف های دکتر کمیکال

1. کنترل عالی کف‌های ایجاد شده در فرایند، کارایی بالا، دوز کم، غیر سمی، غیر خورنده، بدون عارضه جانبی نامطلوب.
2. توانایی فوم زدایی سریع، اثر سرکوب‌کننده کف ماندگار، هیچ تاثیری بر ویژگی اساسی سیستم فوم‌زا ندارد.
3. مقاومت در برابر حرارت خوب، پایداری شیمیایی خوب، غیر خورنده، غیر سمی، غیر قابل اشتعال، غیر منفجره، بدون تأثیر جانبی نامطلوب.
4. قابل مقایسه با محصولات موجود در بازار ایران، در عین حال قیمت بسیار مقرون به‌صرفه‌تر است.
5. دیفومر سیلیکونی در انواع تصفیه فاضلاب گردشی، تصفیه فاضلاب صنعتی، سایر سیستم‌های تصفیه آب با دمای معمولی و شرایط قلیایی استفاده می‌شود

آنتی فوم چیست؟

به طور دقیق دیفومر کف موجود را از بین می‌برند و ضد کف‌ها از تشکیل بیشتر کف جلوگیری می‌کنند. این ترکیبات معمولاً عبارتند از: روغن‌های نامحلول، پلی دی متیل سیلوکسان‌ها و سایر سیلیکون‌ها، الکل‌های خاص، استئارات‌ها و گلیکول‌ها. از این افزودنی‌ها برای جلوگیری از تشکیل کف استفاده می‌شود یا برای از بین بردن کفی که قبلاً تشکیل شده است، استفاده می‌شود.

در فرآیندهای صنعتی، فوم‌ها مشکلات جدی را ایجاد می‌کنند. آن‌ها باعث ایجاد نقص در پوشش سطوح می‌شوند و از پر شدن بهینه ظروف جلوگیری می‌کنند. انواع فرمول شیمیایی برای جلوگیری از تشکیل کف وجود دارد.

کف به معنای “مایع حباب” نیز به عنوان یک محصول جانبی، اغلب به طور ناخواسته در تولید مواد مختلف تولید می‌شود. به‌عنوان مثال، کف مخصوصاً در فرآیندهای بیوشیمیایی یک مشکل جدی در صنایع شیمیایی است. بسیاری از مواد بیولوژیکی، به عنوان مثال پروتئین، به راحتی فوم را با برهم‌زدگی و یا هوادهی ایجاد می‌کنند.

فوم یک مشکل است، زیرا جریان مایع را تغییر می‌دهد و انتقال اکسیژن از هوا را مسدود می‌کند (از این طریق از تنفس میکروبی در فرآیندهای تخمیر هوازی جلوگیری می‌کند). به همین دلیل، برای جلوگیری از بروز این مشکلات، مواد ضد عفونی‌ کننده مانند روغن‌های سیلیکون اضافه می‌شوند.

روش‌های شیمیایی کنترل کف همیشه با توجه به مشکلات (به عنوان مثال آلودگی و کاهش انتقال جرم) مد نظر نیستند، چون ممکن است به ویژه در صنایع غذایی و دارویی ایجاد شود، جایی که کیفیت محصول از اهمیت بالایی برخوردار است. به منظور جلوگیری از تشکیل فوم، در چنین مواردی روش‌های مکانیکی بیشتر از روش‌های شیمیایی غالب هستند.

مواد ضد کف

يكی از مشكلات واحدهای شيرين سازی گاز طبيعی، ايجاد پديده كف می‌باشد كه براي كنترل آن در برج‌های تماس از آنتی فوم استفاده می‌گردد. به‌طور كلی ضد كف‌هايي كه در پالايشگاه‌هاي گاز مورد استفاده قرار می‌گيرند، از پايه‌های سيليكونی و الكلی تشكيل شده‌اند. کف‌زایی یکی از اصلی‌ترین مشکلات در پالایش گاز است. بـه منظور حذف این پدیده نامطلوب از محلول شیمیایی بـه نام ضدکف استفاده می‌شود.

ترکیبات اسیدی و مشکلات ایجاد شده در اثر حضور این ترکیبات، پالایش گاز را ضروری می‌کند. کف‌زایی یکی از متداول‌ترین مشکلات در بـرج جذب است که باعث افزایش مصرف آمین، اختلاف فشار در بالا و پایین برج و در نهایت کاهش راندمان می‌شد. اهمیت موضوع کنترل کف با توجه به مصرف سالانه حدود ۷۰ تن دیفومر در پالایشگاه‌های کشور بیـش از پیش‌نمایان است.

از مهم‌ترین موارد كف‌زايی در محلول آمین می‌توان به حضور ذرات معلق جامد، هیدروکربن‌های مایع، مواد حاصل از تجزیه آمین، پایین بـودن دمای آمین و دمای گاز ورودی بـه برج و هر ماده خارجی كه وارد محلول آمين شود از قبيل گريس اشاره کرد.

فیلتراسیون در واحد شیرین سازی، کاهش گرفتگی در مبدل‌ها و جلوگیری از ورود آلودگی‌های هیدروکربنی به داخل محلول آمین کاهش کف‌زایی را به دنبال دارد. ما این اقدامات به اندازه استفاده از این محلول مؤثر نیستند. کف از حباب‌هایی از جنس مایع که مولکول‌های گاز را در برمی‌گیرند، تشکیل شده است.

سطوح جداکننده محفظه حباب‌های مجاور به دلیل نازک بودن، هدف مواد ضد کف می‌باشند. عملکرد این محلول بـه خواص شیمیایی محلول، عوامل فعال سطحی و شرایط عملیاتی بستگی دارد. ضدکف‌ها را می‌توان به ۳ دسته روغن‌های غیرقطبی (مواد معدنی و سيليکون‌ها)، روغن‌های قطبی (الکل‌ها و اسيدهای چرب، الکیل آمین‌ها، الکیل آمیدها و…) و ذرات جامد ناسازگار با آب تقسیم کرد.

تاریخچه آنتی فوم

اولین ضد کف با هدف شکستن کف قابل مشاهده در سطح استفاده شد. نفت سفید، روغن سوخت و سایر فرآورده‌های نفتی سبک برای تجزیه کف مورد استفاده قرار گرفتند. روغن‌های گیاهی نیز برای این منظور استفاده شدند. الکل‌های چرب (C7 – C22) آنتی فوم‌های موثر اما گرانی بودند. آن‌ها برای افزایش راندمان به محصولات نفتی اضافه شدند. شیر و خامه هم از اولین ضدکف‌های امولسیونی مدرن بودند.

در دهه ۱۹۵۰، آزمایش‌هایی با ضدکف‌های مبتنی بر سیلیکون آغاز شد. این آزمایش‌ها بر پایه پلی متیل سیلوکسان (روغن سیلیکون) پراکنده در آب یا روغن سبک انجام شدند. روغن سیلیکون به خوبی عمل می‌کرد، اما باعث ایجاد اختلال در سطوح مختلف در برخی موارد مانند رنگ و کاغذسازی می شد.

در سال ۱۹۶۳ اولین آنتی فوم‌ ها با ذرات آبگریز (سیلیکای آبگریز) در روغن سبک ثبت اختراع شدند. در اوایل دهه ۱۹۷۰، موم‌های آبگریز مانند اتیلن بی استارامید راکندهدر روغن‌های معرفی شدند. این نوع دیفومرها بسیار کارآمد بودند، اما بحران نفت ۱۹۷۳ باعث افزایش قیمت آن‌ها شد و منجر به فشار برای کاهش محتوای روغن شد. راه‌حل اضافه‌کردن آب بود. بنابراین ضدکف‌های بر پایه آب به صورت امولسیون آب در روغن و امولسیون روغن در آب ظاهر شدند.

توسعه ضدکف‌های مبتنی بر سیلیکون با استفاده از امولسیفایرهای مختلف و روغن‌های اصلاح شده سیلیکون ادامه داشت. در اوایل دهه ۱۹۹۰ میلادی، ضد کف سیلیکون اصلاح شده، که مشکلات کمتری برای سطح ایجاد می‌کرد، در صنعت خمیر چوب با موفقیت بسیار خوبی عمل کرد. چراکه باعث شستشوی بهتر، کاهش مصرف بیولوژیکی اکسیژن در پساب و کاهش رسوبات می‌شد.

علت به وجود آمدن کف

کف‌های آبی تثبیت شده توسط سورفکتانت‌های مصنوعی، معمولاً در شوینده‌هایی مانند مواردی که در عملیات پردازش نساجی صنعتی و عملیات شستشو استفاده می‌شوند، وجود دارند. طراحی سیستم سورفکتانت برای این کاربردها معمولاً با نیاز به افزایش عملکرد تمیز کردن و اثربخشی هزینه انجام می‌شود، در صورتیکه مشخصات محیط زیستی قابل قبولی ارائه می‌دهد. اغلب سیستم‌های سورفکتانت بسیار کف‌دار امروزی نیاز به افزودن ضد کف برای کنترل تشکیل کف دارند.

عملکرد عوامل کنترل کننده کف به طور قابل توجهی با تغییر در انتخاب سورفکتانت‌های کف‌کننده متفاوت است. به‌عنوان‌مثال، هنگامی که تولیدکنندگان مواد شوینده ترکیبات سورفکتانت خود را تغییر می‌دهند، این مشکل مهمی می‌شود. برای طراحی مؤثرتر انتی فوم، درک بهتری از رابطه بین نوع دیفومر و سورفکتانت لازم است.

سیستم سورفکتانت متنوع است، که شامل سیستم‌های سورفکتانت منفرد و مخلوط، از جمله ترکیبی از سورفکتانت‌های درجه شوینده ناخالص می‌شود. علاوه بر این، یک ارتباط بین عملکرد ضد کف و ویسکوزیته سطح و به نوبه خود با ساختار مولکولی سورفکتانت در سطح مشترک برقرار می‌شود.

ویدیو تست آنتی فوم های دکتر کمیکال

جلوگیری از ایجاد کف

جلوگیری از ایجاد کف به اوایل قرن بیستم بازمی‌گردد، زمانی که از وسایل مکانیکی مانند جت‌های هوا، چرخ‌های پارویی، سانتریفیوژها، عناصر گرمایشی، اشعه ماورای بنفش و اشعه ایکس برای کنترل کف استفاده می‌شد. این روش‌ها برای کنترل کف به دلیل انرژی موردنیاز برای کاربردهایشان گران بود.

برای کاهش هزینه‌ها، روش‌های شیمیایی به دستگاه‌های مکانیکی ترجیح داده شد. در بین روش‌های شیمیایی افزودن مقادیر کم الکل کاپریلیک، آمیل الکل، اکتیل الکل، روغن بزرک، روغن کرچک، روغن کلزا، تری متیل سیکلوهگزانول، فنیل اتر، ایزوآمیل ایزووالرات، شیر، نفت سفید، پلی‌آمیدها و غیره برای کف آبی مختلف توصیه شد.

تحقیقات آزمایشگاهی روی بازدارنده‌های کف از همین زمان آغاز شد. تاریخچه ضد کف را می‌توان به دو دوره تقسیم کرد:

• دوره محصولات ضد کف “نفتی” (اوایل دهه ۱۹۴۰ تا اواخر دهه ۱۹۷۰)
• دوره محصولات ضد کف “روغن + ذرات آب‌گریز” (اواخر دهه ۱۹۷۰ تا کنون).

تحقیقات مختلفی بر روی مکانیسم کنترل کف توسط ضدکف انجام گرفت که در آن فرض بر این بود که قطرات روغن می‌توانند لایه‌های فوم را به روش‌های زیر بی‌ثبات کنند:

• با عمل به‌عنوان پل آب‌گریز بین دو سطح فیلم.
• با جابه‌جایی گونه‌های سورفکتانت جذب شده روی سطح فیلم، و در نتیجه مختل‌شدن عمل تثبیت کف.
• با پخش‌شدن سریع روی سطح فیلم، باعث می‌شود که مایع فشرده شود و فیلم نازک شود و فروبریزد.

میزان پایداری کف به لایه جذب سورفکتانت که در تماس با دیواره حباب‌ها است، بستگی دارد. به‌منظور درک بهتر کف و طراحی ضدکف مناسب، تمامی مراحل اساسی از ابتدای تشکیل کف و نحوه هم زدن تا ازبین‌بردن کف و جلوگیری از تشکیل کف باید بررسی و تجزیه‌وتحلیل شود.

روش‌های مختلفی برای ایجاد کف وجود دارد که در همه آن‌ها حباب‌های گاز به محلولی با کشش سطحی کم وارد می‌شوند. در فرایند ایجاد کف، به‌طورکلی می‌توان گفت دو مکانیسم اساسی برای ورود حباب‌های گاز وجود دارد:

• به دام افتادن حباب‌های هوا از جو محیط به دلیل تلاطم مایع
• واردکردن مصنوعی حباب‌های گاز به روش‌های فیزیکی یا شیمیایی

علت استفاده از ضد کف

کف کردن باعث ایجاد مشکلاتی در سراسر طیف وسیعی از فرایندهای صنعتی می‌شود، به‌عنوان‌مثال صنایع تولید و فراوری کاغذ، داروها، مواد، منسوجات، پوشش‌ها، روغن خام، شستشو، چرم، رنگ، چسب، روغن‌کاری، سوخت، سیالات انتقال حرارت از جمله صنایعی هستند که با این مشکلات مواجه هستند.

مهم‌ترین کاربرد ضد کف‌ ها در صنایع کاغذ سازی و خمیر کاغذ است که فوم‌های حجیم و پایدار اغلب در مراحل مختلف فراوری ظاهر می‌شوند. اینها به دلیل آزاد شدن مواد فعال سطحی از پالپ، مانند روغن‌های بلند، صابون‌ها، الیاف و ذرات ایجاد می‌شوند. بسیاری از انواع مختلف دیفومر ساخته شده‌اند که در جریان‌های مختلف پردازش مورد استفاده قرار می‌گیرند و کارخانه‌های کاغذ را قادر می‌سازند تا با سرعت‌های بالاتر با کارایی و ظرفیت بیشتر کار کنند.

امروزه کارخانه‌های کاغذسازی به ضد کف‌هایی با پمپ‌کردن آسان، مخلوط کردن آسان، پایدار در انبار و مقرون به صرفه نیاز دارند و بین یک سوم تا نیمی از کل مواد شیمیایی آنتی فوم تولید شده در این کار استفاده می‌شود.

همانطور که می‌دانید دیفومر ماده‌ای شیمیایی است که به مقدار کمی اضافه می‌شود تا از تشکیل کف در فرایند جلوگیری شود. از آنتی فوم‌ها به‌عنوان عامل ضدکف هم استفاده می‌شود. تفاوت بین آنها در این است که عوامل دیفومر از تشکیل کف جلوگیری می‌کند و کف‌زدا می‌تواند میزان کف موجود را تا حد زیادی کنترل کند. پس نتیجه می‌گیریم عوامل ضد کف از تشیکل کف جلوگیری می‌کند و کف‌زدا، کف موجود را کاهش می‌دهد.

فروش مواد شیمیایی کاغذ سازی از شرکت مواد شیمیایی دکتر کمیکال با کیفیت بالا

انواع ضد کف ها

مواد ضد کف در ۳ دسته طبقه بندی می‌شوند:

• آنتی‌فوم‌های روغن پایه که شامل روغن‌های گیاهی و یا نفتی هستند.
• ضدکف‌های آب پایه که انواع مختلفی از روغن، واکس، صابون اسیدهای چرب و یا استرهای امولسیون شده در آب هستند.
• ضدکف‌های سیلیکونی که قدرت زیادی در حذف کف ایجاد شده دارند.

ضد کف روغنی

ضد کف روغنی دارای حامل روغن هستند. این روغن ممکن است روغن معدنی، روغن نباتی، نفت سفید یا هر روغن دیگری باشد که در محیط کف نامحلول است، به جز روغن سیلیکون.

یک انتی فوم بر پایه روغن همچنین حاوی موم و یا سیلیس آب‌گریز برای تقویت عملکرد است. واکس‌های معمول عبارت‌اند از: اتیلن بی استارامید (EBS)، واکس پارافین، واکس استر و واکس الکل چرب. این محصولات همچنین ممکن است دارای سورفاکتانت برای بهبود امولسیون و گسترش در محیط کف باشند. این ضدکف‌ها سنگین هستند و معمولاً در از بین بردن کف سطحی بهترین کارایی را دارند.

ضد کف پودری

ضدکف‌ های پودری در اصل ضد کف روغنی بر روی یک حامل ذرات مانند سیلیس هستند که به محصولات پودری مانند سیمان، گچ و مواد شوینده اضافه می‌شوند.

ضد کف پایه آب

ضد کف پایه آب انواع مختلفی از روغن‌ها و موم‌های پراکنده در یک پایه آب هستند. روغن‌ها اغلب روغن معدنی یا روغن‌های گیاهی هستند و موم‌ها الکله‌ای چرب با زنجیره طولانی، صابون‌های اسیدهای چرب یا استرها هستند. این ضدکف‌ها به عنوان هوازدا بهترین کارایی را دارند.

آنتی فوم بر پایه سیلیکون

دیفومر سیلیکونی نوعی افزودنی شیمیایی است که کف ایجاد شده در طی فرآیندی شیمیایی در ساختار مایعات را کاهش می‌دهد و از شکل‌گیری آن جلوگیری می‌کند. معمولاً در انجام فرآیندهای شیمیایی کف‌ها باعث ایجاد مشکلات جدی روی سطح پوشاننده شده مانع از این می‌شوند که از تمامی گنجایش ظرف حامل ماده، استفاده شود.

دیفومر در مایع کف، غیرقابل حل است و از ویژگی‌های اصلی آن، این است که به سهولت و به سرعت روی سطح کف گسترش می‌یابد. این مواد معمولاً به سمت سطح بین آب و هوا حرکت می‌کنند و کف را از بین می‌برند که این عمل باعث ترکیدن حباب‌های هوا و از بین رفتن سطح کف می‌شود.

در واقع هر ماده‌‎ای که اثرات بی‌ثبات کنندگی روی کف ایجاد کند ضد کف می‌باشد و کارایی آن بستگی به خواص شیمیایی محلول، شرایط عملیاتی و عوامل فعال در سطح که سبب کف می‌شود دارد. این محصول در آب سرد به‌راحتی به‌صورت امولسیون در آمده و در درجه حرارت‌های بالا پایدار مانده و خواص خود را از دست نمی‌دهد.

ضد کف بر پایه سیلیکون پلیمرهایی با زنجیر اصلی سیلیکون هستند و ممکن است به‌صورت امولسیون روغنی یا بر پایه آب عرضه شوند. ترکیب سیلیکونی شامل یک سیلیس آبگریز است که در روغن سیلیکون پراکنده شده است. امولسیفایرها اضافه می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که سیلیکون به سرعت و به خوبی در محیط کف پخش می‌شود.

ترکیب سیلیکونی ممکن است حاوی سیلیکون گلیکول و سایر مایعات سیلیکونی اصلاح شده باشد. این ضدکف‌های سیلیکونی کارایی بالایی داشته و هم در از بین بردن کف سطحی و هم در آزاد کردن هوای فرو رفته به خوبی عمل می‌کنند. دیفومر سیلیکونی همچنین در سیستم‌های کف بدون آب مانند نفت خام و پالایش نفت مناسب هستند. فلوئوروسیلیکون نیز در بسیاری از موارد کاربرد دارد.

دیفومر سیلیکونی

دیفومر سیلیکونی پلیمرهایی با اتصالات سیلیکون (عمدتاً پلی دی متیل سیلوکسان) است. سیلیکون ترکیبی آب‌گریز است که برای استفاده به عنوان دیفومر در سیالات غیرآبی نظیر نفت مناسب است. در ضدکف‌هایی با پایه الکل از مقادیر بالای الکل به منظور کنترل کف در سیالات آبی استفاده شده است. ترکیب با پلی پروپیلن گلیکول عملکرد آن‌ها در محلول‌های آمین را بهبـود داده است.

ضدکف‌هایی با پایه سلیکونی انتخاب‌ بسیار مناسبی بـرای کنترل کف در واحدهای آمین می‌باشند. در مقایسه با نمونه‌های مشابه می‌توان از مقادیر کمتر این آنتی فوم‌ها در واحدهای آمین استفاده کرد. از بین بردن سریع کف، مقاومت و دوام بالا، مقاومت گرمایی مناسب و بهره‌بـرداری آسان از جمله مزایای این ضدکف می‌باشند.

شرکت‌های سازنده به ندرت جزييات و نحوه عملکرد ضدکف را منتشر می‌کنند و معمـولاً در بيشتر مـوارد از سعی و خطا بـرای تعیین دیفومر مناسب بـا شرایط موجود استفاده می‌شود. توصیه‌هایی برای کاهش میزان مصرف مواد دیفومر در محلول‌ های آمین وجود دارد. این توصیه‌ها می‌تواند به دلیل کاهش کارایی حذف گازهای اسیدی توسط محلول آمین در اثر حضور این ماده یا غیر فعال شدن مواد دیفومر با افزایش تمرکز در سطح باد.

بنابراین بهتر است که بـا تنظیـم شرایط عملیاتی در واحد آمین سعی بر کاهش کف تولیدی شود. به عبارتی لازم است مؤثرترین عوامل موجود بر کف‌زایی مانند غلظت آمین، شدت جریان گاز و دما با توجه به شرایط موجود به گونه‌ای تنظیم شوند که کمترین کف تولید شود.

تحقیقات محدودی در ارتباط با عوامل موثر بر کف‌زایی آمین صورت گرفته است. از جمله می‌توان به به بررسی اثر غلظت، اثر دما و فشار اشاره کرد. استفاده از ضدکف‌هایی با پایه سیلیکونی همواره در صنایع نفت و گاز متداول‌تر است. ضد کف الکلی به دلیل ساختار و مواد تشکیل‌دهنده‌اش مناسب محلول‌های آبی می‌باشد.

ضدکف‌ها مواد شیمیایی هستند که برای پیشگیری از ایجاد کف بکار می‌روند و همچنین کف‌های ایجاد شده را می‌شکنند. برای پیشگیری از تولید کف و تمایل به کف کردن به مدار بسته آمین در گردش مواد دیفومر تزریق می‌شود و گاهی برای واکنش به کف ایجاد شده اقدام به تزریق می‌گردد و سرانجام مواد ضد کف سرتاسر محلول پخش شده و در برج‌های احیاء و تماس همراه محلول آمین می‌چرخد. در بازار هزاران نوع انتی فوم مختلف موجود می‌باشد.

البته هر ماده‌ای که اثرات بی‌ثبات‌کنندگی روی کف ایجاد کند دیفومر می‌باشد و کارایی آن بستگی به خواص شیمیایی محلول، شرایط عملیاتی و عوامل فعال در سطح که سبب کف می شود دارد.

ضد کف‌ها و مواد ضد تجمع هوای به تله افتاده با ناپایدار کردن کف باعث می‌شوند، حباب‌های کف تولید شده به سرعت بترکند و نیز هوای به تله افتاده در محصولات به سرعت خارج شود.

حذف کف و خروج هوا از محصولات در برخی موارد ساده و در مواردی نیز به سختی صورت می‌پذیرد، به همین دلیل انتخاب مواد دیفومر مناسب برای فرایند امری ضروری است.

شکل زیر پلی دی متیل سیکلوکسان که یک ضد کف پرکاربرد است را نشان می‌دهد:

دیفومر EO / PO

دیفومر EO / PO حاوی کوپلیمرهای پلی اتیلن گلیکول و پلی پروپیلن گلیکول هستند. و به صورت محلول روغن یا آب و یا امولسیون آبی عرضه می‌شوند. کوپلیمرهای EO / PO معمولاً دارای خواص پراکندگی خوبی هستند و در مواردی که مشکل ته‌نشینی وجود دارد، عملکرد خوبی دارند.

آلکیل پلی آکریلات

آلکیل پلی آکریلات به عنوان ضد کف در سیستم‌های غیر آبی که در آن آزاد شدن هوا از حذف کف سطوح مهم‌تر است، به کار می‌رود. این دیفومرها اغلب در حامل حلالی مانند تقطیر نفتی عرضه می‌شوند.

تفاوت ضد کف سیلیکونی و ضد کف الکلی

ضدکف‌ها براساس مواد تشکیل‌دهنده به چند دسته طبقه‌بندی می‌شوند. ضدکف‌های الکلی در فرمولاسیون خود از برخی الکل‌های کوتاه و بلند زنجیر استفاده می‌کنند در این صورت ماده حامل این آنتی فوم متقاوت از ضدکف‌های سیلیکونی است.

ذرات در فرمولاسیون آنتی فوم سیلیکونی نقش بسزایی ایفا می‌کنند. برای از بین بردن کف در محیط‌های پلی استر از ضدکف‌های الکلی استفاده می‌شود. کاربرد ضدکف‌های الکلی محدودتر از ضد کف‌های سیلیکونی است به همین جهت دیفومر سیلیکونی در بازار متداول‌ترند.

تفاوت ضدکف سیلیکونی و غیر سیلیکونی

بازار آنتی فوم تحت سلطه محصولات مبتنی بر سیلیکون است. این به دلیل ویژه‌ای است که ضدکف سیلیکونی دارد که از جمله آن می‌توان به کشش سطحی کم و بی‌اثری شیمیایی آن اشاره کرد.

آنتی فوم سیلیکونی پلیمری با زنجیره اصلی حاوی سیلیکون است که می‌تواند پایه روغن یا آب باشد. کشش سطحی کم این نوع ضدکف باعث می‌شود تا به سرعت از طریق کف پخش شود. این نوع آنتی فوم‌ها به‌راحتی روی دیواره فوم شناور می‌شوند و روزنه‌هایی را اشغال می‌کنند که باعث نازک شدن و فرو ریختن دیواره فوم می شود. دیفومر سیلیکونی در از بین بردن کف سطحی و آزاد کردن هوای حباب شده بسیار خوب عمل می‌کند.

دیفومر سیلیکونی دکتر کمیکال برای استفاده در محیط آبی ایده‌آل است. البته برخی از محصولات موجود نیز برای سیستم‌های غیر آبی مانند نفت خام و پالایش نفت مناسب هستند.

به جز ضدکف سیلیکونی انواع آنتی فوم‌های معدنی نیز وجود دارند. استفاده از ضدکف‌های غیرسیلیکونی در کاربردهای خاصی به دلیل اثربخشی بهتر محصولات مبتنی بر سیلیکون کاهش یافته است. با این‌ حال، این نوع ضدکف هنوز هم در تصفیه پساب‌ها فرایندهایی که در آن محصولات سیلیکونی ممنوع است استفاده می‌شود.

به‌طورکلی، این آنتی‌فوم‌های ارگانیک برای عملکرد مؤثر به دوزهای بالاتری نیاز دارند که به نوبه خود هزینه را افزایش می‌دهد. کاهش هزینه هم یکی دیگر از دلایل محبوبیت آنتی‌فوم‌های سیلیکونی است.

مزیت دیفومر سیلیکونی دکتر کمیکال، پخش بسیار خوب در محیط آبی و البته کارایی بالا در دوزهای پایین است.

کاربرد آنتی فوم در صنعت

ضد کف در بسیاری از فرایندها و محصولات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد:

• منسوجات
• کاغذ و خمیر کاغذ
• چسب
• رنگ‌ها
• میدان نفتی
• تصفیه‌خانه
• آسیاب قند
• نظافت صنعت
• تخمیر مقطعی و مداوم
• اندازه و پوشش دستگاه کاغذ بازیافت آب سفید
• فراوری خمیر قلیایی
• حمام رنگ جت نساجی
• خنک کننده‌ها و دیگ‌های بخار روغن برش
• رنگدانه‌ها، نساجی
• تصفیه مجدد روغن‌های مایع استفاده شده
• تخمیر مخمر و فرایندهای تبخیری

مواد شوینده

آنتی فوم‌ها در انواع خاصی از مواد شوینده اضافه می‌شوند تا میزان کفی که باعث کاهش عملکرد مواد شوینده می‌شود را کاهش دهند. به عنوان مثال مواد شوینده ماشین ظرفشویی باید کنترل شده باشد تا ماشین ظرفشویی عملکرد درستی داشته باشند.

داروسازی

مواد انتی فوم به عنوان داروی ضد نفخ به صورت تجاری فروخته می‌شوند. یک مثال آشنا، داروی Simethicone است که ماده مؤثر در داروهایی مانند Maalox ، Mylanta و Gas-X است.

کاربردهای دارویی پلی سیلو کسان در اوایل دهه ۵۰ آغاز شد، زمانی که پلیدی متیل سیلو کسان‌ها برای اولین‌بار به‌عنوان انتی فوم در ساخت داروها مورداستفاده قرار گرفتند. دیفومرهای سیلیکونی بیش از ۳۵ سال است که در داروسازی برای مبارزه با ناراحتی‌های گوارشی استفاده می‌شود.

کنترل کف در محصولات شوینده

نگاهی دقیق‌تر به عوامل تعیین‌کننده فرایند شستشو، درک بهتری از مشکلات مربوط به ایجاد کف را امکان‌پذیر می‌کند. مقدار کف تولید شده باید تنظیم شود تا نتایج شستشوی خوبی حاصل شود.

سورفکتانت‌ها مهم‌ترین مواد تشکیل‌دهنده مواد شوینده هستند و در ۴۰ سال گذشته اهمیت بیشتری یافته‌اند. با انتخاب مناسب سورفکتانت‌ها، غلظت‌ها و روش تولید فوم می‌توان هم کف و هم دوام کف را کنترل کرد.

یک دسته از ضد کف‌های مؤثر شامل ترکیبات نیتروژن‌دار مانند آمین‌ها، مشتقات اوره، آمیدها و تری آلکیل ملامین‌ها است. دسته‌ای از ترکیبات مورداستفاده برای اهداف ضد کف توسط استرهای اسید فسفریک تشکیل می‌شوند. آنتی فوم‌های مبتنی بر سیلیکون و روغن معدنی که با افزودن سیلیس فعال می‌شوند، یکی از مهم‌ترین انواع ضد کف هستند.

خرید و فروش سیلیکون امولشن ۶۰ درصد با تضمین کیفیت

مواد ضد کف در صنایع غذایی

دیفومرها در مواد غذایی به منظور کنترل نفوذ رطوبت مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ترکیبات کاربرد گسترده‌ای در تهیه مواد غذایی دارند، مک دونالد از روغنی حاوی پلی متی متیل سیلوکسان (نوعی سیلیکون) برای کاهش لکه‌های روغنی ناشی از کف کردن سرخ کن‌ها استفاده می‌کند. بنابراین این ماده یکی از مواد تشکیل دهنده ناگت‌های مرغ، سیب زمینی سرخ شده و سایر غذاهای سرخ شده منوی مک دوناد به شمار می‌رود.

ضدکف برای سیستم‌ های غیرآبی در صنعت نفت

پایداری و شکستن کف‌های غیرآبی در صنعت نفت اهمیت زیادی دارد؛ زیرا چنین کف‌هایی برای مثال در تولید و پالایش نفت خام و در طول چرخه استفاده از بسیاری از محصولات مانند روان‌کننده‌ها به وجود می‌آیند.

تحقیقات نشان داده‌اند که پایداری کف‌های غیرآبی با ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی، از جمله خواص رئولوژیکی حجیم مایع کف‌ساز، ماهیت گاز پرکننده و ترکیب سیستم کف‌ساز مرتبط است.

ضدکف در صنعت خمیر چوب و کاغذ

صنعت خمیر چوب و کاغذ بزرگ‌ترین مصرف‌کننده مواد ضد کف در جهان است. در تولید خمیر، تراشه‌های چوب در دمای بالا در محلول‌های مواد شیمیایی مختلف در ظروف تحت‌فشار پخته می‌شوند.

برای اینکه فرایند کرافت از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه باشد، مواد شیمیایی مصرف شده باید تاحدامکان به طور مؤثر بازیافت شوند. ازاین‌رو، شستشوی کامل ضروری است.

سه ماده لازم برای تولید کف عبارت‌اند از: مایع، گاز و سورفکتانت. در صنعت خمیر و کاغذ، مایع آب، گاز هوا و سورفکتانت‌ها زیاد است. یکی از بزرگ‌ترین مشکلات، مربوط به ایجاد کف در آسیاب های خمیر شیمیایی، حفظ سرعت و راندمان شستشو است.

آنتی فوم با کارایی بالا برای صنعت رنگرزی و نساجی

بیشترین استفاده از ضد کف در صنعت نساجی در رنگرزی الیاف و پارچه است. کف در فرایندهای فیزیکی و شیمیایی تداخل ایجاد می‌کند، و باید اقدامات لازم برای جلوگیری از وقوع آن انجام شود. راه‌حل این مشکل ارائه یک عامل کنترل‌کننده کف به رنگرز است که می‌تواند در طیف گسترده‌ای از فرایندهای رنگ‌آمیزی بدون هیچ تأثیر منفی بر فرایند رنگرزی به کار گرفته شود.

پیشنهاد دکتر کمیکال برای مطالعه: تصفیه پساب صنایع نساجی

ضد کف در رنگ

ایجاد کف یکی از چالش‌های مربوط به تولید رنگ‌های مبتنی بر آب است، به‌ویژه جایی که از پلیمرهای امولسیونی به‌عنوان چسب استفاده می‌شود. سازنده رنگ از پلیمرهای امولسیونی با اندازه ذرات کوچک برای اکثر رنگ‌ها استفاده می‌کند.

رنگ‌های صنعتی از طریق پاشش، پوشش سیلابی، پوشش الکتریکی، غوطه وریو روکش غلتکی اعمال می‌شوند ضد کف برای رنگ‌های امولسیونی آبی در طول زمان بر اساس تجربه و آزمون‌وخطا توسعه پیدا کرده‌اند. در مورد محیط‌های آبی، ماده فعال دیفومر باید آب‌گریز باشد. ترکیبات متشکل از هیدروکربن‌ها با اسیدهای چرب و مواد مختلف دیگر، اساس ضد کف‌های اولیه مورداستفاده در صنعت رنگ را تشکیل می‌دهند.

انواع دیفومر بر اساس کاربرد در صنعت

• دیفومر برپایه ترکیبات سیلیکونی تولید و جهت استفاده در کارخانجات تولید رنگ‌های صنعتی
• انتی فوم برپایه ترکیبات سیلیکونی تولید و جهت استفاده در صنایع نساجی
• ضدکف مخصوص حفاری چاه‌های نفتی و جهت پروسه سیمان کاری دیواره چاه‌های نفتی موجود می‌باشد
• انتی فوم تخی جهت از بین بردن کف حاصله در پروسه تولید کاغذ در کارخانجات چوب و کاغذ موجود می‌باشد
• دیفومر بر پایه ترکیبات پلی دی متیل سیلوکسان جهت استفاده در مجتمع‌های نفتی و به خصوص در روند تولید و فراوری نفت خام و مشتقات نفتی

فرمول شیمیایی آنتی فوم

آنتی فوم‌ های تجاری به صورت امولسیون‌های روغن در آب فروخته می‌شوند؛ زیرا اینگونه ضد کف در دوز کاربردی در هنگام استفاده راحت‌تر است. امولسیون ممکن است به عنوان یک سیستم ناهمگن تشکیل شده از دو فاز مایع غیرقابل‌رؤیت تعریف شود که یکی از آن‌ها به صورت قطرات کوچک که قطر آن‌ها از ۰.۱ میکرومتر بیشتر است تقسیم می‌شود. در بیشتر موارد یکی از مایعات آب است.

جزء سوم آنتی فوم، به عنوان یک سورفاکتانت (عامل امولسیون کننده یا تثبیت کننده) شناخته می‌شود، برای جلوگیری از انسجام فاز پراکنده، باید در مقادیر کافی موجود باشد.

هنگامی که روغن به عنوان قطرات بسیار ریز در یک فاز مداوم از آب پراکنده می‌شود، امولسیون روغن در آب (O / W) است. امولسیون از این نوع قابل رقیق شدن در آب است. هنگامی‌که روغن فاز مداوم با آب توزیع شده در روغن به عنوان قطرات کوچک باشد، امولسیون آب در روغن (W / O) است. این نوع امولسیون با آب قابل رقیق سازی نیست، اما با روغن رقیق می‌شود.

نوع امولسیون تشکیل شده تا حد زیادی به ماهیت سورفاکتانت مورد استفاده در آن بستگی دارد. دو عملکرد اصلی سورفاکتانت عبارتند از: (1) کاهش کشش سطحی فازهای روغن و آب و (2) جلوگیری از انباشت، انسجام و شکستن قطرات پراکنده پس از تشکیل آن‌ها (APV).

عوامل بسیاری که باعث عدم ثبات کف‌ها می‌شوند، به خوبی باعث بی‌ثباتی امولسیون‌ها هستند. به همین دلیل است که فقط چند امولسیفایر (مانند برخی از سورفاکتانت‌های غیر محلول که یک سپر از ذرات جامد را بر روی سطح گلوبول‌های مرکب ایجاد می‌کنند) یافت شده‌اند تا بتوانند به طور مؤثر امولسیون‌های ضد کف را تثبیت کنند.

برخی از مفاهیم عملکرد در مورد محصولات ضد کف وجود دارد که ممکن است برای درک، مفید باشد:

• فعالیت دیفومر، عملکرد دیفومر را (در حین همزن) را سبب می‌شود و یا توانایی آنتی فوم برای از بین بردن سریع کف تولید شده از قبل مشخص می‌شود (به عنوان مثال، پس از متوقف کردن همزن)
• فرسودگی ضد فرایندی، فرایندی است که در آن انتی فوم فعالیت خود را در جریان تخریب کف از دست می‌دهد.
• قبل از، از بین رفتن توانایی دیفومر، قابلیت ضد کف برای از بین بردن مقدار مشخصی از کف مشخص می‌شود. اصطلاح کارایی آنتی فوم برای توصیف
• ضدکف به معنای کیفی با توجه به فعالیت دیفومر و دوام آن استفاده می‌شود.

عوامل مهمی از جمله اندازه ذرات ضد کف، پخش شدن روغن، سینتیک جذب سورفاکتانت، آبگریز بودن ذرات جامد در آنتی فوم‌های با روغن جامد مخلوط و وجود مواد افزودنی آمفی فیلیک (تقویت کننده فوم) وجود دارد که بر راندمان آنتی فوم تاثیر می‌گذ‌ارد.

به عنوان مثال، بخشی از نقش ذرات، نفوذ در هر لایه مضاعف الکتریکی بین قطرات روغن و حباب‌های هوا است؛ بنابراین به وضوح اندازه ذرات باید حداقل به اندازه ضخامت لایه دوگانه برابر باشد، یعنی > ۰،۱ میلی‌متر. اگر اندازه ذرات قابل ملاحظه کوچک‌تر از این باشد، در نتیجه قطره روغن صاف خواهد شد و حضور ذرات بی‌ربط است.

مشکلات ناشی از ایجاد کف در سیستم های صنعتی

قابل‌توجه‌ترین شکل کف، فوم شناور در سطح است که کنترل و رسیدگی به آن نسبتاً آسان است. کف سطحی ممکن است باعث ایجاد مشکل در سطح مایعات شود و باعث سرریز شدن استخرهای روغن در اطراف تجهیزات شود که از لحاظ ایمنی مشکل‌ساز خواهد بود. علاوه‌براین، می‌تواند سرعت فرآیند و در دسترس بودن تجهیزات آن را کاهش دهد. مشکل اصلی مکانیکی زمانی است که کف وارد سیستم شود، چراکه هوا یک روان‌کننده ضعیفی است و باعث افزایش تماس سطح فلز – فلز می‌شود.

عوامل مکانیکی ایجاد کف

عوامل مکانیکی که ممکن است باعث ایجاد کف و هوای حبس شده شود عبارتند از:

• اتصالات باز در پمپ‌ها
• پمپ‌های فشار قوی
• طراحی سیستم ضعیف (مخزن، ورودی و خروجی پمپ و…)
• انتشار فشار

هوای حبس شده در اشکال مختلفی باعث ایجاد مشکل در سیستم‌های مکانیکی می‌شود که عبارتند از:

• هوای محلول به عنوان بخشی از فاز سیال رفتار می‌کند و می‌تواند به عنوان حباب‌های کوچک از محلول خارج شود
• هوای ورودی از حباب‌هایی تشکیل شده است که به اندازه کافی کوچک هستند تا از بالای محلول جمع‌آوری شوند
• حباب‌هایی که شناور شده و بلای سطح می‌آیند و به آن کف گفته می‌شود

مکانيزم تخريب کف توسط دیفومر

قطرات نامحلول روغنی معلق در محلول وارد لايه ی سطحی می‌گردد که توسط مواد فعال در سطح تشکيل شده به عنوان حباب گازی که روی سطح کلی جابه‌جا می‌شود.

نيرويی که قطره نياز دارد به درون لايه غشاء نفوذ کند به‌نام نيروی مانع يا مقاوم ورودی لايه غشاء ناميده شده است. مطالعات نشان داده است که ذرات معلق ناسازگار با آب در ضد کف‌ها نيروی مانع ورودی به لايه غشاء را کاهش می‌دهد و دیفومر را بسيار کارا و مؤثر می‌سازد.

ساختار کف بفوريت شروع به تخليه می‌شود بعد از اينکه لايه حباب کف ضعيف و لاغر می‌شود . قطره ضد کف در طول لايه غشاء يک عدسی روغنی می‌سازد.

قطره کشيده می‌شود همانگونه که لايه‌های غشاء با يکديگر مماس و فشرده می‌شوند و در نهايت با پاره شدن قطره کشيده شده حباب کف می‌ترکد. اين عمل در حدود چند ثانيه رخ می‌دهد به‌طوريکه جزء مشخصه‌های ضدکف‌های سريع می‌باشد.

اگر قطره روغنی نتواند وارد غشاء شود و کف را تخريب کند طبيعتاً، درمرزهای حباب کف به تله افتاده و به‌عنوان يک مايع اضافی در ساختار مجرای تخليه کف به بيرون از حباب هدايت می‌شود.

بیشتر تولیدکنندگان و فروشندگان محلول‌های آمین توصیه می‌کنند در کوتاه مدت و به نسبت محدود از آنتی فوم در محصولات استفاده شود و به‌ندرت دلایل قانع کننده و کافی در رابطه با کف‌کنندگی ارائه می‌نمایند.

به نظر نمی‌رسد در بیشتر واحدهای تصفیه گاز کف کردن مشکل حادی باشد با تزریق ضد کف عملیات ادامه داشته و خود را به یک روز کاری دیگر می‌رسانند تولیدکنندگان و فروشندگان راست ‌اند اگر مجبوریم به یک واحد ضد کف تزریق کنیم، یقیناً واحد تصفیه گاز با مشکلی مواجه است که بایستی آن مشکل را از بین برد.

مشکلات ناشی از تزریق بیش از اندازه انتی فوم

• هرگونه ماده شیمیایی که در کنار مولکول‌های آمینی در فرآیند جذب گازهای اسیدی که در سطح انتقال جرم از گاز به مایع وارد گردد و در فرایند جذب دخالت کند، اجباراً کارایی حذف گازهای اسیدی را کاهش خواهد داد. ترکیبات شیمیایی فعال در سطح طبیعتاً در سطح تماس بین گاز و مایع تجمع می‌کنند. مطالعات انجام شده ممانعت انتقال جرم گاز به مایع توسط مواد فعال در سطح را تایید کرده‌اند. یک مطالعه که اخیراً انجام شده و آنتی فوم به عنوان مواد فعال درسطح بوده است کاهش ۵۵% در کارایی MDEA را نشان داده است. همچنین مطالعات درباره توانایی تاثیر مواد فعال در سطح روی انتفال حرارت را نشان داده‌اند.
• مطالعات انجام شده روی بعضی از ضد کف‌ها با فرمولاسیون معین بیانگر غیرفعال شدن آن‌ها با افزایش تمرکز در سطح می‌باشد.
• ذغال فعال بسیاری از مولکول‌های مواد آلی و نامحلول در آب همانند مایعات هیدروکربوری را جذب می‌کند. هیدروکربورهای با ساختار مولکولی بزرگ‌تر و پرشاخه به‌صورت مؤثرتری جذب می‌شوند . از گذشته دور مشخص شده است که ذغال فعال با راندمان بالا دیفومرهای سیلیکونی را جذب می‌کند و مطالعات همچنین نشان داده است ذغال فعال ضد کف‌های غیر یونی را جذب سطحی می‌کند.
• عکس‌های میکروسکوپی دریافت شده مربوط به یک واحد تصفیه گاز حباب‌های دیفومر که در محلول آمین ذرات سولفید آهن را جذب نموده و تشکیل توده بهم فشرده‌ای را داده است. این عکس‌ها نشانگر خروج قطرات antifoam بهم چسبیده همراه دیگر مواد زائد از بستر ذغال فعال که سبب گرفتگی صافی‌های مکانیکی و مسدود شدن نابهنگام آن‌ها می‌شود را نشان می‌دهد.
• ضد کف‌ها‌ خودشان مواد فعال در سطح هستند و در اندازه کشش سطحی مؤثرند استفاده از اطلاعات کشش سطحی تولیدکنندگان و فروشندگان محلول‌های آمین و یا نتایج آزمایشگاهی برای نشان دادن حضور کف در حلال ناشی از مواد فعال در سطح را غیر ممکن می‌سازد.
• دیفومر عوامل کف زا را حذف و یا از نظر شیمیایی غیرفعال نمی‌کند. ضد کف به‌طور موقت پایداری ساختار کف‌های تولید شده را کاهش می‌دهد.
  حضور دیفومر در سیستم شدیداً از تفکیک عوامل مکانیکی به نسبت شیمیایی که تمایل به کف کردن دارند پیشگیری می‌کند اگرچه هر دو تحت تاثیر چند درجه کاهش نسبت از کشش سطحی واقع شده‌اند.

نحوه عملکرد ضدکف

نحوه عملکرد ضدکف به این صورت است که آنتی فوم وارد رابط بین هوا و لاملا یا همان دیواره حباب می‌شود. با پخش شدن ضد کف، دیواره حباب نازک می‌شود. روند گسترش تدریجی آنتی فوم ضخامت حباب کف را کاهش می‌دهد تا جایی که حباب شکسته شود و لاملا فوم پاره شود. لایه حاصل نسبت به لایه‌ای که روی سورفکتانت تشکیل شده بود کشش سطحی بسیار کمتر دارد و به راحتی پاره می‌شود. در نتیجه ضدکف، کف ایجاد شده در محیط را از بین برده و از تشکیل مقادیر بیشتر آن جلوگیری می‌کند.

مکانیسم عملکرد انتی فوم

دو مکانیسم دیفومر مرتبط برای تنش‌های سطح پایین برخی از فرمول‌های ضد کف به وجود آمده است:

انتی فوم در قطرات ریز در مایع پخش می‌شود. از طریق قطرات، ممکن است مولکول‌ها وارد سطح کف شوند. تنش‌های ایجاد شده توسط این گسترش منجر به پارگی نهایی فیلم می‌شود.

از طرف دیگر، پیشنهاد شده که مولکول‌ها به‌جای گسترش، یک لایه تشکیل می‌دهند. انسجام تک لایه نسبت به تک لایه اصلی روی فیلم است و باعث بی‌ثباتی فیلم می‌شود.

روش ساخت ضد کف

فرمول یک ضد کف باید برای نگهداری طولانی مدت قبل از استفاده مناسب باشد. یک سیستم حامل، کار با انتی فوم را آسان می‌کند و می‌تواند اجزای ضد کف فعال را به سیستم کف‌ساز برساند و فرمول ضد کف را تثبیت کند. اغلب، حامل‌ها حلال‌های آلی با ویسکوزیته پایین مانند هیدروکربن‌های آلیفاتیک هستند.

خود حامل نیز ممکن است خاصیت دیفومر از خود نشان دهد. آب اغلب به عنوان سیال حامل برای امولسیون‌های روغن در آب استفاده می‌شود. ضدکف‌های جدید، مواد شیمیایی ویژه فرموله شده پیچیده‌ای هستند، اما معمولاً از یک فاز روغنی حاوی جامدات آبگریز دیسپرس در داخل آن تشکیل شده‌اند.

یکی از روغن‌های رایج برای آنتی فوم ها، پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) است که می‌تواند بر اساس گرانروی و یا خواص ویسکوالاستیک برای کاربردی خاص انتخاب شود. ضد کف معمولاً به صورت یک سیستم امولسیونی ارائه می شود که قطراتی از ذرات یکدست را به محلول سورفکتانت آزاد می کند علاوه‌بر خود دیفومر، مواد شیمیایی کمکی خاصی برای ایجاد امولسیون یا افزایش پراکندگی فرمول در فرمولاسیون گنجانده شده است.

عوامل متعددی در ماهیت دوگانه ضد کف سیلیکونی نقش دارند. سیلیکون‌های محلول می‌توانند در سطح مشترک هوا و روغن متمرکز شوند تا حباب‌ها را تثبیت کنند، در حالی که قطرات پراکنده سیلیکون می‌توانند با پخش شدن سریع در سطح مشترک گاز و مایع حباب، فرآیند ادغام را تسریع کنند و باعث نازک شدن لایه با انتقال سطحی شوند.

روغن‌های سیلیکون به دلیل کشش سطحی کم خود در ابتدا در سیستم‌های فوم غیرآبی مانند روغن‌های گیربکس و سیالات هیدرولیک نیز استفاده می‌شدند، اما دارای معایبی بودند که تأثیر منفی بر انتشار هوا داشتند. امروزه این مشکل با استفاده از سیلوکسان‌های آلی اصلاح شده حل شده است.

آنتی فوم تصفیه آب و فاضلاب

تصفیه‌خانه‌های آب کف ایجاد می‌کنند که برای حفظ کارایی سیستم باید کف‌های ایجاد شده از بین بروند این اتفاق به‌خصوص در شب‌ها تشدید می شود. از ضد کف سیلیکونی می‌توان برای از بین بردن فوم پس از تشکیل و یا به عنوان یک افزودنی برای کاهش تجمع اولیه کف استفاده کرد. انتخاب محصول تا حد زیادی به مقدار pH، دما، آب و غلظت یا دوز مورد نیاز بستگی دارد.

ضد کف سیلیکونی دکتر کمیکال مخصوص انواع سیستم‌های تصفیه آب برای حل مشکل فوم‌ها طراحی شده است. این ضد کف بدون شناور شدن بر روی سطح آب، به راحتی در آب پراکنده می‌شود، که می‌تواند به خوبی با مدیای مایع سازگار باشد.

کنترل فوم در کارایی تاسیسات تصفیه آب صنعتی و شهری مهم است. یعنی‌ اینکه ضد کف‌ها از ایجاد کف معلق در هوا و یا آب طی مراحلی فرایند تصفیه جلوگیری خواهد کرد.

• تصفیه آب دیگ بخار
• برج خنک کننده
• حوضچه هوادهی
• تصفیه آب تبخیری
• پساب نهایی
• شیرابه دفن زباله

نکات استفاده از آنتی فوم

اگرچه استفاده از ضدکف یا آنتی فوم در فرایندهای صنعتی مزایای بسیاری دارد؛ اما استفاده نادرست از مقادیر بیش از حد یا کمتر از مقدار استاندارد آن می‌تواند مشکلاتی در سیستم ایجاد کند. از این رو نکاتی برای استفاده از ضدکف وجود دارد که در ادامه به بررسی این نکات می‌پردازیم.

بهترین روش برای افزودن دیفومر به سیستم استفاده از پمپ تغذیه است که با استفاده از آن می‌توان به طور متناوب مقادیر مشخصی از ضد کف را به محیط اضافه کرد. این روش نسبت به افزودن دستی انتی فوم ارجحیت دارد؛ چراکه از وارد شدن مقدار بیش از حد آنتی فوم به سیستم جلوگیری می‌کند.

همچنین نوع و میزان ضدکف مصرفی باید با توجه به فرایند شما انتخاب شود. درنتیجه قبل از استفاده از آنتی فوم در عملیات خود، مهم است که فرایندهای سیستم را به طور کامل بررسی کنید تا مشخص شود که کجا و چه زمانی دیفومر به طور مؤثرتر عمل می‌کند. در واقع قبل از استفاده از ضدکف باید به سوالات زیر پاسخ دهید:

1. سیستم پایه آب است یا غیر آبی؟
2. چه چیزی باعث ایجاد کف می‌شود؟ پروتئین، نشاسته و یا تشکیل صابون
3. آیا کف تثبیت شده است؟
4. pH سیستم چقدر است؟ به هرگونه تغییر pH در طول فرایند تولید توجه داشته باشید.
5. آیا محدودیت شیمیایی برای سیستم وجود دارد؟
6. دمای سیستم چقدر است؟
7. آیا نقاطی که هوا وارد سیستم می‌شود شناسایی کرده‌اید؟

جهت اطلاع از نحوه خرید و فروش مواد شیمیایی با واحد فروش تماس بگیرید.

حلال شیمیایی چیست؟

حلال یک ماده شیمیایی است که ماده شیمیایی دیگری را حل می‌کند و محلولی به صورت مخلوط همگن تشکیل می‌دهد. حلال شیمیایی جزء موجود در محلول است که بیشترین مقدار را دارد و شکل فیزیکوشیمیایی ماده را به صورت جامد، مایع یا گاز تعیین می‌کند.

به عبارت دیگر حلال بخشی است که معمولاً بیش از 50% یک محلول را تشکیل داده است، در حالی که حل‌شونده بخشی است که در حلال مخلوط می‌شود. به‌طور معمول، حل‌شونده کمتر از 50٪ محلول است. حلال‌ها معمولاً اما نه لزوماً همیشه مایع هستند و همچنین می‌توانند گاز یا جامد باشند.

کاربرد حلال شیمیایی

صنعت چسب و پوشش

چسب‌ها و درزگیرها از پلیمرهای مختلفی تولید می‌شوند. انتخاب آن‌ها و ترکیب آن‌ها از انتخاب حلال شیمیایی مناسب استفاده می‌کند. بیشتر سیستم‌های حلال شیمیایی برای بهینه‌سازی حلالیت پلیمر اولیه طراحی شده‌اند. چسب‌ها را می‌توان به آنهایی تقسیم کرد که با واکنش شیمیایی و پیوندهایی که به دلیل فرایندهای بدنی پیوند دارند، ایجاد می‌شوند.

فروش حلال صنعتی با دریافت نمونه محصول از دکتر کمیکال

چسب‌های واکنشی شیمیایی بر اساس روش تولید که شامل پلیمریزاسیون، پلی ادیشن یا تراکم پلیمری به سه دسته تقسیم می‌شوند.

چسب‌های پیونددهنده فیزیکی شامل چسب‌های حساس به فشار و تماس، چسب‌های مذاب یا محلول و پلاستیکول‌ها هستند.

چسب‌های پلیمریزاسیون از سیانواکریلات (بدون حلال)

چسب‌های بی‌هوازی (حاوی حلال‌ها نیستند اما نیاز به پرایمر پلاستیک و بعضی از فلزات که محلول‌های نفتالین مس هستند) چسب قابل‌استفاده در برابر اشعه ماورای بنفش (ترکیبات بدون حلال پلی‌اورتان و اپوکسی) نیاز دارند.

چسب‌های حساس به فشار و تماس از انواع مختلفی از پلیمرها از جمله استرهای اسید آکریلیک، پلی ایزوبوتیلن، پلی استرها، پلی کلروپرون، پلی اورتان، سیلیکون، کوپلیمر استایرن بوتادین و لاستیک طبیعی ساخته شده است.

به استثنای چسب‌های استری آکریلیک اسید که می‌توانند به عنوان محلول، امولسیون، UV 100٪ مواد جامد و سیلیکون قابل ترمیم (که ممکن است فقط اثری از حلال‌ها باشد) پردازش شوند، همه لاستیک‌های باقیمانده در درجه اول با مقادیر قابل توجهی از حلال‌ها مانند حلال‌های هیدروکربن ساخته می‌شوند (به طور عمده هپتان، هگزان، نفتا)، کتون (عمدتاً استون و متیل اتیل کتون)، و حلال‌های آروماتیک (عمدتا تولوئن و زایلن).

چسب‌ها و پلاستیسول‌های مذاب حاوی حلال‌ها نیستند. گروه چسب محلول شامل محصولاتی است که از سیستم‌های حلال پلیمری زیر تهیه شده است:

نیترو سلولوز (حلال‌های معمولی شامل ترکیبات حلال معمولاً از یک کتون یا استر، الکل و هیدروکربن انتخاب شده از ایزوپروپانول، 2- بوتیل هگزانول، آمیل استات، استون، متیل اتیل کتون)، لاستیک نیتریل (حلال اصلی – متیل اتیل کتون)، پلی کلرو پرون که معمولاً در مخلوطی از حلال‌ها از جمله کتون یا استر، هیدروکربن آروماتیک و آلیفاتیک آلی که از نفتا، هگزان، استون، متیل اتیل کتون، بنزن، تولوئن و پلی‌وینیل استات (آب) حل می‌شود.

درزگیرهای اکریلیک پایه آب هستند؛ اما ممکن است حاوی اتیلن و پروپیلن گلیکول، روغن‌های معدنی و مینرال اویل نیز باشند. همچنین درزگیرهای اکریلیک مبتنی بر حلال وجود دارد که حاوی مقادیر قابل‌توجهی از حلال‌های شیمیایی مانند روغن‌های معدنی، تولوئن و زایلن است. درزگیرهای پلی سولفید معمولاً حاوی تولوئن هستند؛ اما از متیل اتیل کتون نیز استفاده می‌شود.

گروه سیلانت کلاس B حاوی حلال‌های شیمیایی قابل‌ملاحظه‌ای بیشتر است (تا 40٪ حجم) اما برخی موارد استثنا نیز وجود دارد. درزگیرهای PVC بر پایه پلاستیسول‌ها ساخته شده‌اند و بدون حلال‌ها می‌توان آنها را ساخت. درزگیرهای مبتنی بر لاستیک بوتیل معمولاً حاوی هیدروکربن‌ها (C6-C12) هستند.

درزگیرهای مبتنی بر استایرن – بوتادین – استایرن معمولاً مقادیر زیادی از حلال‌های شیمیایی را از یک گروه انتخاب می‌کنند که شامل تولوئن، هپتان، هگزان، متیل اتیل کتون، ایزو بوتیل ایزو بوتیرات، n-amyl استات، آمیل کتون است. آنها معمولاً در مخلوط‌های حلال پردازش می‌شوند. پلی کلرو پرون معمولاً در مخلوطی از حلال‌ها از جمله کتون یا استرها و هیدروکربن‌های آروماتیک و آلیفاتیک حل می‌شود. این لیست شامل نفتا، هگزان، استون، متیل اتیل کتون، بنزن و تولوئن است.

صنعت آسفالت

محصولات ساختمانی بیشماری از آسفالت و ذغال سنگ برای کاربردهایی همچون سیلر درایو، آسفالت برش، سیمان، آغازگر بتونی، مخلوط سرد بتن، سیمان سقف، پرکننده اتصالات انبساط، مایعات پچ، ضد آب غشاهای مایع ضدعفونی و روکش لوله ساخته شده است. تمام این محصولات حاوی حلال شیمیایی هستند.

ساده‌ترین فرمولاسیون مخلوط آسفالت و (معمولاً) روغن‌های معدنی است که برای آب‌بندی، پرایمری و پوشش بتن مورداستفاده قرار می‌گیرد. پیشرفته‌ترین محصولات از نظر فن آوری برای ضد آب و پوشش خط لوله استفاده می‌شود. این محصولات همچنین بر اساس پراکندگی آسفالت در حلال شیمیایی، اما با افزودن پلیمر تقویت می‌شوند.

افزودن پلیمر، رفتار پلاستیک آسفالت را اصلاح‌کرده و آن را بیضوی می‌کند. معمولاً حلال‌های شیمیایی اضافی برای بهبود حلالیت در اجزای پلیمری اضافه می‌شوند. پلی‌اورتان‌های واکنشی اغلب مورداستفاده در اصلاح ضد آب غشاهای مایع هستند. تولوئن و زایلن ترکیب آسفالت هستند که اغلب از حلال‌های شیمیایی اضافی استفاده می‌شوند. این مواد به دلیل تبخیر حلال تا حدی جامد می‌شوند. خواص الاستومری آنها از پسوندهای زنجیره‌ای و واکنش‌های متقابل زنجیره‌ای حاصل می‌شود که یک شبکه پلیمری داخلی را تشکیل می‌دهند که آسفالت را تقویت می‌کند.

صنایع محصولات آرایشی و بهداشتی

چندین محصول آرایشی حاوی حلال هستند. از جمله این موارد می‌توان به لاک ناخن، پاک‌کننده لاک ناخن، عطر، رنگ مو، پاک‌کننده‌های عمومی، اسپری مو و لوسیون اشاره کرد. در بیشتر موارد، اتانول تنها حلال شیمیایی است. لاک ناخن و پاک‌کننده لاک ناخن حاوی انواع زیادی از حلال‌های شیمیایی است.

نیتروسلولز، پلی‌استر، کوپلیمر استر اکریلیک و متاکریلیک استر، رزین فرمالدئید، بوتیرات استات سلولز متداول‌ترین پلیمرها در فرمولاسیون‌های لاک ناخن هستند. حلال‌ها باتوجه‌به پلیمر مورداستفاده انتخاب شدند. حلال‌ها شامل استون، متیل استات، اتیل استات، بوتیل استات، متیل گلیکول استات، متیل اتیل کتون، متیل ایزوبوتیل کتون، تولوئن، زایلن، ایزوپروپیل الکل، متیل کلروفرم و نفتا است.

حلال‌ها بخش عمده‌ای از ترکیب را معمولاً حدوداً 70٪ تشکیل می‌دهند. اصلاح برای بهبود انعطاف‌پذیری و دوام لاک ناخن در حال انجام است. تلاش‌های دیگر جهت بهبود خواص ضدقارچی، ازبین‌بردن کتون‌ها و رزین‌های فرمالدئید (کتون‌ها به دلیل سمیت و بوی تحریک‌کننده آنها و رزین‌های فرمالدهید به دلیل کمک به درماتیت) و ازبین‌بردن زردی انجام شده است.

استون قبلاً تنها حلال شیمیایی مؤثر بسیاری از برطرف‌کنندگان لاک ناخن بود. هنوز مورداستفاده قرار گرفته است؛ اما تلاش فعلی برای ازبین‌بردن استفاده از کتون‌ها در جوش دهنده‌های ناخن وجود دارد. ترکیبات مورداستفاده بیشترین ایزوپروپانول / اتیل استات و اتیل استات / ایزوپروپانول / 1،3- بوتانیدول هستند.

پاک‌کننده‌های عمومی مورداستفاده در سالن‌های آرایش مو حاوی ایزوپروپانول و اتانول هستند. اسپری مو حاوی اتانول است که ترکیبی از اتان، پروپان، ایزبوتان و بوتان هستند. در معرض شیمیایی در سالن‌های آرایشگاه، اگرچه غلظت بالایی از اتانول وجود دارد، اما سطح شناسایی شده زیر حد NIOSH است. غلظت‌ها در سالن‌های بدون تهویه (حدود 3 برابر بیشتر) از سالن‎‌هایی که در سالن‌های تهویه مطبوع اندازه‌گیری می‌شوند. غلظت کمی از تولوئن نیز یافت می‌شود، که احتمالاً از اجزای رنگ ناشی می‌شود.

حلال شیمیایی در داروسازی

از حلال‌ های آلی معمولاً در صنایع داروسازی به عنوان محیط واکنش، جداسازی و تصفیه محصولات سنتز و همچنین برای تمیز کردن تجهیزات استفاده می‌شود.

از آنجاکه حلال‌های شیمیایی باقیمانده در محصولات نهایی مواد مطلوب نیستند، ممکن است از روش‌های مختلفی برای حذف آنها استفاده شود، مشروط بر اینکه آنها معیارهای ایمنی را رعایت کنند.

پس از فرایند خشک کردن، باید تجزیه و تحلیل ها انجام شود تا بررسی شود که آیا مقادیر حلال‌های شیمیایی مورد استفاده در هر مرحله از تولید از حد قابل قبول تجاوز نمی‌کند. همچنين حلال‌های جديد مانند مايعات فوق بحرانی يا مايعات يونی برای جايگزينی حلال‌های آلی در فرايندهای توليد دارو ساخته شده‌اند.

حلال‎‌های شیمیایی ارگانیک به طور مداوم در فرایندهای تولید داروسازی حضور دارند. صنعت داروسازی به ازای هر مقدار محصول نهایی یکی از بزرگ‌ترین کاربران حلال‌های آلی است. حلال‌های شیمیایی معمولاً در هر مرحله از مسیر سنتز یک ماده فعال یا مواد تحریک کننده و بعضی اوقات در طی فرمولاسیون فراورده‌های دارویی استفاده می‌شوند.

به دلیل برخی از موانع جسمی و شیمیایی، حلال‌های آلی با روش‌های تولیدی، از جمله خشک شدن در دمای بالا تحت فشار و یا لیوفیلیزاسیون نمی‌توانند کاملاً از محصول حذف شوند.

معمولاً مقادیر کمی از حلال‌ها ممکن است در محصول نهایی باقی بمانند که به آنها حلال باقیمانده (RS) گفته می‌شود و معمولاً به عنوان ناخالصی‌های فرار آلی (OVI) نیز شناخته می‌شوند. علاوه‌براین، یک محصول دارویی ممکن است توسط حلال‌های آلی از بسته بندی، انبار، یا از حمل‌ونقل نیز آلوده شود.

به طور کلی، به دلایل عینی، صنعت داروسازی یک شاخه سخت تنظیم شده از تولید است. به همین دلیل است که براساس سمیت هر حلال، محدودیت‌های RS برای محصولات دارویی و مواد اضافی توسط انجمن‌های مختلف تعیین شده است.

استفاده‌های معمولی از حلال‌های شیمیایی، در سنتز حلالیت (محیط واکنش)، استخراج و تبلور (خالص سازی) است. حلال‌های شیمیایی همچنین ممکن است به عنوان واکنش‌دهنده یا کاتالیزور در واکنش‌ها شرکت کنند.

تقطیرهای آزئوتروپ یا استخراج به عنوان عملکرد اصلی حلال‌ها در مرحله واکنش، حلالیت است. به عنوان رسانه واکنش، حلال‌ها با شکستن نیروهای منسجم که محلول‌های بلوری و مایع را در کنار هم نگه داشته می‌شوند، واکنش املاح را بیشتر می‌کنند.

به همین دلیل تحقیقات زیادی برای درک و پیش بینی خواص حلال‌ها انجام شده است که از همه جنبه‌های رفتار شیمیایی دارای اهمیت هستند. علاوه‌براین، حلال‌های شیمیایی همچنین می‌توانند بخشی از یک واکنش سنتز به عنوان معرف یا کاتالیزور باشند.

فرایند استخراج مرحله بعدی تولید API است، جایی‌که یک ماده دارویی با حلال‌های ارگانیک ارتباط دارد. در این فرایند، محصولات سنتز از بقایای واکنش پس از واکنش جدا می‌شوند. معمولاً جداسازی مایع – مایع بین فرکشن‌های آلی و معدنی انجام می‌شود.

انواع حلال‌ها در فرایند استخراج به عنوان مثال استفاده می‌شوند. حلال‌های کلر دار مانند دی کلرومتان یا کلروفرم و همچنین کتون‌ها، اترها، استرها و الکل در استخراج پس از یک فرایند تخمیر، از حلال‌های آلی مانند الکل، تولوئن، استون، استات یا متیلن کلرید استفاده می‌شود.

تلاش برای کاهش مصرف حلال شیمیایی در تولید مواد مختلف، نیاز به اطلاعات پیش زمینه در مورد موجودی فعلی، دلایل انتخاب حلال‌های شیمیایی خاص، تأثیر حلال‌های شیمیایی مختلف بر روی خواص محصولات نهایی، روندهای آینده و امکاناتی برای جایگزینی حلال شیمیایی در حوزه‌های مختلف تولید و صنایع انجام شده است.

انواع حلال های شیمیایی

انواع حلال را می‌توان به دو دسته کلی حلال های آلی و حلال های معدنی تقسیم کرد. حلال‌های معدنی حاوی عنصر کربن نیستند. رایج‌ترین حلال‌های معدنی آب و آمونیاک مایع هستند در حالی که حلال‌های آلی مانند الکل‌ها، گلیکول اترها حاوی کربن و اکسیژن در ساختار خود هستند.

همچنین حلال‌ها را می‌توان به طور کلی به دو دسته تقسیم کرد: قطبی و غیرقطبی. یک مورد خاص جیوه است که محلول‌های آن به عنوان آمالگام شناخته می‌شود. همچنین محلول‌های فلزی دیگری نیز وجود دارند که در دمای اتاق مایع هستند. به‌طورکلی، ثابت دی الکتریک حلال معیار تقریبی از قطبیت حلال را ارائه می‌دهد.

حلال قطبی نوعی حلال است که بارهای جزئی یا گشتاورهای دوقطبی زیادی دارد. پیوندهای بین اتم‌ها دارای الکترونگاتیوی بسیار متفاوت اما قابل اندازه‌گیری هستند. یک حلال قطبی می‌تواند یون‌ها و سایر ترکیبات قطبی را حل کند. در واقع حلال‌های قطبی مولکول‌های دوقطبی قوی هستند که از طریق پیوند هیدروژنی نیز با دیگر مواد برهمکنش دارند.

حلال های قطبی نیز اغلب باعث شکستن پیوندهای کووالانسی املاح یونیزاسیون این املاح می‌شوند. رایج‌ترین حلال‌های مورد استفاده در سیستم‌های دارورسانی، حلال‌های قطبی، از جمله، آب و الکل هستند. به حلال‌های قطبی دیگری مانند الکل‌ها، آلدئیدها و کتون‌های قند و سایر ترکیبات گروه‌های -OH نیز می‌توان اشاره کرد.

حلال‌های غیرقطبی خاصیت دوقطبی کمی دارند یا اصلاً ندارند. اگرچه آنها نمی‌توانند به‌طور مستقل دوقطبی تشکیل دهند؛ اما می‌توانند از برهمکنش‌های دوقطبی- دوقطبی برای حل املاح مناسب استفاده کنند.

حلال‌های غیرقطبی دارای ثابت دی الکتریک بین 1 تا 20 هستند و شامل روغن‌های تثبیت شده، تتراکلرید کربن و کلروفرم می‌شوند. املاح یونی و قطبی در حلال‌های غیرقطبی حلالیت کمی دارند یا اصلاً حل نمی‌شوند. با این حال، روغن‌ها، چربی‌ها و اسیدهای چرب به خوبی در حلال‌های غیرقطبی حل می‌شوند.

انواع حلال های آلی

حلال های آلی ساختار مشترکی دارند. حلال‌های آلی هم ممکن است طبیعت آب‌گریز و هم آبدوست داشته باشند. حلال‌های آلی خواص فیزیکی و شیمیایی مختلفی از خود نشان می‌دهند که در زیر آورده شده است:

• در طبیعت فرار هستند – حلال‌های فرار آنهایی هستند که توانایی تبخیر دارند. به دلیل ماهیت فرار حلال‌های آلی وقتی در هوا آزاد می‌شوند، بوی آنها در فضا حس می‌شود.
• نقطه جوش پایینی از خود نشان می‌دهند، گفته می‌شود که حلال‌های آلی نقطه جوش بسیار پایینی دارند. به دلیل این نقطه جوش پایین، آنها بسیار فرار هستند.
• مایعات بی‌رنگ هستند و وزن مولکولی کمتری دارند. حلال‌های آلی فرار و با وزن مولکولی کم هستند و به شکل مایع در دمای اتاق وجود دارند.

براساس ساختار و گروه عملکردی، می‌توان حلال‌های آلی را به شکل‌های مختلفی دسته بندی کرد:

1. حلال‌های آلیفاتیک: این حلال‌ها متعلق به کلاس آلکن‌ها هستند. گفته می‌شود که آنها طبیعت غیرقطبی دارند. برخی از کاربردهای این‌گونه حلال‌ها عبارتند از استخراج روغن، رنگ، رنگ، داروسازی، پلیمریزاسیون و چسب.
2. حلال‌های آروماتیک: این حلال‌ها مانند حلال آلیفاتیک، حلال‌های غیرقطبی هستند. آنها به عنوان حلال‌های صنعتی برای چسب‌ها، رنگ‌ها، جوهرهای چاپ، فرایندهای استخراج، کاهش‌دهنده، در حشره‌کش‌ها و غیره استفاده می‌شوند.
3. حلال‌های کربونیل: این حلال‌ها شامل استرها می‌شود که دارای خواص قطبی هستند و در پاک‌کننده‌های رنگ ناخن، پاک‌کننده‌های الکترونیکی، تخته‌های مدار، کافئین زدایی، در چسب‌ها و همچنین در مواد طعم‌دهنده غذا استفاده می‌شوند.
4. برخی از حلال‌های آلی دیگر شامل الکل‌ها هستند که در کاربردهای مختلف صنعتی و تجاری استفاده می‌شوند.

حلال پروتیک

یک حلال پروتیک از مولکول‌هایی تشکیل شده است که ممکن است به‌عنوان دهنده پیوند هیدروژنی عمل کنند. آب، الکل و اسیدهای کربوکسیلیک نمونه‌هایی از حلال‌های پروتیک هستند. برخلاف آن حلال‌هایی که نمی‌توانند به عنوان اهداکننده پیوندهای هیدروژنی عمل کنند، حلال‌های آپروتیک در نظر گرفته می‌شوند.

ترکیباتی که با فرمول کلی ROH قابل توصیف هستند، حلال‌های پروتیک قطبی هستند. قطبیت حلال‌های پروتیک قطبی از دوقطبی پیوند O-H حاصل می شود. اندازه کوچک اتم هیدروژن و تفاوت زیاد در الکترونگاتیوی اتم اکسیژن و اتم هیدروژن جداسازی مولکول‌های شامل گروه OH از این گروه از ترکیبات قطبی را تضمین می‌کند و دقیقاً به همین دلیل است که حلال پروتیک به عنوان دهنده پیوند هیدروژنی عمل می‌کند.

حلال آپروتیک

حلال آپروتیک پروتون آزاد نمی‌کند؛ اما ممکن است به‌عنوان یک حلال ساده عمل کند، جایی که قطبیت اندازه‌گیری شده توسط ثابت دی الکتریک قابل توجه است، یا ممکن است به‌عنوان یک گیرنده پروتون یعنی پایه آپروتیک عمل کند. حلال‌های آپروتیک ترکیبات قطبی مایعی هستند که فاقد اتم‌های هیدروژن قابل تجزیه هستند.

اجزا شیمیایی مانند پیوندهای O-H و N-H در این حلال‌ها وجود ندارند. بنابراین؛ گروه‌های هیدروکسیل (-OH) و گروه‌های آمین (-NH2) در حلال‌های آپروتیک وجود ندارند و قادر به تشکیل پیوند هیدروژنی نیستند.

حلال‌های آپروتیک همراه حلال‌های پروتیک توانایی حل کردن یون را دارند. کمبود هیدروژن اسیدی در این حلال‌ها وجود دارد و یون هیدروژن آزاد نمی‌کنند. حلال‌های آپروتیک قطبی دارای مقادیر ثابت دی الکتریک حداقلی یا متوسط هستند. نمونه‌هایی از حلال‌های آپروتیک شامل اتر، متیلن کلرید و هگزان است.

حلال های شیمیایی آلی در مراحل تولید میکروبی

حلال‌های شیمیایی ترکیبات موجود در کره زمین نیستند. در شرایط طبیعی، حضور آنها در مقادیر قابل‌توجهی محدود به مناطق خاص می‌شود. فقط تعداد محدودی از حلال‌های شیمیایی منشأ بیولوژیکی دارند و برخی ممکن است در طبیعت به غلظت‌های بالاتری برسند. بهترین نمونه شناخته شده اتانول است. بااین‌حال، بوتانول و استون نیز به‌راحتی توسط میکروب‌ها تشکیل می‌شوند و ممکن است غلظت‌های بالایی در آن ایجاد شود.

در حقیقت، در آغاز قرن بیستم، امکانات تولید بسیار بزرگی برای تولید میکروبی بوتانول و استون در حال بهره‌برداری بود. علاوه بر این، ترپن‌ها حلال‌های طبیعی هستند که به طور عمده توسط گیاهان تولید می‌شوند و در محلی می‌توانند به غلظت‌های بالایی برسند. به‌عنوان‌مثال، لیمونن در قطرات ریز در پوست پرتقال وجود دارد. همه این حلال‌ های شیمیایی برای سلول‌های میکروبی سمی هستند.

با پیشرفت صنعت شیمیایی، این تصویر به طرز چشمگیری تغییر کرده است. در مکان‌های آلوده، میکروارگانیسم‌ها ممکن است با غلظت‌های زیادی با تعداد زیادی حلال شیمیایی مواجه شوند. فقط با چند مورد استثنا، معلوم شد که اگر غلظت میکروب‌ها کم باشد قادر به تخریب این ترکیبات هستند.

این پتانسیل تخریب‌پذیر باتوجه‌به مقادیر کمیاب که ممکن است به‌صورت محلی در بیوسفر طبیعی وجود داشته باشد، غیرمنتظره نیست. اما قرارگرفتن در معرض سلول‌ها در غلظت‌های بالای غیرطبیعی این حلال‌ها معمولاً منجر به غیرفعال‌شدن برگشت‌ناپذیر و در نهایت مرگ آنها می‌شود.

صنایع شیمیایی تا حد زیادی مبتنی بر فرایندهای مبتنی بر حلال شیمیایی است. اما در فرایندهای بیوتکنولوژیک معمولاً میکروب‌ها در یک سیستم مبتنی بر آب مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند. این رویکرد باتوجه‌به ترجیح میکروب‌ها برای آب و مشکلات حلال شیمیایی برای سلول‌های کامل کاملاً قابل‌درک است.

حلال‌های شیمیایی اغلب برای استخراج محصولات از فاز آبی استفاده می‌شوند؛ اما تنها پس از اتمام مراحل تولید. در این مرحله، صدمه به سلول‌های کامل اهمیتی ندارد. در هر دو صنعت شیمیایی و بیوتکنولوژی، حلال‌های شیمیایی آلی به دلیل ماهیت محصول یا بستر، مزایای زیادی نسبت به آب دارند.

در نتیجه، طی دهه‌های گذشته بسیاری از فرصت‌ها برای استفاده از حلال‌ شیمیایی در فرایندهای بیو کاتالیستی مورد بررسی قرار گرفته است. هرچه سیستم بیو کاتالیستی ساده‌تر باشد، استفاده از حلال‌های شیمیایی پیچیده‌تر است.

دسته بندی حلال های شیمیایی آلی

حلال‌های شیمیایی، در سنتز حلالیت (محیط واکنش)، استخراج و تبلور (خالص‌سازی) کاربرد گسترده‌ای دارند. حلال‌های شیمیایی همچنین ممکن است به‌عنوان واکنش‌دهنده یا کاتالیزور در واکنش‌ها شرکت کنند. لیستی از انواع حلال‌های موردنیاز صنایع مختلف را می‌توانید در اینجا مشاهده کنید.

در میان انواع بی‌شمار حلال‌های شیمیایی آلی، مواردی که اغلب برای واکنش‌های آنزیمی مورداستفاده قرار می‌گیرند چندان نیستند و باتوجه‌به اهمیت محتوای آب حلال‌های آلی موردنظر، ممکن است در یکی از دسته‌بندی‌های زیر قرار بگیرند.

حلال‌ های آلی امتزاج‌ پذیر با آب

این حلال‌های آلی با دمای واکنش در آب واکنش‌پذیر هستند. هر نوع سیستم حلقی با نسبت 0 تا 100٪ از حلال به آب می‌تواند از این نوع حلال تهیه شود. توجه داشته باشید که برخی از حلال‌های آلی که دارای حلالیت در آب محدود در دمای محیط هستند و ازاین‌رو به‌عنوان آب غیرقابل‌قبول تلقی نمی‌شوند، در درجه حرارت بالا قابل اختلاط می‌شوند.

• متانول
• اتانول
• اتیلن گلایکول
• گلیسرول
• دی متیل فرمامید
• دی متیل سولفوکسید
• استون
• فرمالدهید
• دی اکسان

حلال های آلی امتزاج ناپذیر با آب

الکل ها

• ایزوپروپیل الکل
• بوتیل الکل
• آمیل الکل
• اکتانول
• استر ها
• متیل استات
• اتیل استات
• ان- بوتیل استات
• هگزیل استات

آلکیل هالیدها

• دی کلرو متان
• کلروفرم
• کربن تتراکلرید
• تری کلرو اتان

اترها

•  دی اتیل اتر
• دی پروپیل اتر
• دی ایزوپروپیل اتر
• دی بوتیل اتر
• دی پنتیل اتر

حلال های آلی نامحلول در آب

هیدروکربن های آلیفاتیک

• n– هگزان
• n– هپتان، ایزواکتان

هیدروکربن های آروماتیک

• بنزن
• تولوئن

هیدروکربن های آلیفاتیک حلقوی

• سیکلوهگزان

حلال های هیدروکربنی

نفت و گاز طبیعی فراوان‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین منابع هیدروکربن است. گاهی اوقات از نفتا برای توصیف روغن مایع کم‌جوش و محصولات مایع گاز طبیعی با دامنه جوش از 15.6 درجه سانتی‌گراد (60 درجه فارنهایت) تا 221 درجه سانتی‌گراد (430 درجه فارنهایت) استفاده می‌شود. این گروه بزرگ از ترکیبات می‌توانند از نظر ساختاری به‌عنوان آلیفاتیک و آروماتیک طبقه‌بندی شوند.

هیدروکربن‌های آلیفاتیک شامل آلکان‌های اشباع شده (پارافین‌ها)، آلکن‌های اشباع نشده (الفین) و آلکین‌ها (استیلن‌ها) و سیکلوپارافین‌ها (نفتن‌ها) هستند. پارافین‌ها می‌توانند خطی مانند n- بوتان ،n- پنتان و n- هگزان باشند و شاخه‌هایی مانند ایزوبوتان، ایزوپنتان، ایزو هگزان و غیره شاخه‌ای باشند.

نمونه‌ای از الفین‌ها اتیلن است. سیکلوپارافین، سیکلوپنتان و سیکلوهگزان. این ترکیبات از بنزین طبیعی و روغن‌های نفتی تشکیل شده‌اند که به طور معمول دارای هزاران هیدروکربن با وزن مولکولی از متان تا حدود 50,000- 100,000 دالتون هستند.

پس از پالایش، نفت خام به گازهای هیدروکربن (متان، اتان، پروپان و بوتان)، تقطیرهای سبک (نفتا و روغن‌های تصفیه شده)، تقطیرهای میانی (روغن گاز و روغن جاذب)، تقطیرهای سنگین (روغن‌های فنی، موم پارافین و روغن‌های روان‌کننده)، مواد باقیمانده روغن سوخت باقیمانده موم، آسفالت و کک و لجن پالایشگاه (کک اسید، اسید سولفونیک، روغن‌های سوختی سنگین و اسیدسولفوریک) تقسیم می‌شوند.

محصولات ویژه حلال های شیمیایی:

• ایزوپروپیل الکل
• حلال 402
• دی متیل فرمامید
• خرید گیلسیرین صنعتی
• آنیلین
• استون صنعتی

خمیر کاغذ چیست؟

خمیر کاغذ اصطلاحی است که برای توصیف انواع آماده‌سازی دوغاب مورد استفاده برای تولید کاغذ و محصولات کاغذی استفاده می‌شود. خمیرها یا از چوب یا الیاف پنبه تولید می‌شوند و از “پختن” خرده‌های چوب یا الیاف پنبه در محلول آب و مواد شیمیایی مختلف ساخته می‌شوند تا آنها را به قوام مناسب برای طی کردن محصولات نهایی کاهش دهند.

هر دو چوب سخت و نرم که از منابع پایدار برداشت می‌شوند برای تولید خمیر کاغذ بر پایه چوب استفاده می‌شوند. در مورد خمیرهای برپایه پنبه، از خمیرهای پنبه‌ای خام یا برش‌های پارچه بازیافتی برای تولید کاغذهای با کیفیت بالاتر نسبت به کاغذهای ساخته شده با خمیر چوب استفاده می‌شود. پس از تولید، خمیر را می توان بلافاصله مورد استفاده قرار داد، در خمره‌ها نگهداری کرد، یا برای استفاده بعدی خشک و بسته‌بندی کرد. (سایت منبع)