بنزن

بنزن ساده ترین هیدروکربن متعلق به دسته ای از ترکیبات آلی شناخته شده به عنوان آروماتیک ها است. فرمول شیمیایی  C6H6 این ماده نشان دهنده ساختار حلقوی آن است که تمام شش اتم کربن به طور یکنواخت الکترون ها را تقسیم کرده و پیوندهای کربن-کربن آن به طور یک در میان یگانه و دوگانه است. این حلقه در شیمی آلی به حلقه بنزنی معروف بوده و به عنوان ساختار پایه ای در بسیاری از ترکیبات آروماتیکی وجود دارد. این ماده آروماتیکی در دمای اتاق، یک مایع بی رنگ، خوشبو و در عین حال شفاف است. 

بنزن

انحلال پذیری بنزن در آب در دمای 15 درجه سانتی گراد به میزان 8/1 گرم بر لیتر بوده و دمای جوش آن 80 درجه سانتی گراد است. این ماده هیدروکربنی از مشتقات ترکیبات نفتی بوده و در صنایع مختلف به عنوان یک ترکیب پایه جهت تولید محصولات شیمیایی مختلفی مانند شوینده ها، آفت‌کش‌ها، ترکیبات رنگی، پلی استایرن، سوخت‌های موتور و... مورد استفاده قرار می گیرد. بنزن همچنین یک ماده شیمیایی خطرناک با قابلیت اشتعال بالا و عامل سرطان زایی است.

جدول خواص فیزیکی بنزن

فرمول مولکولی

C6H6

شکل ظاهری

مایع بی رنگ و شفاف

دمای ذوب

5/5 سانتی گراد

دمای جوش

1/80 سانتی گراد

چگالی

8765/0 گرم بر سانتی متر مکعب

انحلال پذیری در آب

8/1 گرم بر لیتر در دمای 15 درجه سانتی گراد

گرانروی

652/0 سانتی پوآز در دمای 20 درجه سانتی گراد

جرم مولکولی

11/78 گرم بر مول

 

مهم ترین روش های تولید بنزن

  • کراکینگ بخار

یکی از روش های تولید بنزن فرایند کراکینگ بخار است. در این فرایند ترکیبات نفتی از درون لوله های کوره های با دمای بالا عبور کرده و با بخار آب رقیق می شوند. خروجی این مرحله گازهای پیرولیز خام نامیده می شوند. در مرحله بعد، حلال که عمدتا از خانواده الکل ها می باشند، بنزن و سایر ترکیبات آروماتیک مانند تولوئن را از آن استخراج می کند. برای جداسازی بنزن از سایر ترکیبات، محلول حاوی ترکیبات آروماتیکی به برج تقطیر چند جزئی منتقل شده و هر یک از آروماتیک ها از جمله بنزن در قالب یک برش مجزا جداسازی می گردند

  • اصلاح کاتالیستی

در فرایند اصلاح کاتالیستی جهت تولید بنزن، نفتا که هیدروکربن های راست زنجیر با تعداد اتم  های کربن 5 تا 10 هستند، در ابتدا قبل از وارد شدن به راکتورهای کاتالیستی از  جهت وجود ناخالصی هایی همچون گوگرد پاکسازی می شوند. سپس در حضور هیدروژن در دمای حدود 500 درجه سانتی گراد و فشار کمتر از 5 اتمسفر از روی کاتالیست هایی مانند پلاتین عیور می کنند. در این فرایند هیدروکربن های آلیفاتیک به معادل آروماتیک خود تبدیل می گردند. از این رو بنزن که یک هیدروکربن با تعداد شش کربن است از یک ترکیب هگزان آلیفاتیک تولید می شود.

  • هیدروآلکیلاسیون تولوئن

تولوئن نیز مانند بنزن یکی از محصولات جانبی فرایند اصلاح کاتالیستی ترکیبات آلیفاتیکی به شمار می آید. به دلیل اینکه از لحاظ تجاری ارزش کمتری نسبت به بنزن دارد، اغلب در واحدهای فرآوری به بنزن و سایر محصولات با ارزش تر و کاربردی تر تبدیل می شود.

هیدروآلکیلاسیون یکی از فرایندهای اصلی تبدیل تولوئن به بنزن است. در این فرایند تولوئن به همراه هیدروژن در راکتورهای کاتالیستی در دمای بین 500 تا 660 درجه سانتی گراد  و فشار بین 20 تا 60 اتمسفر در حضور کاتالیست هایی همچون کروم، مولیبدن و پلاتین واکنش می دهند. فرآورده این واکنش شیمیایی مخلوط بنزن و متان است که بنزن برای جداسازی به واحد تقطیر ارسال می شود.

مشتقات بنزن

بسیاری از ترکیبات مهم شیمیایی از بنزن با جایگزین کردن یک یا چند اتم هیدروژن با یک گروه عاملی دیگر حاصل می شوند. نمونه هایی از این ترکیبات عبارتند از فنل، تولوئن و آنیلین که به ترتیب با افزودن گروه های عاملی هیدروکسیل، متیل و آمین جای یکی از اتم های هیدروژن ساختار حلقوی بنزن ایجاد می شوند.

همچنین هیدروکربن های آروماتیکی چند حلقه ای مانند بی فنیل، نفتالن، فناترن و پیرن نیز از اتصال حلقه های بنزنی به یکدیگر حاصل می شوند. اتم های کربن در حلقه بنزنی این امکان را دارند تا با عناصر دیگر جایگزین شوند. یکی از مهمترین حالات این جایگزینی، قرار گرفتن نیتروژن در حلقه می باشد. جایگزینی نیتروژن به جای CH  در حلقه، ترکیب پیریدین را ایجاد می کند. اگرچه بنزن با پیریدین از لحاظ ساختاری مرتبط است با این حال نمی تواند به پیریدین تبدیل شود. جایگزینی یک نیتروزن دیگر با CH در حلقه، بسته به موقعیت نیتروژن دوم می تواند منجر به تولید پیریزیدین، پیریمیدین و یا پیرازین شود.

مشتقات بنزن

بنزن چه کاربردهایی دارد؟

  • تولید لاستیک / لاستیک خودرو

بنزن در تولید انواع لاستیک ها و لاستیک خودرو استفاده می شود. تولیدکنندگان از محصولات حاوی بنزن به عنوان حلال در مراحل مختلف تولید استفاده می کنند. چسب های مورد استفاده برای اتصال کفی به کفش حاوی این ماده شیمیایی هستند. کارکنانی که در این خطوط تولید کار می کنند، در معرض خطر بیشتری از عوارض ناشی از تنفس بنزن به صورت روزانه هستند.

  • چاپ / نقاشی

بنزن در محصولاتی حضور دارد که در صنعت چاپ برای تمیز کردن و نگهداری تجهیزات چاپ استفاده می شود. علاوه بر این، جوهری که در  صنعت چاپ استفاده می شود، اغلب حاوی این ترکیب آروماتیکی است. این ماده جزئی از انواع مواد اولیه نقاشی مانند رنگ های پایه و پوششی، لاک و رنگ اسپری است. اکثر این محصولات شامل یک حلال حاوی بنزن هستند که آن ها را تا زمانی که آماده استفاده شوند به شکل مایع نگه می دارد . این محصولات توسط مصرف کنندگان و همچنین نقاشان حرفه ای و افرادی که در کارگاه های تعمیر بدنه خودرو مشغول به فعالیت هستند مورد استفاده قرار می گیرد.

  • مواد شیمیایی / پلاستیک

بنزن در تولید محصولات شیمیایی و پلاستیکی استفاده می شود.  از جمله این محصولات رزین ها، چسب ها و محصولات سنتزی مانند نایلون، استایرن و فوم هستند. این هیدروکربن آروماتیکی  همچنین در تولید محصولات شیمیایی مانند مواد شوینده، حشره کش ها، علف کش ها، آفت کش ها و رنگ ها مورد استفاده قرار می گیرد.

  • واحدهای تعمیر خودرو

واحدهای تعمیر خودرو با استفاده از حلال هایی که حاوی بنزن هستند، برای تمیز کردن بخش هایی مانند سیستم های هیدرولیکی، اجزای سیستم سوخت و ترمز استفاده می کنند. این حلال ها،  روغن هایی را که در این بخش ها ایجاد شده اند پاکسازی نموده و همچنین به بخش های فلزی سیستم آسیبی نمی رسانند.

اثرات بنزن بر سلامتی

افرادی که بیشتر از سایرین در معرض آسیب های ناشی از بنزن قرار دارند، کارگرانی هستند که به طور روزانه با سوخت ها و حلال های شامل این ترکیب آلی در ارتباط هستند. مانند کارگران صنایع شیمیایی، تکنسین های آزمایشگاه، متصدی های جایگاه های سوخت و ...

 این هیدروکربن آروماتیکی در موارد فوق اغلب از طریق استنشاق و تماس و جذب پوستی وارد بدن می شود. استنشاق میزان زیاد می تواند منجر به مرگ شود. موارد کمتر از آن باعث ایجاد علائمی همچون خواب آلودگی، سرگیجه، تپش قلب، سردرد می شود.

اثر اصلی بنزن در شرایط قرار گرفتن در معرض طولانی مدت، بر روی خون است. این ماده شیمیایی باعث ایجاد اثرات مضر  برروی مغز استخوان شده و می تواند سبب کاهش گلبول های قرمز و متعاقب آن منجر به کم خونی شود. این هیدروکربن حلقوی همچنین سیستم ایمنی بدن را تحت تاثیر قرار داده و احتمال عفونت را افزایش می دهد. در بعضی از زنان که ماه های طولانی در معرض سطوح بالایی از بنزن بودند، دوره های قاعدگی نامنظم و کاهش اندازه تخمدان ها مشاهده گردید.

مشخص نیست که آیا قرار گرفتن در معرض بنزن روی جنین در حال رشد در زنان باردار یا باروری در مردان تاثیر می گذارد یا خیر؟ مطالعات بر روی حیوانات ماده باردار که در معرض استنشاق بنزن بوده اند، کمبود وزن نوزاد هنگام تولد، ایجاد ضایعه استخوان و آسیب مغز استخوان را نشان می دهد. دپارتمان سلامت و خدمات انسانی (DHHS) مشخص کرده است که بنزن باعث ایجاد سرطان در انسان می شود. در معرض قرار گرفتن به طور بلند مدت می تواند منجر به سرطان خون و سایر اعضای خون ساز بدن شود.

رعایت نکات ایمنی هنگام کار با بنزن

با توجه به موارد ذکر شده، رعایت نکات ایمنی در محیط های کاری که احتمال آلودگی با بنزن وجود دارد باید کاملا رعایت شود. در صورت انتشار آلودگی، اشخاص باید به سرعت خود را از آن محیط خارج نموده و دست و صورت و بدن خود را به خوبی شستشو دهند. همچنین به دلیل اینکه ممکن است آلودگی بر روی لباس جذب شود، ضروری است که لباس ها نیز تعویض شوند.

هیچ پادزهر خاصی برای رفع مسمومیت با این ترکیب شیمیایی وجود ندارد. در صورت مسمومیت با بنزن، شخص باید در اسرع وقت تحت مراقبت های پزشکی در یک محیط درمانی قرار گیرد.

تماس با ما

آدرس : تهران اتوبان شهید همت غرب، میدان دریاچه، خیابان شهید جوزانی غربی،جنب شهرک شهید صیاد شیرازی، فاز 2،مجتمع تجاری خلیج فارس،طبقه اول،واحد 75

شماره ثابت : 46084205-021

شماره همراه : 09128186370

 ایمیل : این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید


تمام مطالب و تصاویر این وب سایت برای شرکت وایت شیمی محفوظ است

استفاده از تصاویر و مطالب این وب سایت با ذکر منبع بلامانع است