زایلین مخلوط چیست؟ 10 کاربرد رایج در صنعت

در این مقاله، از سری مقالات علمی سایت مهرادکو می پردازیم به بررسی زایلین مخلوط و کاربردهای آن :

زایلین مخلوط چیست؟

• زایلین مخلوط (Mixed Xylene) ترکیب منحصر به فردی از سه ایزومر است.
  این ماده به عنوان یک ترکیب شیمیایی با فرمول C₈H₁₀، حاوی سه ایزومر اصلی، شامل ارتو-زایلن، متا-زایلن، و پارا-زایلن است که این ایزومرها تفاوت های ساختاری خاص خود را دارند و هرکدام از آنها ویژگی‌های خاصی به زایلین مخلوط می‌دهند و تأثیر مستقیمی بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن دارند.
• زایلن مخلوط به عنوان یک حلال چند منظوره نقش بسیار مهمی در صنایع مختلف دارد. این ترکیب، با اهمیت خود در افزایش کیفیت و بهره‌وری فرآیندهای صنعتی، به عنوان یکی از مواد کلیدی در صنعت شیمیایی مدرن تلقی می‌شود. ویژگی های کلی زایلین مخلوط به شرح زیر است:

1. حلالیت چند منظوره: زایلن مخلوط به عنوان یک حلال چندمنظوره شناخته می‌شود که قابلیت حل کردن انواع مختلف مواد شیمیایی را دارد. این ویژگی باعث می‌شود که زایلن به عنوان حلال در تولید محصولات مختلف مانند رنگ‌ها، وارنیش‌ها، چسب‌ها، لاستیک و پلاستیک مورد استفاده قرار گیرد.
2. پایداری شیمیایی: زایلن به دلیل ساختار شیمیایی خود پایدار بوده و می‌تواند در شرایط مختلف در فرآیندهای صنعتی استفاده شود.
3. نقطه جوش و نقطه ذوب متغیر: با وجود ترکیب سه ایزومر مختلف، زایلن مخلوط نقاط جوش و ذوب متغیری دارد که این ویژگی مهم در انتخاب زایلن برای کاربردهای مختلف است.
4. کاربردهای گسترده در صنایع و کارآیی در فرآیندهای صنعتی: زایلن مخلوط در صنایع مختلف از جمله صنایع رنگ‌سازی، پلیمری، لاستیکی و چاپ به عنوان یک حلال مؤثر و چند منظوره استفاده می‌شود و در انجام عملیات مختلف از جمله استخراج و تصفیه مواد مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
5. تأثیر بر خصوصیات محصولات نهایی و تولید بهینه: وجود ترکیب سه ایزومر در زایلن باعث تنوع در خصوصیات محصولات نهایی می‌شود، این امر به تولید محصولات با خصوصیات متنوع و بهبود یافته منجر می‌شود و به کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری در فرآیندهای تولید کمک می‌کند.

ویژگی های زایلین مخلوط:

ساختار زایلین مخلوط:

این ماده جزو ترکیبات هیدروکربن آروماتیک است که یک حلقه بنزن به همراه دو گروه متیل به آن وصل شده است.
همان طور که گفته شد این ماده از سه ایزومر تشکیل شده است که بسته به این که کدام یک از هیدروژن های حلقه بنزنی با گروه متیل جایگزین شود، یکی از سه ایزومر زایلین حاصل می شود:

1. ارتو-زایلن (o-زایلن) (Ortho-Xylene):
   ساختار: در این ایزومر، دو گروه متیل به نزدیک‌ترین جاهای حلقه بنزن اتصال یافته‌اند.
   ویژگی‌ها: ارتو-زایلن به دلیل ساختار نزدیک متیل‌ها، دارای نقطه ذوب پایین تر از سایر ایزومرها و خواص حلالی قوی‌تری است.
   نقطه جوش:  144.4 درجه سانتیگراد
   نقطه انجماد:  25.2- درجه سانتیگراد
   در تولید رنگ‌ها و وارنیش‌ها به عنوان حلال مورد استفاده قرار می‌گیرد و حلال قوی و مناسب برای مواد شیمیایی دارای اتصالات فراوان است.
2. متا-زایلن (m-زایلن) (Meta-Xylene):
   ساختار: در این ایزومر، دو گروه متیل به جاهای متوسط حلقه بنزن اتصال یافته‌اند.
   ویژگی‌ها: متا-زایلن به دلیل موقعیت متوسط متیل‌ها، ویژگی‌های تعادلی دارد.
   نقطه جوش:  139.9 درجه سانتیگراد
   نقطه انجماد:  47.4- درجه­ سانتیگراد
   از این ایزومر در تولید محصولات متنوع از جمله رزین‌ها و پلاستیک‌ها استفاده می‌شود.
3. پارا-زایلن (p-زایلن) (Para-Xylene):
   ساختار: در این ایزومر، دو گروه متیل به دورهای دورتر حلقه بنزن اتصال یافته‌اند.
   ویژگی‌ها: پارا-زایلن به دلیل موقعیت دورتر متیل‌ها، دارای نقطه جوش بالا و ویژگی‌های حلالی مناسبی است.
   نقطه جوش:  137 درجه سانتیگراد
   نقطه انجماد:  13 تا 14 درجه سانتیگراد
   در صنایع پلیمری و تولید لاستیک‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

وجود این سه ایزومر در ترکیب زایلن باعث تغییرات متفاوت در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی محصولات نهایی می‌شود. این تنوع، امکان بهبود و بهینه‌سازی خصوصیات محصولات را فراهم می‌کند.

10 کاربرد رایج زایلن مخلوط در صنعت:

1. تولید رنگ و رزین:
   زایلن مخلوط به عنوان یک حلال مؤثر در تولید رنگ‌ها و رزین‌ها استفاده می‌شود. این ماده به خوبی مواد رنگی را حل کرده و در فرآیندهای فرمولاسیون رنگ‌ها و رزین‌ها نقش دارد.
2. تولید پلاستیک و لاستیک:
   در صنایع پلیمری، زایلن مخلوط به عنوان حلال در تولید پلاستیک‌ها و لاستیک‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این حلال برای فرمولاسیون و تولید مواد پلاستیکی متنوع به کار می‌رود.

   

3. صنعت چاپ:
   زایلن به عنوان حلال موثر در صنعت چاپ استفاده می‌شود. در چاپ افست و فلکسوگرافی، زایلن به عنوان یک حلال مؤثر برای مواد چاپی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
4. تولید چسب:
   زایلن مخلوط به عنوان حلال در تولید چسب‌های مختلف استفاده می‌شود. این ترکیب شیمیایی به خوبی ویسکوزیته را کاهش داده و مواد اولیه را حل کرده و در تهیه این محصولات مورد استفاده قرار می‌گیرد.
5. تولید چرم:
   در صنعت چرم نیز از زایلین مخلوط به عنوان حلال برای رنگ‌ها و مواد شیمیایی دیگر در فرآیندهای رنگ‌آمیزی و پردازش چرم استفاده می‌شود. همچنین ممکن است در فرآیندهای پاکسازی و تصفیه چرم به کار رود تا به حذف آلودگی‌ها و تصفیه محصول کمک کند.
6. استخراج و تصفیه مواد:
   زایلن مخلوط به عنوان یک حلال مؤثر برای استخراج و تصفیه مواد مختلف در صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ویژگی به خوبی در فرآیندهای استخراج مواد از گیاهان و دیگر منابع مورد استفاده قرار می‌گیرد.

   

7. تولید مواد نفتی:
   در صنعت نفت و گاز، زایلن مخلوط ممکن است به عنوان حلال در فرآیندهایی مانند تصفیه گاز و حلالیت گازها مورد استفاده قرار گیرد. همچنین به عنوان ماده خام تولید اتیلن بنزن و به مقدار خیلی کم در سوخت هواپیما نیز استفاده می‌شود. در تولید اتیلن گلایکول، زایلن به عنوان یک ماده اولیه استفاده می‌شود. این فرآیند باعث تولید مواد اولیه مهم در صنایع پلیمری می‌شود.
8. داروسازی:
   در صنایع داروسازی، زایلن مخلوط به عنوان یک حلال مؤثر در فرمولاسیون تولید داروهای آرام بخش و استخراج مواد مخدر از گیاهان و منابع طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مرحله از فرآیند تولید مواد مخدر مانند کانابینوئیدها (مواد شیمیایی موجود در گیاهان مختلف از جمله گیاه کنف) می‌تواند توسط زایلن مخلوط تسهیل شود.
9. تولید عطر و اسانس:
   زایلن به عنوان یک حلال مؤثر در تولید عطر و اسانس‌ها استفاده می‌شود. این ماده به خوبی عطرها را حل کرده و به عنوان یک عامل حل کننده در فرآیند تولید عطرها نقش دارد.
10. تولید مواد حفاظتی و ضدزنگ:

    از زایلین مخلوط در تولید مواد حفاظتی مانند روغن‌های ضدزنگ و مواد حفاظتی از فلزات به عنوان یک حلال مؤثر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

    

تاریخچه کشف و توسعه زایلین مخلوط:

• تاریخچه کشف زایلن مخلوط به دوران اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم برمی‌گردد و به طور کلی با تاریخچه کشف ایزومرهای زایلن (ارتو-زایلن، متا-زایلن، و پارا-زایلن) مرتبط است. این ایزومرها به صورت جداگانه در اوایل قرن بیستم شناخته شدند. زمانی که این ایزومرها به دست آمدند و به عنوان مواد مفید در صنایع مختلف معرفی شدند، صنعت به دنبال ترکیبی بود که شامل همه این ایزومرها باشد و به عنوان یک محلال چند منظوره قابل استفاده باشد.
• سرانجام در دهه‌های پس از جنگ جهانی دوم و با پیشرفت صنعت نفت و شیمی، زایلن مخلوط به عنوان یک حلال چند منظوره در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار گرفت. در ذیل یک تاریخچه کلی و خلاصه از کشف زایلن مخلوط آورده شده است:
• کشف، ۱۸۴۶: ابتدا در سال ۱۸۸۰ ایزومرهای اصلی زایلین مخلوط به طور جداگانه کشف شدند و تا پایان قرن نوزدهم این ایزومرها به عنوان ترکیبات جداگانه در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گرفتند. سپس در سال ۱۸۴۶شیمیدان فرانسوی آگوست کاهورس زایلن را برای اولین بار از چوب کشف کرد. این کشف امکان تولید زایلن از منابع طبیعی را به جای استخراج از ذخایر نفتی فراهم کرد.
• پژوهش ها، اواخر قرن نوزدهم تا اوایل قرن بیستم: پژوهش‌ها برای ادغام این ایزومرها به منظور تولید مخلوط زایلن با استفاده از فرآیندهای تولید صنعتی آغاز شد و سپس مختصات ترکیبی برای زایلن مخلوط توسط آرتور زوس در سال ۱۹۲۶ معرفی شد.
• آغاز تولید صنعتی، ۱۹۲۰: در این دهه تولید صنعتی زایلن مخلوط آغاز شد. فناوری‌های جدید و بهبود یافته در فرآیند تولید به افزایش مقیاس تولید و بهره‌وری در استفاده از این ترکیب کمک کرد.
• گسترش کاربردها، ۱۹۴۰:  از این دهه به بعد کاربردهای زایلن مخلوط گسترش یافت و این ترکیب به عنوان حلال در صنایع مختلف از جمله رنگسازی، پلاستیک، و داروسازی مورد استفاده قرار گرفت.

تولید زایلین مخلوط:

1. تقطیر نفت خام:
   فرآیند تولید و ترکیب زایلن مخلوط (Mixed Xylene) اغلب از فرآیندهای تقطیر نفت خام بهره می‌برد.
   در این فرآیند، نفت خام در یک واحد تقطیر جزئی تبخیر می‌شود و برش های مختلف آن با توجه به تفاوت نقاط جوش و دماهای جداکننده‌ای که استفاده می‌شود، جدا می‌شوند.
2. جداسازی ایزومرها:
   از برش های مختلف نفتی، سه ایزومرهای زایلن بر اساس اینکه دارای نقاط جوش متفاوتی هستند، جدا می‌شوند. این ایزومرها شامل m-xylene، o-xylene، و p-xylene هستند.
   ایزومرها که جدا شدند، تحت تحلیل و اندازه‌گیری های آزمایشگاهی قرارگرفته می‌شوند. این مرحله به بررسی ترکیب ایزومرها و نسبت مقداری آنها به یکدیگر کمک می‌کند.
3. ترکیب دقیق ایزومرها:
   بعد از جدا کردن ایزومرها، آنها به دقت ترکیب می‌شوند تا به ترکیب مطلوب زایلن مخلوط برسیم.
   بر اساس نتایج تحلیل، متناسب با نیازهای بازار و خواص مدنظر، ترکیب دقیقی از ایزومرها تعیین می‌شود. ترکیب ایزومرها در زایلن مخلوط به نسبت‌های مختلف صورت می‌گیرد و این نسبت‌ها بسته به نیازهای بازار، خواص مورد انتظار و کاربردهای مختلف ممکن است تغییر کند. در عمل، نسبت ترکیب ایزومرها به عنوان m-xylene، o-xylene، و p-xylene از تولید به تولید متفاوت است.
   به عنوان مثال، یکی از نسبت‌های معمول ترکیب ایزومرها در زایلن مخلوط ممکن است به صورت زیر باشد:
   متا-زایلن (m-xylene): حدود ۲۰-۳۰ درصد
   اورتو-زایلن (o-xylene): حدود ۲۰-۳۰ درصد
   پارا-زایلن (p-xylene): حدود ۴۰-۶۰ درصد
   این ترکیب نسبت به استفاده مورد نظر و خواص مورد انتظار قابل تنظیم است. مثال فوق تنها یک نمونه است و ترکیب دقیق ممکن است بر اساس نیازهای مشتری یا استانداردهای صنعت مرتبط تغییر کند. به طور کلی، ترکیب دقیق ایزومرها در زایلن مخلوط تأثیر مستقیمی بر خصوصیات آن از جمله نقطه جوش ، حلالیت، استحکام الکتریکی و خواص شیمیایی دارد.
4. کنترل دما و فشار:
   در مرحله ترکیب، دما و فشار با دقت کنترل می‌شوند تا ترکیب ایزومرها با خواص مطلوب به دست آید.
5. آزمایش‌های کنترل کیفیت و تصفیه و پالایش نهایی:
   پس از ترکیب، فرآیندهای تصفیه و پالایش نهایی نیز مثل فیلتراسیون یا افزودن مواد شیمیایی انجام می‌شود تا آلودگی‌ها و اجزاء ناخواسته پالایش
   در پایان فرآیند، آزمایش‌های کنترل کیفیت انجام می‌شود تا اطمینان حاصل شود که زایلن مخلوط تولیدی به مشخصات مشخص و مطلوبی که برای آن تعیین شده‌اند، مطابقت داشته باشد.

سوالات متداول FAQs

1. چگونه زایلین مخلوط را از سایر مواد شیمیایی تشخیص بدهیم؟
   زایلن مخلوط معمولاً از دیگر مواد شیمیایی با استفاده از تجزیه و تحلیل شیمیایی، نظیر کروماتوگرافی گازی (GC) یا رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (NMR) تشخیص داده می‌شود.
2. آیا زایلین مخلوط دارای رایحه خاصی است؟
   بله، زایلن مخلوط دارای رایحه مخصوصی است که معمولاً به عنوان رایحه‌ای شیرین و تند شناخته می‌شود.
3. آیا زایلین مخلوط می‌تواند در ترکیب با سایر مواد شیمیایی به کار رود؟
   بله، زایلن مخلوط به عنوان حلال موثر در ترکیب با سایر مواد شیمیایی مانند رنگ‌ها، رزین‌ها استفاده می‌شود و در تولید محصولات شیمیایی گوناگون نقش دارد.
4. آیا زایلین مخلوط قابل بازیافت است؟
   زایلن مخلوط قابلیت بازیافت دارد و از آنجایی که به عنوان یک حلال استفاده می‌شود، ممکن است در فرآیندهای بازیافت و استفاده مجدد در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرد.
   تولید زایلن مخلوط به ویژه در صنایعی که از این ماده استفاده می‌کنند، معمولاً طبق استانداردها و مقررات ایمنی و محیط زیست مشخص می‌شود.
5. آیا زایلین مخلوط اشتعال‌پذیر است؟
   بله، زایلن مخلوط اشتعال‌پذیر است و باید با احتیاط و در شرایط ایمنی مناسب ذخیره و استفاده شود. زایلن مخلوط معمولاً به صورت مایع و در مخازن خاص یا بشکه های مخصوص حمل می‌شود. اما به دلیل خطرات مرتبط با این ماده، باید در حمل و نقل آن از ایمنی‌های لازم پیروی شود.
6.  چه تدابیر ایمنی برای استفاده از زایلن مخلوط وجود دارد؟
   استفاده از وسایل محافظ شخصی مانند ماسک، لباس محافظ، و عینک ایمنی، همچنین اجتناب از استفاده در محیط‌های بسته و هوای تهویه شده، تدابیر ایمنی اساسی برای استفاده از زایلن مخلوط هستند.
7. آیا زایلن مخلوط خطرناک است؟
   بله، زایلن مخلوط همانند دیگر ترکیبات شیمیایی، در صورت تماس نادرست ممکن است به عنوان یک ماده سمی خطرناک باشد. باید از تماس مستقیم با این ماده و تنفس بخارات آن پرهیز شود.
8. علائم مسمومیت با زایلن مخلوط چیست؟
   علائم شامل سردرد و سرگیجه، تهوع و استفراغ، مشکلات تنفسی، تحریک چشم و حساسیت به نور، تحریک پوست و احتمال ایجاد حساسیت‌های پوستی است.
   در صورت مشاهده هر یک از این علائم لازم است که فوراً به مراکز درمانی مراجعه کنید.
9. برای خرید زایلین مخلوط به کجا مراجعه کنیم؟ قیمت زایلین مخلوط در بورس چقدر است؟
   پاسخ: برای خرید زایلین مخلوط در کیفیتی مطابق با استانداردها و قیمت رقابتی با شرکت مهراد تجارت میلان در تماس باشید.
   شرکت مَهرادکو از سال ۱۳۹۳ تا کنون به عنوان تامین کننده ی زایلین مخلوط با پتروشیمی ها، پالایشگاه ها، کارخانجات و صنایع مختلف همکاری داشته است و زایلین مخلوط پتروشیمی بندر امام و زایلین مخلوط پتروشیمی اصفهان را به دو صورت حواله های ۲۰ تنی تحویل درب پتروشیمی و بشکه های ۱۹۰ کیلوگرمی تحویل انبار تهران به کارخانه های مختلف عرضه می کند.

منابع

fa.wikipedia.org
www.spglobal.com