فنول چیست؟ 10 کاربرد اصلی فنول در صنعت

در این مقاله، از سری مقالات علمی سایت مهرادکو می پردازیم به بررسی فنول و 10 کاربرد اصلی آن در صنعت.

فنول چیست؟

فنول یک ترکیب شیمیایی آلی آروماتیک است که به عنوان الکل فنولیک دسته‌بندی می‌شود و خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاصی دارد که باعث شده در موارد مختلف صنعتی و شیمیایی کاربرد داشته باشد.

ویژگی های فیزیکی فنول: 

ویژگی های شیمیایی فنول:

منابع فنول:

1. طبیعی : فنول به صورت طبیعی در برخی از مواد گیاهی و اجزای بدن برخی حیوانات وجود دارد.
   مواد گیاهی شامل برخی میوه و سبزیجات و گیاهان دارویی مثل سیب، انگور که خصوصاً پوستش حاوی فنول و رزوراترول (نوعی فنول) است یا توت که حاوی آنتوسیانین (نوعی فنول) است، کاهو و کلم بروکلی و اسفناج و سبزیجات تیره رنگ.
2. صنعتی: فنول به طور صنعتی بیشتر از فرآیند فنول‌زنی (Phenol synthesis) به دست می‌آید. ماده اولیه این فرآیندها شامل موارد زیر است:

• نفت خام (Crude Oil)
• بنزن (Benzene)
• تولوئن (Toluene)
• زایلن (Xylene)

11 روش تولید فنول:

1. تهیه فنل با روش اکسیداسیون کیومن یا ایزوپروپیل بنزن (Cumene)
2. هیدرولیز کلروبنزن (فرایند داو) (the Dow process)
3. تهیه فنل از نمک دیازونیوم (Diazonium Salt)
4. تهیه فنل از بنزن سولفونیک اسید (Benzene Sulphonic Acid)
5. تهیه فنل از معرف گریگنارد (Grignard Reagent) (RMgX) 
6. تهیه فنل از بنزن (فرآیند Raschig)
7. تهیه فنل از آنیلین (Aniline)
8. تهیه فنل با دیکربوکسیلاسیون نمک سدیم سالیسیلیک اسید (Decarboxylation of Sodium Salt of Salicylic Acid)
9. تهیه فنل از هالوآرن ها (Haloarenes)
10. تهیه فنل از قطران زغال سنگ
11. تهیه فنل از هیدروکسیلاسیون بنزن

10 کاربرد اصلی فنل در صنعت:

1.تولید بیس‌فنول آ (BPA):
بیشترین مصرف فنول به عنوان ماده اولیه در تولید بیس‌فنول آ (BPA) به منظور ساخت پلی‌کربنات (PC) است که از ترکیب بیس‌فنل با کربنات های دیگر حاصل می‌شود. چندی از کاربردهای پلی کربنات:

2.تولید پلیمرها و رزین‌ها:
فنول به عنوان ماده اولیه برای تولید بیشتر رزین‌ها استفاده می‌شود. از جمله رزین فنول-فرمالدهید (Phenol-Formaldehyde).     
فنل را می توان با فرمالدئید ترکیب کرد تا رزین های فنلی تولید شود که دومین کاربرد تجاری فنل است .
رزین های فنولیک در طیف گسترده ای از کاربردها، از جمله تخته سه لا و تخته رشته ای جهت دار، مبلمان، مواد عایق، قالب های ریخته گری و چسب ها و قطعات اتوموبیل استفاده می شود.

3.صنایع الکترونیک:
فنول به علت مقاومت بالای حرارتی و الکتریکی عنوان یک ماده ایزولاتور در تولید بردهای مدار چاپی (PCB) استفاده می‌شود.

4.صنایع نفت و گاز:

• ماده‌ اولیه تولید مواد شیمیایی: در تولید برخی از مواد شیمیایی از فنول به عنوان ماده اولیه استفاده می‌شود مانند فرمالدئید، دی‌فنول متیل اتر، ایزوسیانات ها و…
• محافظت از لوله‌ ها و تجهیزات: فنول ممکن است به عنوان یک ماده ضدزنگ و محافظتی و یا ضد عفونی کننده برای لوله‌ها و تجهیزات در صنعت نفت و گاز استفاده شود تا از زنگ زدگی و فساد ناشی از عوامل محیطی جلوگیری شود. مثلا در سازه‌های فلزی در آبهای دریایی مثل سکوهای نفتی دریایی.
• ضد یخ: فنول ممکن است به عنوان یک ماده ضدیخ در در ترکیبات مختلف ضد یخ و پوشش‌های مورد استفاده در صنعت نفت و گاز برای جلوگیری از انجماد سیستم‌ها در شرایط سرد به کار ‌رود.
• تصفیه آب: فنول در فرآیند‌های تصفیه آب سیستم ها به عنوان یک ماده جذب‌کننده مواد آلی و آلاینده‌های دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

5.پلاستیک و الیاف:

• • فنول به عنوان یک ماده اولیه در تولید کاپرولاکتام و اسید آدیپیک برای تولید مواد واسطه نایلونی به کار می‌رود.
  • تولید نایلون: نایلون یک پلیمر سنتزی است که از فنول و الدهید تولید می‌شود. این ماده در تولید فیبرها، فیلم‌ها، لوله‌ها، و محصولات پلاستیکی دیگر به کار می‌رود.
  • فنل همچنین برای تولید ترموپلاستیک های مهندسی و الیاف مصنوعی برای پوشاک و فرش به کار می‌رود.
  • پلاستیک‌ها در بسیاری از قطعات خودرو مانند پنل‌های داخلی، قطعات موتور و سایر قطعات پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.تولید استایرن (Styrene): از فنول به عنوان یک ماده شیمیایی اصلی در تولید استایرن استفاده می‌شود که در ساخت قطعات پلاستیکی مانند برخی لوازم آشپزخانه، لعاب‌های خودرو و… مورد استفاده قرار می‌گیرد.از فنول همچنین در تولید استایروفوم استفاده می‌شود. استایروفوم یک پلاستیک سبک با ساختار یونیت‌های پلیمری است و در بسته‌بندی، ساخت تخته‌های عایق حرارتی، و مصارف مختلف دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
    

    

 

6.صنایع خودروسازی:

• تولید قطعات مقاوم در برابر حرارت و عایق الکتریکی: رزین های فنولیک به دلیل مقاومت بالای حرارتی و الکتریکی و خواص مکانیکی، در تولید قطعات مختلف خودروها به کار می‌روند. مانند دسته‌ها و پنل‌های موتورو زیر ساخت های موتور، کنسول‌ها، قطعات الکترونیکی و سایر قطعات داخلی.
• سیستم‌های ترموستات: در برخی از سیستم‌های ترموستات خودرو، موادی حاوی فنول به عنوان جزء اصلی در ساختار آنها استفاده می‌شود.
• ساخت لاستیک: فنول از چندین جهت در تولید لاستیک مورد استفاده قرار می‌گیرد:

1. به عنوان یک ماده آنتی‌اکسیدانی
2. تقویت کننده خواص مکانیکی: افزودن فنول ممکن است باعث تقویت خواص مکانیکی لاستیک شود. از جمله مقاومت در برابر خراش و فرسایش و افزایش مقاومت به تغییرات دمایی.
3. عامل کاهش سختی: فنول ممکن است به عنوان یک عامل نرم‌کننده در ترکیبات لاستیک مورد استفاده قرار گیرد تا سختی لاستیک را کاهش و انعطاف‌پذیری را افزایش دهد.
4. عامل ضد زنگ: در برخی از موارد، فنول به عنوان یک ماده ضد زنگ نیزدر ترکیبات لاستیک مورد استفاده قرار می‌گیرد تا لاستیک در برابر اثرات مخرب زیستی و عوامل زیست‌محیطی محافظت شود.
5. کاهش کاهندگی حرارتی: استفاده از فنول ممکن است باعث کاهش گرمای تولید شده در فرآیند تولید لاستیک شود و در نتیجه عمر مفید لاستیک را افزایش دهد.

7.صنایع غذایی و آرایشی:
از آنجایی که مصرف مقدار بسیارکم و کنترل شده فنول بی خطر است، FDA استفاده کنترل شده و در حد مجاز را جهت به کار بردن در لوازم آرایشی و مواد غذایی برای ماندگاری طولانی تر تائید کرده است.

8.صنایع نساجی:

• رنگ‌زدایی و تثبیت رنگ: فنول به عنوان یک ماده فعال در فرآیند رنگ‌زدایی و تثبیت رنگ در صنعت نساجی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  این ویژگی باعث می‌شود که رنگ‌های استفاده شده در بافت، بهترین ثبات رنگ را داشته باشند.
• ضدآب کردن بافت: فنول به عنوان یک ماده ضدآب کننده در پوشش‌دهی بافت‌ها به کار می‌رود. این خاصیت می‌تواند بافت‌ها را در برابر نفوذ آب و مایعات محافظت کند.
• پوشاک ضدپرچ و ضدآتش: در صنعت نساجی، فنول به عنوان یک ماده ضدپرچ و ضدآتش مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  این ویژگی‌ها می‌توانند باعث ایجاد بافت‌ها و پوشاکی با خواص ضدآتش و مقاوم در برابر حرارت و ایمنی بالا شوند.
• ضدعفونی کننده در پوشش های پزشکی: در تولید پوشش و لباس‌های پزشکی، فنول ممکن است به عنوان یک ماده ضدعفونی کننده به کار رود تا از رشد باکتری‌ها و میکروب‌ها در تماس با پوست جلوگیری شود.

9.پزشکی:

• تولید داروها: فنول به عنوان یک ماده اولیه در تولید برخی از داروها استفاده می‌شود مثل تولید صنعتی آسپرین یا تولید آدونیسین، که در داروهای مرتبط با سیستم قلبی عروقی به کار می‌رود.
• نگهدارنده واکسن: فنل به عنوان نگهدارنده برای واکسن هایی مانند Typhim Vi، ACAM2000 و… استفاده می شود. نقش فنل در این واکسن ها جلوگیری از رشد باکتری ها در محلول های واکسن و افزایش ماندگاری آن هاست.
• ماتریکسکتومی شیمیایی: فنل در درمان ناخن های پا که به شدت در حال رشد هستند در طول جراحی استفاده می شود؛ فرآیندی که فنولیزاسیون نامیده می شود و به توقف رشد ناخن پا در بیماران تحت درمان کمک می کند. تا به حال، فنل تنها درمانی بود که می‌توانست رشد ناخن پا را در بیماران مبتلا متوقف کند، اما اخیراً هیدروکسید سدیم به دلیل عوارض کمتر به تدریج محبوب‌تر شده است.
• برخی محصولات درمانی: مثل قطره های بینی، قرص های گلو و دهانشویه که برای کودکان عوارض زیادی دارد و برای بزرگسالان نیز باید با مشورت پزشک مصرف شود.
  فنل همچنین به عنوان مسکن یا بی حس کننده خوراکی در محصولاتی مانند کلراسپتیک برای درمان فارنژیت استفاده می شود.
• ضدعفونی کننده: مانند محلول‌ های ضدعفونی کننده دست و اسپری‌های آنتی‌سپتیک حاوی فنول که برای ضدعفونی کردن سطوح وسایل پزشکی در محیط‌های پزشکی استفاده می‌شوند.
  همچنین برخی محصولات پوستی خاص مثل کرم‌ها و لوسیون‌های حاوی فنول برای استفاده جهت جلوگیری از عفونت‌های پوستی.
• تزریق برای درمان برخی بیماری های خاص: فنل همچنین برای درمان بیماری هایی مانند اسپاسم عضلانی استفاده می شود که مغز نمی تواند به درستی با اعصاب و نخاع ارتباط برقرار کند که به نوبه خود منجر به سفت شدن عضلات می شود. برای درمان این بیماری، فنل به ماهیچه ها تزریق می شود که به محدود کردن سیگنال های ارسال شده از اعصاب به عضلات که باعث انقباض می شود، کمک کند.
• زیست شناسی: یکی از کاربردهای فنل در زیست شناسی مولکولی، جداسازی مواد ژنتیکی (اسیدهای نوکلئیک) (DNA و RNA) از پروتئین ها است.

10.دندان پزشکی:
استفاده از فنول یا ترکیبات حاوی فنول به عنوان یک ماده ضدعفونی‌کننده جهت کنترل برخی از بیماری‌ها یا التهاب های لثه یا محصولات دندان پزشکی مثل: کنسانتره‌ها و اسپری‌های دندانپزشکی و ضدپلاک‌ها.
فنول همچنین به عنوان یک ماده ساختاردهنده در تولید برخی از مواد استفاده شده در پروتزهای دندانی به کار می‌رود.

نکته: به دلیل خواص تحریک کننده و خورنده و سمیت بالقوه سیستمیک، در حال حاضر فنل معمولاً به عنوان یک ضد عفونی کننده استفاده نمی شود، مگر برای سوزاندن نواحی آلوده. به عنوان مثال، ناف آلوده نوزادان.

سوالات متداول در مورد فنول

• در تولید صنعتی فنول از کدام روش های تولید فنول بیشتر استفاده می‌شود؟
  پاسخ: متداول ترین روش تولید صنعتی فنول روش اکسیداسیون کومن Cumene (فرآیند هاک) و هیدرولیز کلروبنزن (فرآیند داو) است.
  استون نیز یک محصول جانبی مفید و اصلی است که در روش اکسیداسیون کومن Cumene به دست می آید.
• چرا فنول پس از مدت طولانی، صورتی رنگ می شود؟
  پاسخ: فنول اساسا بی رنگ است اما در تماس با هوا به دلیل اکسیداسیون آهسته، ماده ای به نام کینون تولید می شود. کینون با فنول ترکیب می شود و محصول دیگری به نام فنوکینون می دهد که به رنگ صورتی است.
• آیا فنول برای انسان سمی است؟
  پاسخ: بله؛ فنول یک سم قوی سیستمیک تحریک کننده و پروتوپلاسمی عمومی (پروتئین غیر طبیعی) با اثرات موضعی خورنده است که به خوبی از طریق استنشاق و از طریق پوست جذب می شود.
  دوز کشنده بین 3 تا 30 گرم است، اما ممکن است کمتر از 1 گرم نیز باشد.
• علائم قرار گرفتن در معرض فنول چیست؟
  پاسخ: سوزش چشم، سردرد، تهوع، استفراغ، درد شکم و اسهال از علائم شایع پس از قرار گرفتن در معرض فنول هستند.
  همچنین بلع فنول می تواند باعث آسیب خورنده شدید به دهان، گلو، مری و معده شود که خونریزی و ایجاد زخم از عواقب بالقوه است.
  برخی دیگر از علائم قرار گرفتن در معرض فنول عبارتند از کاهش وزن، ضعف، خستگی، درد عضلانی، سرگیجه، ترشح بزاق، رنگ تیره ادرار.
  قرار گرفتن در معرض شدید فنول می تواند باعث آسیب کبد یا کلیه، سوختگی پوست، لرزش، تشنج و در موارد بسیار حادتر مرگ شود.
• فنول را از کجا تهیه کنیم؟
  پاسخ: برای خرید فنول در کیفیتی مطابق با استانداردهای بین المللی و قیمت رقابتی با شرکت مهراد تجارت میلان تماس بگیرید.
  شرکت مَهرادکو از سال 1393 تا کنون به عنوان تامین کننده ی فنول با پتروشیمی ها و کارخانجات و صنایع مختلف همکاری داشته است. 
  فنول کریستال کومهو کره جنوبی، فنول کریستال ساهاسترا هند و فنول کریستال مترون تایوان از جمله مارک های فنول است که توسط شرکت مهرادکو ارائه می‌شود.

منابع:

www.hwatsichem.in
www.wikidoc.org
www.britannica.com
www.ineos.com
fa.wikipedia.org