استات ها

استات‌ها از خانواده کربوکسیلات‌ با فرمول عمومی M(Rcoo)n می‌باشند که در آن M یک فلز و n عدد صحیح می‌باشد. آنیون استات در واقع قسمت اسیدی اسید استیک است که در Ph بالا طبق واکنش زیر به استات تبدیل می‌شود.

cH3 cooH  Ch3 coo+H+

بنابراین آنیون استات دارای یک پیوند دوگانه و یک پیوند یگانه با بار منفی با اکسیژن است. فرمول آنیون استات به صورت Ch3 coo، c2H3 یا Ch3 c است.

در سامانه‌ی آیوپاک نام استات اتانوآت ethanoate می‌باشد.

استات‌ها به دو بخش کلی نمک‌های استات و استرهای استات تقسیم می‌شوند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربرد خاص به خود را درند و بازه‌ی کاربردشان از تولید پلیمرها تا زیست شیمی در طبیعت متغیر است.

استات در ترکیب‌های لمپکس به عنوان لیگاند رفتار می‌کنند.

نمک‌های استات:

نمک‌های استات عموماً به صورت یونی هستند و تمایل به حل شدن در آب دارند. این نمک‌ها نقطه‌ی ذوب بالا، درجه سختی و قابلیت تراکم کم در صورت ذوب شدن هادی الکتریسیته هستند.

بسیاری از مشتقات گرفته شده از اسیدها را نمک‌های همان اسید می‌دانند مانند کلرید‌ها، نیترات‌ها و کربنات‌ها که به ترتیب نمک‌های اسید هیدروکلرید، اسید نیتریک و اسید نیتریک و اسید کربنیک هستند.

در ادامه تعدادی از نمک‌های استات به شرح ذکر می‌شوند.

سدیم استات:

سدیم استات یک ماده‌ی معدنی با فرمول شیمیایی dd3cooNa است. این ماده جامد سفید رنگی به صورت کریستال‌های سفید بی رنگ که قابلیت حل شدن در آب را دارند.

استات سدیم به صورت خانگی و آزمایشگاهی از واکنش سرکه با جوش شیرین بدست می‌آید.

cH3 cooH + NaHco3  cH3 cooNa + H2o + co2

در صنعت استات سدیم از واکنش اسید استیک با هیدروکسید سدیم بدست می‌آید.

cH3 cooH + NaoH  cH3 cooNa + H2o

در واقع در این واکنش سدیم جایگزین هیدروژن می‌شود و هیدروژن با یون هیدروکسید به شکل آب خارج می‌شود.

کاربردهای سدیم استات:

استات سدیم در صنعت نساجی برای خنثی سازی اسید سولفوریک، جلوگیری از حرارت زیاد در تولید لاستیک مصنوعی، جلوگیری از تجمع الکتریسیته ساکن در تولید لباس پنبه‌ای، مزه‌دار کردن چیپس سرکه نمکی و همچنین برای کاهش خسارت آب به بتن به عنوان پوشش و درزگیر که در واقع سازگاری بیشتری با محیط زیست و قیمت ارزان تری نسبت به جایگزین‌های مشابه دارد پر کاربرد است و البته به عنوان باز مزدوج اسید استیک و در نتیجه ایجاد محلول بافر به خصوص در بحث بیو شیمی مورد استفاده قرار می‌گیرد

استات کلسیم:

استات کلسیم ترکیبی با فرمول شیمیایی (cH3 coo)2 ca است این ماده در دو رنگ کرمی رنگ و عموماً سفید رنگ می‌باشد و از واکنش نمک کلسیم و کلسیم هیدروکسید با اسید استیک بدست می‌آید.

ca co3 (s) + 2cH3 cooH (aq)  ca (cH3coo)2 (aq) + 2 H2o (l) co2 (g)

ca (oH)2 (s) + 2cH3 cooH (aq)  ca (cH3coo)2 (aq) + 2 H2o (l)

کاربرد‌های استات کلسیم:

استات کلسیم جاذب رطوبت است که به سرعت در آب حل می‌شود و در محصولات نانوایی و خمیر کیک مورد مصرف دارد. در صنعت آب نبات افزودنی خوراکی و همچنین به همراه الکل در ژل آتش زا و درست کردن گلوله برفی در آزمایش‌های تفریحی از طریق ترکیب محلول استات کلسیم با اتانول کاربرد دارد.

استات پتاسیم:

استات پتاسیم دارای ترکیب شیمیایی با فرمول cH3cook به صورت پودرهای سفید می‌باشد. استات پتاسیم از واکنش اسید استیک ئ هیدروکسید پتاسیم یا کربنات پتاسیم تولید می‌شود.

cH3 cooH + koH  cH3 cook + H2o

کاربردهای استات پتاسیم:

استات پتاسیم در صنایعی مانند ضد یخ در فرودگاه‌‌ها به جای نمک‌های کلریدی مثل کلسیم کلرید و منیزیم کلراید که خورندگی بالایی به نسبت دارند، در آتش خاموش کن در کپسول‌های آتش نشانی، در افزودنی‌های خوراکی جهت تنظیم اسیدیته به عنوان نگه دارنده و همچنین در داروسازی به دلیل تجزیه شدن به بی کربنات پتاسیم و کمک به خنثی سازی حالت اسیدی کاربرد دارد. استات پتاسیم به عنوان کاتالیزور برای تولید پلی اورتان استفاده می‌شده است.

استات نقره:

استات نقره دارای فرمول شیمیایی Ag(co3coo) با کریستال‌های سفید مایل به سبز با کمی بوی اسیدی است. استات نقره از واکنش اسید استیک و کربنات نقره بدست می‌آید.

۲ch3 co2H + Ag2 co3  ۲Ag oc cH3 + H2o + co2

استات نقره در صنعت بهداشت و سلامت برای جلوگیری از مصرف سیگار در آدامس‌ها و اسپری‌های ترک سیگار و در چاپ الکترونیک در جوهر‌های دارای هدایت الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

استات آلومینیوم:

استات آلومینیوم یک ماده دارویی برای حفظ اسیدیته پوست که نقش محافظت کننده‌ی سطح پوست را بر عهده دارد.

استات کبالت: استات کبالت یک ترکیب با فرمول co(dd3coo)2 یکی از موادی است که برای خشک کردن نفت و رنگ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

استرهای استات:

استرهای استات دارای فرمول کلی cH3co2R هستند یعنی یک گروه ارگانیل با اکسیژن دارای اربیتال خالی پیوند برقرار کرده و بر خلاف نمک‌های استات معمولاً چربی دوست هستند. استرها عموماً فرار و معطر هستند بوی خوشایند بسیاری از گلها و میوه‌ها به علت وجود آستر در آنها است. استربوتانات اتیل که از واکنش اسید بوتیریک و اتیل الکل به دست می‌آید دارای مزه و طعم خوشایند آناناس است. همچنین استات ایزوپنتیل، والدات ایزوپنتیل و پروپیونات ایزوبوتیل به ترتیب بوی موز، سیب و نیشکر را دارا هستند. استرهایی نیز وجود دارند که در طبیعت یافت می‌شوند مثل استرهایی که در چربی‌ها، روغن‌ها و موم‌ها هستند که جرم مولکولی بالایی دارند و به آنها لیپید گفته می‌شود البته در موم‌ها که مخلوط پیچیده‌ای هستند الکل‌ها و آلکان‌ها با زنجیر طولانی حضور دارند. بیشتر مقدار ماده‌ی موجود در موم زنبور عسل نیز میریسل پالمیتات است که یک استر است. همچنین گلیسیرید که چربیهای جامد و روغن‌های مایع هستند استرهایی هستند که با واکنش اسید چرب و گلیسیرین ایجاد می‌شوند.

تهیه استرها:

عموماً تهیه استرها را استری شدن می‌گویند. واکنش فیشر اولین و قدیمی‌ترین روش سنتز استرها است که از واکنش اسید‌های آلی با الکل‌ها در حضور اسید معدنی بعنوان کاتالیزور می‌باشد.

روش‌های غیر مرسوم دیگر شامل واکنش الکل‌ها و آلکن‌ها با کلرواسیدها و واکنش نمک‌های دیازونیوم با اسید‌های کربوکسیلی است.

متیل استات:

متیل استات ساده‌ترین استراستات موجود می‌باشد که از واکنش متانول و اسید استیک حاصل می‌شود. متیل استات مایعی بی‌رنگ، حلالی سازگار با محیط زیست، قابل اشتعال و بوی استری دارد. متیل استات با حلال‌های آلی قابل امتزاج است و بیشتر رزین‌ها را در خود حلمی‌کند.

کاربرد متیل‌ استات:

متیل استات ماده‌ای فرار است و در حلال‌هایی که نیاز به تبخیر سریع آنها وجود دارد مانند لاک‌ها، صمغ‌ها، رنگ‌ها و پوشش‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. متیل استات بعنوان حلال آلی می‌تواند جایگزین استون که حلال رنگ‌ها و چسب‌ها است شود زیرا سرعت تبخیر مشابه، خاصیت آب گریزی بیشتر و باصرفه‌تر از استون است. به دلیل اصیت آب گریزی می‌توان به عنوان حلال در پاک کننده‌های سطوح استفاده شود.

اتیل استات:

اتیل استات مایعی بی رنگ است که بوی میوه‌ای دارد و قابل اشتغال است کاربرد آن در تولید مرکب، چسب، لاک‌‌ها، پاک کننده‌ها، عطرها و خوشبو کننده‌ها و به عنوان حلال در رزین‌ها، برای بازیابی اسید استیک از محلول آبی کافئین زدایی کردن چای و قهوه، به عنوان حلال و رقیق کننده به دلیل ویژگی‌هایی همچون سمیت کم، بوی مطبوع و هزینه پایین در ساخت نیتر و سلولز و همچنین جزء حلال در چسب و چرم مصنوعی

بوتیل استات:

مایعی است خنثی، بی‌رنگ که دارای قدرت حلالیت بالا با ظرفیت رقیق سازی زیاد یکی از مهم ترین حلال‌ها با فراریت مناسب است. بوتیل استات حلال خوبی برای نیتروسلولز، سلولز اترها و سلولوئید است و حلال لاستیک کلردار شده پلی و پنیل استات، پلی و پنیل اکر پلات‌ها بیش رزین‌ها چربی‌ها و روغن‌ها می‌باشد در لاک‌های خشک شونده و مرکب به دلیل سرعت تبخیر مناسب و مقاومت به تیرگی استفاده می‌شود.

بوتیل گلیکول استات:

بوتیل گلیکول استات حلالی با حلالیت بسیار بالا و فراریت پایین که در بسیاری از حلال‌های آلی رایج مثل الکل‌ها، کتون‌ها، اترها، آلدهیدها و گلیکول‌ها کاربرد دارد. بوتیل‌ گلیکول دارای ویژگی‌هایی از قبیل بوی ملایم و خوشایند است و به دلیل قابلیت حلالیت‌ آن با حلال‌های آلی در صنایع متخص کاربرد دارد. این ماده در صنعت پوششی رنگ به عنوان حلالی با ثبات عمل می‌کند. همچنین بوتیل گلیکول حلال خوبی برای رنگ اورتانی، جوهر خودگار و روان‌نویس، واکس و اسپری رنگ چوب و چسب است.

تولید استرایز و پنتیل استات در آزمایشگاه:

مقدار ۵/۷ سی‌سی ۳ متیل ۱ بوتانول ۱۰ سی‌سی استیک اسید ۱ سی‌سی اسید سولفوریک به عنوان کاتالیزور و تعدادی سنگ جوش در بالون ریخته روی توری نسوز و شعله قرار داده و روی آن مبرد می‌گذاریم به مدت یک ساعت عمل رفلاکس را انجام می‌دهیم بعد از سرد شدن بالون محتویات را با ۳۰ سی‌سی آب مقطر در دکانتور می‌ریزیم. دکانتور را تکان داده پس از تشکیل دو فازی آبی  و آلی، فاز آبی را دور ریخته ۵/۱۲ گرم سدیم بی کربنات ۵ درصد به آن اضافه می‌کنیم و تکان می‌دهیم تا گاز آن خارج شود. در انتها پس از اضافه کردن ۵/۱۲ سی‌سی آب مقطر و ۵/۲ سی‌سی نمک و خارج شدن گاز، فاز آبی تشکیل شده استرایزو پنتیل استات یا همان اسانس موز است.

وینیل استات:

وینیل استات یک ترکیب آلی با فرمول ctl3coodt – clt2 است. مایعی بی رنگ و با بوی زننده است و شدیداً قابل اشتعال. وینیل استات ماده‌ی اولیه‌ی پلی وینیل استات یکی از مهم‌ترین پلیمر‌هاست. روش صنعتی تولید وینیل استات واکنش اتیلن و استیک اسید با اکسیژن در حضور کاتالیست پالادیوم است.

C2H4 +ctl2H +  cH3 co2 clt clt2 + H2o

روش دیگر تولید از طریق تجزیه حرارتی به صورت واکنش زیر است:

۲ch ch3  cH3 co2 clt clt2 + clt2 co2 H (cH3 co2)

وینیل استات در بسیاری از واکنش‌ها با الکلن‌ها و استر‌ها در واکنش شرکت می‌کند. برای تولید دی بر مین و ۱- هالو اتیل استات به ترتیب به برمین و هالید هیدروژن اضافه می‌شود. روش تولید این ماده از موادی مانند اکسی استیلاسیون اتیلن، استالدهید و استیک آبندریک است. ونیل استات را می‌توان به تنهایی پلیمریزه نمود و پلی وینیل استات را تولید نمود.

اتیلن وینیل استات:

این ماده کمیاب‌ترین محصولات پتروشیمی جهان می‌باشد که به صورت واردات از کشورهای اروپای غربی، کره جنوبی و تایوان بوده است. این ماده کوپلیمر اتیلن و وینیل استات است به لحاظ نرمی و انعطاف مانند مواد الاستومر است و از نظر فرآوری مانند مواد ترموپلاستیک است. این ماده سه برابر منعطف تر از پلی اتیلن است. کاربردهای گسترده‌ی این ماده وجود ویژگی‌هایی مانند وزن کم، نداشتن بوی زیاد، شکل پذیری در قالب، ممانعت در برابر نفوذ گاز‌ها، مقاومت شکنندگی و شفافیت و قیمت پایین تر در برابر لاستیک طبیعی است. اتیلن وینیل استات کاربردهای وسیعی در صنعت چسب به ویژه چسب چوب به شکل لاتکس با ویسکوزیته بالا، وسایل ورزشی و پزشکی، کابل‌های مخابراتی بسته بندی، واشر و اسباب بازی دارد. این پلیمر پس از خشک شدن سخت شکننده می‌شود که برای رفع سختی آن از مواد نرم کننده نظیر دی اتیل فتالات با دی متیل فتالات که بین زنجیره‌های پلیمری فاصله انداخته و باعث نرمی پلیمر می‌شود البته در صورت ایجاد نرمی دائمی از موادی همچون دی بوتیل مالئات و بوتیل اکریلات می‌توان استفاده کرد.

نویسنده مطلب: hamid

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *