Solvents Organic çi ye?

Hevalên organîk pêkhateyên şil ên li ser bingeha karbonê ne ku dikarin maddeyên din bêyî ku bi awayekî kîmyayî biguherînin bihelînin an belav bikin. Van pêkhateyan atomên karbonê hene ku bi hêmanên din ên mîna hîdrojen, oksîjen, an halojenan ve girêdayî ne, wan ji halên neorganîk ên wekî av vediqetînin. Zêdetirî 200 halên organîk ên cihêreng di nav malbatên cûrbecûr yên kîmyewî de hene, ku her yek li ser bingeha strukturên molekulî û taybetmendiyên laşî yên wan sepanên pîşesazî û bazirganî yên taybetî dike.

Taybetmendiya diyarker a halên organîk di mîmariya wan a molekular de ye. Hemî helawerên organîk wekî bingeha avahîsaziya wan girêkên karbon-karbon an karbon-hidrojen hene. Ev pêkhatina karbonê-a kapasîteyên helandinê yên yekta dide wan, nemaze ji bo madeyên ne-polar û qels ên polar ên ku av nikare wan bi bandor bihelîne.

Vexwarinên organîk gelek taybetmendiyên fizîkî yên hevpar nîşan didin ku wan ji hêla pîşesaziyê ve hêja dikin. Piranîya wan li germahiya odeyê şilekên guhezbar in, yanî ew bi hêsanî diherikin. Xalên kelandinê yên wan bi gelemperî ji binê 100 pileyî heya dora 250 pileyî diguhezin, digel xalên kelandî yên jêrîn bi guheztina bilind re têkildar in. Berdewamiya dîelektrîkê-pîvana şiyana çareserkerê ya kêmkirina hêza di navbera zêrên barkirî de-di nav halên organîk de pir diguhere, ku rasterast bandorê li kapasîteya wan a hilweşandina pêkhateyên îyonî yên mîna xwêyên lîtiumê dike.

Vîskozîtî taybetmendiyek din a krîtîk temsîl dike. Vexwarinên bi vîskozîtîya kêm-dihêlin ku îyon û molekul bi serbestî di nav çareseriyê de bigerin, ku ev yek di sepanên mîna elektrolîtên bataryayê yên lîtiumê de ku gihandina îyonî performansê diyar dike de pêdivî ye. Têkiliya di navbera berdewamiya dielektrîkê û vîskozîteyê de bi gelemperî hewce dike ku solvanan bi taybetmendiyên temamker re tevlihev bikin da ku bigihîjin encamên çêtirîn.

Hevalên hîdrokarbonê tenê ji atomên karbon û hîdrojenê pêk tên. Ev ne-şewiterên polar di helandina rûn, mûm, rûn û rûn de bi pêş in.

Hîdrokarbonên Alîfatîkzincîreyên karbonê yên rasterast an şaxkirî yên bêyî zengilên bîhnxweş hene. Mînakên gelemperî hexane, heptane, û petroleum ether hene. Van solvanan xwedan polarîteyek pir kêm, volatility bilind in, û ji hêla kîmyewî ve îstîqrar in lê pir bi şewat in. Pîşesazî wan ji bo derxistina rûn, hilberîna derman, formulasyona rengan, û hilberîna adhesive bikar tînin.

Hîdrokarbonên aromatîkdi avahiya xwe de xelekên benzenê hene, ku taybetmendiyên cihêreng dide wan. Benzen, toluene, û xylene halên aromatîk ên herî gelemperî temsîl dikin. Van pêkhateyan ji hîdrokarbonên alifatîk xwedan polarîteya nerm, hêza çareserkirinê ya bilindtir û bêhnên taybet in. Serîlêdanên wan di reng, zeliqan, mêşên çapkirinê, û operasyonên bêrûnkirinê de karanîna solerê pîşesaziyê vedihewîne. Lêbelê, çend hîdrokarbonên aromatîk xetereyên tenduristiyê yên girîng hene-benzen kanserojenek naskirî ye, ku sînorên ragirtinê bi hişkî têne rêve kirin.

Vexwarinên oksîjenkirî atomên oksîjenê di strukturên xwe yên molekulî de vedihewînin, taybetmendiyên polar diafirînin ku kapasîteyên wan ên hilweşandinê berfireh dikin.

Alkolênkomên hîdroksîl ({0}}OH) yên bi zincîreyên karbonê ve girêdayî ne. Methanol, etanol, isopropanol, û butanol bi berfirehî di pîşesaziyê de têne bikar anîn. Alkol dikarin hem maddeyên polar û hem jî hin-yên nepolar bihelînin, û wan bikin halên piralî. Etanol di derman, kosmetîk, bîhnxweş û paqijkeran de wekî hêmanek bingehîn kar dike. Serîlêdanên pîşesaziyê wekî paqijkerek û di senteza kîmyewî de bikar tînin.

Ketoneskoma karbonîl (C{0}}O) bi du atomên karbonê ve girêdayî ye. Acetone û methyl ethyl ketone (MEK) pêşengiya vê kategoriyê dikin. Ketone pir polar in, xwedan danûstendina hêja ne û zû diherikin. Acetone di hilberkerên neynûkan, ziravkerên boyaxê de, û di hilberîna elektronîk de wekî çareserkerek paqijkirinê xuya dike. Di laboratuaran de, ketone wekî solavên reaksiyonê yên hevpar xizmet dikin.

Estersbi reaksiyonên di navbera asîd û alkolan de çêdibe. Ethyl acetate û methyl acetate pir caran esters têne bikaranîn. Van solvanan bîhnên fêkî yên xweş, ji bo rezîn û polîmeran çareserîyek baş, û polarîteya nerm heye. Pîşesaziya kincan di reng û rengan de esteran bi berfirehî bikar tîne. Pîşesaziyên xwarinê hin esteran wekî ajanên bîhnxweş bikar tînin. Ethyl acetate di hilkêşên neynûkan de û wekî paqijkerek panelê xuya dike.

Ethersatomek oksîjenê heye ku bi du zincîrên karbonê ve girêdayî ye. Diethyl ether û tetrahydrofuran (THF) di mîhengên laboratîf û pîşesaziyê de etherên girîng temsîl dikin. Ether bi gelemperî xwedan polarîtek kêm û volatility bilind e. Digel ku diethyl ether yek carî wekî anesteziyek hevpar xizmet dikir, şewatbûna wê ya zehf karanîna wê sînordar kir. THF di hilberîna polîmer de û wekî çareserkerek reaksiyonê ya laboratîfê populer dimîne.

Hevalên halojenkirî atomên halojen (klor, flor, bromîn, an îyot) di nav avahiya xwe de vedihewînin. Van helawkeran ji bo materyalên ku li hember halên din li ber xwe didin xwedan hêza hilweşandinê ya awarte ne.

solavên klorkirîdichloromethane (methylene chloride), kloroform, karbon tetrachloride, û trichloroethylene hene. Ev pêkhate ne-şewitbar in-awantajeke girîng a ewlehiyê ye-û xwedî hêza danûstendinê ya bilind in. Operasyonên rûnkirina metalan, paqijkirina boyaxê, û paqijkirina hişk bi kevneşopî bi giranî xwe dispêrin halên klorê. Lêbelê, gelek halên klorînekirî jehrîn in, ku hin wekî kanserojen an xetereyên hilberîneriyê têne dabeş kirin. Karbon tetrachloride û trichlorethylene ji ber xetereyên tenduristiyê û fikarên hilweşandina ozonê bi tixûbên birêkûpêk ên hişk re rû bi rû ne.

solavên florînkirîDi van demên dawî de, bi taybetî di serîlêdanên pispor de bal kişandiye. Van pêkhateyan di pir rewşan de ji alternatîfên klorînekirî jehrê kêmtir peyda dikin û aramiya kîmyewî ya hêja nîşan didin. Pîşesaziya pîlê ji ber îstîqrara oksîdasyona wan a bilind eleqeyek taybetî nîşanî karbonatên florînkirî yên ji bo sepanên bataryayên lîtiumê yên voltaja bilind- nîşan da.

Ji ber rola xwe ya krîtîk di hilanîna enerjiyê ya nûjen de, solavên karbonat pozîsyonek taybetî digirin. Ev pêkhate di avahiya xwe de koma karbonat (-O−CO−O−) hene.

Karbonatên Cyclicmîna karbonat etilen (EC) û karbonat propylene (PC) xwedan domdarên dielektrîkî yên bilind in lê di heman demê de vîskozîteyek bilind jî hene. Etîlen karbonat, di germahiya odeyê de hişk e, dema ku bi halên din re têkel dibe şil dibe. Van pêkhateyan li ser rûberên elektrodê fîlimên parastinê yên domdar ava dikin.

Karbonatên xêzkirîwek karbonat dimethyl (DMC), karbonat diethyl (DEC), û ethyl methyl carbonate (EMC) xwedî vîskozîteyek kêmtir in lê di heman demê de domdariya dielektrîkê jî kêmtir in. Kombûna karbonatên dorhêl û xêzkirî çareseriyên elektrolîtê bi taybetmendiyên hevseng diafirîne.

Lihevhatpîlê lithium çi yeteknolojiyê hewce dike ku fonksiyona bingehîn a çareserkerên organîk ên di van amûrên hilanîna enerjiyê de nas bike. Pîlên lîtium enerjiya kîmyewî vediguherînin enerjiya elektrîkê bi tevgera îyona lîtiumê di navbera elektrodê de. Vexwarinên organîk bingeha elektrolîta şil çêdikin ku vê veguheztina îonê pêk tîne.

Di elektrolîtên bataryayên lîtiumê de, pêdivî ye ku solavên organîk bi hevdemî gelek daxwazên daxwaziyê têr bikin. Ji wan re domdarên dielektrîkî yên bilind hewce ne ku xwêyên lîtiumê mîna hexafluorophosphate (LiPF₆) hilweşînin, di heman demê de vîskozîteyek kêm heye da ku rê bide tevgera bilez a ion. Pêdivî ye ku ew li seranserê voltaja xebatê ya pîlê ji hêla elektrokîmyayî aram bimînin, li hember hilweşîna li her du elektrodê bisekinin, û di nav rêzên germahiya berfireh de bi bandor tevbigerin.

Elektrolîta bataryaya lîtiumê ya tîpîk ji halên organîk ên tevlihev pêk tê. Formulasyonek hevpar di rêjeyên taybetî de karbonat etilen bi karbonat dimethyl an karbonat diethyl re hev dike. Berdewamiya dielektrîkî ya bilind a karbonatê etilen xwêyên lîtiumê bi bandor dişewitîne û li ser anodê grafît qateyek interfaza elektrolîtê ya zexm (SEI) ya parastinê çêdike. Ev qata SEI di heman demê de ku destûr dide derbasbûna îyona lîtiumê, pêşî li hilweşîna helwêstê digire. Lêbelê, xala helîna bilind a EC (36 pileyek) hewce dike ku bi solavên şil ên mîna DMC an DEC re tevlihev bibe.

Propylene carbonate di destpêkê de hêvîdar xuya bû lê di bataryayên lîtium-îonê yên kevneşopî de dibe sedema şûştina grafît. Lekolînwan wê ji bo bataryayên ku materyalên anode yên alternatîf bikar tînin veqetînin. Karbonatên xêzik ên mîna DMC û DEC vîskozîteya elektrolîtê kêm dikin, guheztina îyonî û performansa germahiya kêm- çêtir dikin.

Pêşveçûna bataryaya lîtiumê ya pêşkeftî nûjeniya helwêstê organîk dimeşîne. Materyalên katodê yên voltaja bilind -ji solavên bi berxwedana oksîdasyonê bilindtir hewce dikin. Vexwarinên organîk ên florînkirî wekî berendam derketine, ku di potansiyelên li jor 4,5V li hember lîtiumê de aramiyê peyda dikin. Van solavên pispor bataryayên nifşa paşîn ên bi zencîreya enerjiyê bilindtir çalak dikin.

Pêdiviyên kalîteyê yên ji bo-çarikên organîk ên pola bataryayê bi taybetî hişk in. Pêdivî ye ku paqijî ji% 99,9 derbas bibe, digel naveroka şilbûnê di binê 10 perçe per mîlyon de. Kevirbûna avê dibe sedema hîdrolîza xwêya lîtiumê, asîda hîdrofluorîk çêdike ku pêkhateyên pîlê xirab dike û performansê kêm dike. Nepaqijî potansiyela oksîdasyonê kêm dike û ewlehiyê tawîz dike.

Vezîvirandina bataryayê ji bo rêveberiya çareserkerê organîk kêşeyên din peyda dike. Pîlên lîtiumê yên xerckirî elektrolîtên kevin ên bi hilberên hilweşandinê hene. Hilberîna ewledar û vezîvirandin an jî avêtina rast a van halên organîk pêşî li qirêjiya jîngehê digire û materyalên hêja vedigire.

Vexwarinên organîk hema hema di her sektora pîşesaziyê de xuya dibin, ku xerckirina salane ya gerdûnî ji 28 mîlyon ton derbas dibe. Kapasîteya wan a hilweşandin, sekinandin, derxistin, an jî hûrgelên materyalên din bêyî ku bibe sedema guhertinên kîmyewî, wan di gelek pêvajoyan de neçar dike.

Pîşesaziya cil û berg û rengan xerîdarê herî mezin ê helawerên organîk temsîl dike. Solvent rez û pigmentan dihelînin, vîskozîteyê ji bo serîlêdana rast kontrol dikin, û diherikin da ku pêlên yekreng bihêlin. Toluene, xylene, aceton, û alkolên cihêreng ji bo alavên boyaxkirinê wekî ziravker û paqijkerên boyaxê kar dikin.

Hilberîna derman li seranserê pêşveçûn û hilberîna narkotîkê bi giranî bi halên organîk ve girêdayî ye. Solvent wekî medyaya reaksiyonê ji bo senteza kîmyewî, ajanên derxistinê ji bo veqetandina pêkhateyên çalak ji çavkaniyên xwezayî, medyaya paqijkirinê di pêvajoyên krîstalîzasyonê de, û hilgirên di formulasyonê de tevdigerin. Etanol, metanol, aceton, û dichloromethane di nav dermanên herî pir têne bikar anîn de ne.

Sektora adhesives û sealants ji bo kontrolkirina hevgirtinê û çalakkirina serîlêdanê solavên organîk bikar tîne. Piştî serîlêdanê, evaporasyona solventê dihêle ku adhesive were danîn. Zencîreyên pîşesazî, sealantên avahîsaziyê, û benîştên malê hemî di formûlasyonên xwe de solavên organîk vedigirin.

Mêjûkên çapkirinê ji bo ku şilbûna rast bidomînin û belavkirina yekta li ser rûberên çapkirinê misoger bikin, solvanan hewce dike. Rêbazên çapkirinê yên cihêreng-offset, flexographic, gravure-sîstemên cihêreng ên çareserker ên ku ji bo hewcedariyên wan ên taybetî hatine xweşbîn kirin bikar tînin. Hîdrokarbon û esterên aromatîk bi gelemperî di formulên çapkirinê de xuya dibin.

Operasyonên senteza kîmyewî di hemî pîvanan de solavên organîk wekî medyaya reaksiyonê bikar tînin. Solvent tevlihevkirina reaktant hêsan dikin, germahiya reaksiyonê bi kapasîteya germahiya xwe kontrol dikin, û bandorê li rêjeyên reaksiyonê û hilbijartiyê dikin. Lekolînwanên laboratîf û nebatên kîmyewî yên pîşesaziyê hem ji bo veguheztinên kîmyewî yên serketî bi bijartina çareserkerên guncan ve girêdayî ne.

Pîşesaziya elektronîkî ji bo paqijkirina tabloyên dorhêlê, rakirina bermahiyên herikînê, û rûnkirina hêmanan solavên organîk bikar tîne. Paqijkirina rast pêdivî bi solavên ku bi tevahî diherikin bêyî ku bermayiyan bihêle hewce dike. Isopropanol û solavên florînkirî yên pispor ji van sepanan re xizmet dikin.

Lênêrîna kesane û kosmetîk di bîhnxweş, neynûka neynûkê, rakirina neynûkan, û pêvajoyên formulasyonê yên cihêreng de solavên organîk vedihewîne. Etanol û ethyl acetate bi gelemperî di van hilberên xerîdar de xuya dibin.

Operasyonên paqijkirina hişk bi kevneşopî xwe dispêre solavên organîk, nemaze perchlorethylene (tetrachloroethylene), da ku qumaşên nazik bêyî av paqij bike. Pirsgirêkên jîngehê û tenduristiyê ji bo vê serîlêdanê pêşkeftina çareserkerên alternatîf derxistiye holê.

Organic Solvents

Vexwarinên organîk li gorî pêkhateya wan a kîmyewî, giranî, dirêjahiya xuyangê, û riya vegirtinê gelek xetereyên tenduristiyê çêdikin. Bi mîlyonan karker li çaraliyê cîhanê li cîhên kar ên xwe bi rûbirûbûna potansiyela solvan re rû bi rû dimînin.

bandorên akûtdi serî de depresyona pergala nerva navendî pêk tê. Ragihandina di asta bilind-kurt de dibe sedema nîşaneyên ku ji serêş, gêjbûn û sivikbûnê bigire heya tevliheviyê, windabûna hevrêziyê, bêhişbûn, girtin û dibe ku mirin çêbibe. Bi îsrara çav, poz û qirikê re bi gelemperî bi rûxandina vapora rûnê re çêdibe. Van bandorên tavilê gava ku xuyang bi dawî bibe zû zû çareser dibin, lê ew xetereyên ewlehiyê yên tavilê bi xerakirina dadwerî û dema reaksiyonê diafirînin.

Ragihandina kronîkji bo solavên organîk bi mehan an salan dibe sedema encamên tenduristiyê yên girantir. Ragihandina demdirêj zirarê dide pergalên gelek organan:

Pergala rehikan qelsiyek taybetî nîşan dide. Neurotoksîkî ya kronîk wekî kêmbûna cognitive, pirsgirêkên bîranînê, guhertinên kesayetiyê, û kêmbûna hevrêziyê diyar dibe. Hin çareserker-n-hexane, toluene, û stîren- neurotoksînên pejirandî ne. Dibe ku rewş bi rawestana pêşbirkê re hinekî vegere, lê rewşên giran dibe sedema zirara mayînde.

Gelek halên organîk kanserojenên mirovî têne pejirandin. Benzen dibe sedema leukemia û nexweşiyên xwînê. Formaldehyde rîska kansera nasopharyngeal û leukemia zêde dike. Trichlorethylene û karbon tetrachloride jî dabeşên kanserojen hene.

Bandorên tendurustiya hilberandinê ji bo gelek solvan. 2-etoksyetanol û 2-metoksyetanol hem di mêr û hem jî jinan de zirarê didin zayiniyê hatine belge kirin. Jinên ducanî yên ku dikevin ber asta bilind a solan rûbirûyê metirsiyên zêde yên jiberçûyînê, kêmasiyên zayînê û pitikên kêm jidayikbûnê dibin.

Zirara kezeb û gurçikan ji ber rûdana kronîk a bi gelek solvanan re çêdibe. Van organan heliyan metabolîze dikin, û wan li hember jehrîbûna-a ku ji heliyan çêdibe metirsîdar dike. Vexwarinên klorkirî bi taybetî bandorê li fonksiyona kezebê dikin.

Bandorên dermatolojîk bi gelemperî di nav karkerên ku solvanan de digirin de çêdibe. Solvent rûnên xwezayî ji çerm derdixe, dibe sedema ziwabûn, şikestin û dermatît. Hin solvan derbasî çermê saxlem dibin û dikevin nav xwînê, rêyek vegirtinê ji nefesê wêdetir diafirînin.

Rêyên eşkerekirinêgiranî û celebê bandorên tenduristiyê diyar bike. Inhalasyon rêça pêşandana seretayî ya ji bo helawên organîk ên dilşewat temsîl dike. Vaporên solvan dikevin pişikê û bi lez û bez bi navgîniya xwînê li laş belav dibin. Dema ku halên şil bi çermê re têkilî çêdibe an dema ku karker destên xwe di serşokên solanê de dihêlin, vegirtina çerm pêk tê. Vexwarinê, her çend hindiktir be jî, bi destên gemarî yên ku dest bi xwarin an konteynerên vexwarinê dikin pêk tê.

Xetereyên agir û teqînêxetereyên lezgîn hene. Piraniya helawerên organîk bi xalên şewatê yên kêm pir bi şewat in. Buhara-tevliheviyên hewayê yên di nav rêza şewatê de dikarin ji elektrîka statîk, çirûsk, agirê vekirî, an rûberên germ bişewitînin. Pargîdaniya rast pêdivî bi konteynerên zevî dike da ku pêşî li dakêşana statîk bigire. Amûrên elektrîkê yên li deverên ku giran tê bikar anîn divê bi xwezayî ewle bin. Destûra xebatê û hewara bi tevayî berî her "karê germ" li deverên-karanîna solkan mecbûrî ne.

Sînorên vegirtina birêkûpêkalîkariya parastina karkeran bikin. Rêvebiriya Ewlehî û Tenduristiya Kar (OSHA) ji bo gelek solvanan Sînorên Destûrdar ên Pêşkêşkirinê (PEL) saz dike. Enstîtuya Neteweyî ya Ewlehî û Tenduristiya Pîşeyî (NIOSH) Sînorên Pêşniyara Pêşniyarkirî (REL) diweşîne. Konferansa Dewletên Yekbûyî yên Hijyenîstên Pîşesaziya Hikûmetê (ACGIH) Nirxên Sînorê Berxê (TLV) pêş dixe. Van sînoran rêjeya herî zêde ya hewayê ya ku di nav heşt-şewitiyên xebatê yên saetan de ye diyar dike.

Tedbîrên parastinêDivê li cîhê ku solavên organîk têne bikar anîn bêne bicîh kirin:

Kontrolên endezyariyê xeta yekem a parastinê peyda dike. Germbûna guncan vaporên solarê li çavkaniya wan radike. Pergalên exhaustê yên herêmî, pêlavên dûmanê, û deverên hilanînê yên vemirîkirî tansiyonên hewayê kêm dikin. Pergalên girtî serbestberdana solventê kêm dikin.

Amûrên parastinê yên kesane (PPE) destikên berxwedêr ên kîmyewî-ji bo solavên taybetî, şûşeyên ewlehiyê an çîçekên ewlehiyê hatine hilbijartin, dema ku hewa kêm xuya dike respirator û kincên parastinê hene. Hilbijartina destmalê baldariyeke baldar dixwaze-malbatên cuda yên çareserker di nav materyalên destmal ên cihêreng de derbas dibin.

Kontrolên îdarî pratîkên xebatê yên rast dihewîne. Karker divê mîqdarên herî kêm helaw bikar bînin, konteynir dema ku nayên bikar anîn veşêrin, dest ji şuştina bi solvanan dûr bixin, tavilê cil û bergên çareserker-biguherînin, û li ser prosedurên hilgirtina bi ewle perwerdehiya birêkûpêk bistînin.

Vexwarinên organîk ên li ser bingeha nefta kevneşopî- bi girîngî beşdarî pirsgirêkên jîngehê dibin. Hilweşîna wan a bilind dibe sedema belavbûna hewayê ya girîng. Pêkhateyên organîk ên volatile (VOCs) yên ku ji solvanan têne derxistin beşdarî avakirina dûmaya fotokîmyayî dibin û dibin sedema qirêjiya ozonê ya asta -erdê. Di sala 2017-an de, solavên organîk di nav hejmêra herî bilind de berdana kîmyewî li hewayê ku ji hêla Ajansa Parastina Jîngehê ya Dewletên Yekbûyî ve hatî şopandin de cih girt.

Avêtina ne rast ax û avên bin erdê qirêj dike. Gelek solavên organîk li dijî biyolojîkî li ber xwe didin, di jîngehê de ji bo demên dirêj berdewam dikin. Ekosîstemên avî bi taybetî zirarê dibînin dema ku avên qirêj-a çareserker dikeve robar, çem an golan. Bingeha neftê-a halên konvansiyonel jî ji ber çavkaniyên bêdawî yên sotemeniya fosîl fikarên domdariyê diafirîne.

Zexta birêkûpêk di van salên dawî de zêde bûye. Rêziknameya VOC ya Yekîtiya Ewropî emîsyonên atmosferê sînordar dike. Ajansa Parastina Jîngehê ya Dewletên Yekbûyî standardên hişk ji bo karanîna, hilanîn û avêtina çareserker destnîşan dike. Gelek dadwerî bi taybetî halên xeternak ên wekî tetrachloride karbonê û hin pêkhateyên klorînkirî qedexe dikin an bi giranî sînordar dikin.

Prensîbên kîmya kesk pêşkeftina çareserkerên alternatîf bi bandorên hawîrdor û tenduristiyê kêm kiriye. Vexwarinên bingehîn ên bio- yên ku ji madeyên nûjenkirî têne peyda kirin yek rêgezek sozdar pêşkêş dikin.

Etanolji ceh, kaniya şekir, an çavkaniyên din ên nebatî, helawerê bingehîn ê biyo-ya herî zêde tê bikaranîn temsîl dike. Binesaziya wê ya heyî, nasîn, û profîla wê ya berbiçav wê ji bo gelek serlêdanan balkêş dike. Bio-etanol ji hêla kîmyewî ve bi etanola neftê-hema ye, lê ji çavkaniyên nûjenkirî tê.

Ethyl lactate, ku ji hilberandina genê hatî hilberandin, wekî alternatîfek ewlehtir ji ethyl acetate û acetone re xizmet dike. Ev estera biyo-bi bi bandor ji bo paqijkirina metal, paqijkirina rengan, û wekî helwêstê pêvekirinê dixebite. Biyolojîkî û jehra kêm a wê ji bo serîlêdanên ku domdariya jîngehê fikaran çêdike, jê re guncan e.

2-Methyltetrahydrofuran (2-MeTHF), ku ji qurnefîl û bagasa kaniya şekir tê çêkirin, ji dîklorometan û tetrahîdrofurana kevneşopî re alternatîfek kesk peyda dike. Vê ethera dorhêl di senteza derman û hilberîna polîmer de serîlêdan dîtiye.

Cyrene (dihydrolevoglucosenone)Nûbûnek vê dawîyê di solavên kesk de temsîl dike. Cyrene ji bermahiyên selulozê bi pêvajoyek hema hema-bêalî ya enerjiyê ve hatî sentez kirin, jehrê kêm peyda dike û dikare di gelek sepanan de şûna dimethylformamide (DMF) û N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) bigire. Ew di hilberîna grafene û reaksiyonên hevberdana karbonê de bi bandor îsbat kiriye. Cyrene ji ber pêbaweriyên xwe yên nûjen û domdariya xwe bi gelek xelatan hate naskirin.

Solventên Eutektîk ên Kûr ên Xwezayî (NADES)çînek çêkerên kesk ên ku bi berhevkirina pêkhateyên xwezayî yên wekî klorîd choline, urea, glycerol, û asîdên organîk têne çêkirin pêk tînin. Ev tevliheviyên eutectic tevî pêkhateyên xwe yên hişk li germahiya odeyê şil dimînin. NADES jehrînek kêm, biyolojîkî, û şiyana hilweşandina maddeyên cihêreng pêşkêşî dike. Serîlêdanên wan derxistina pêkhateyên biyoaktîf ji nebatan, senteza dermansaziyê, û kîmya analîtîk e.

Sûka solavên bio-bi bingehîn bi giranî mezin bûye, digel pêşbîniyên ku berfirehbûna domdar nîşan didin. Lêkolîna Bazarê ya Hevbendî texmîn dike ku bazara solavên kesk û bio- dê di navbera 2014 û 2020-an de rêjeyek mezinbûna salane ya tevlihev %4,3 tomar bike. Daxwaza xerîdar ji bo hilberên berpirsiyariya hawirdorê, ligel daxwazên rêziknameyê, vê mezinbûnê dimeşîne.

Lêbelê, solavên kesk bi dijwariyan re rû bi rû dimînin. Ew hîna nekarin di hemî serlêdanan de ji ber kêmasiyên performansê an lêçûnên bilindtir solavên kevneşopî biguhezînin. Hin xwar-bio bi hilberîna xwarinê re hevrikiyê dikin û pirsên domdariyê derdixin pêş. Nirxandina çerxa jiyanê ya helawên kesk divê tevahiya zincîra hilberîna wan, di nav de kelûpelên çandiniyê, enerjiya hilberandinê, û veguheztinê jî di nav de binirxîne.

Di her şert û mercan de tu solvanek bêkêmasî "kesk" nîne. Pêdivî ye ku her yek di nav sepana xwe ya taybetî de were nirxandin, rêbazên hilberînê, îmkanên vezîvirandinê, dawiya-hilweşandina-jiyanê, û bikêrhatina pêvajoyê ya giştî li ber çavan bigire. Armanc ne çareserkerek kesk a gerdûnî ye, lê ji bilî amûrek cihêreng a alternatîfên ewledar ên ku bi serîlêdanên cihêreng ve girêdayî ne.

Hilbijartina çareserkerê organîk a rast ji bo serîlêdanek taybetî pêdivî bi hevsengkirina gelek faktoran dike. Rêbernameyên hilbijartina solvan hatine pêşve xistin da ku ji kîmyazan û endezyaran re bibin alîkar ku biryarên agahdar bistînin.

Parametreyên Çareseriyêpêşbînî bike ka dê çareserkerek materyalek taybetî hilweşîne. Prensîba "wek mîna xwe dihelîne" xala destpêkî peyda dike-Hêlewerên polar maddeyên polar dihelînin, lê yên ne-halên polar maddeyên ne-polar dihelînin. Parametreyên çareserkirinê yên Hansen nêzîkatiyek sê-hûrgelê ya sofîstîke pêşkêşî dike, polarîteyê di nav hêzên belavbûnê, danûstendinên polar, û pêkhateyên girêdana hîdrojenê de vediqetîne.

Nîqaşên reaksiyonêdi senteza kîmyewî de bandorên çareserker li ser rêjeya reaksiyonê, hilbijartî, û hilberînê vedihewîne. Polarîteya solvan bandorê li mekanîzmayên reaksiyonê dike. Vexwarinên protîk (yên ku xwedan kapasîteya girêdana hîdrojenê ne) di gelek reaksiyonan de ji halên aprotîk (yên bê) cûda tevdigerin. Pêdiviyên germahiyê dibe ku bijartina çareserker destnîşan bike-reaksiyonên di germahiyên bilind de pêdivî bi helwêstên bilind-kelandinê heye, lê ji ber reaksiyonên germahiya nizm reaksiyonên ku di wan germahiyan de şil dimînin hewce ne.

Pêvajoya jêrînbandorê li hilbijartina solvent dike. Ger pêdivî ye ku hilber ji çareserkerê were veqetandin, hêsaniya veqetandinê girîng e. Vexwarinên volatile rê dide evaporasyona hêsan. Vexwarinên ku nayên tevlihevkirin, derxistina şilek-a şil dike. Hin pêvajo ji nû ve vedigerînin û heliyan bikar tînin, aramî û hêsankirina paqijkirinê girîng dikin.

Profîla jîngehê, tenduristî û ewlehiyê (EHS).di hilbijartina çareserkerê nûjen de pir giran e. Amûrên mîna rêbernameya hilbijartî ya çareserkerê CHEM21 alîkariya nasîna alternatîfên ewledar dikin. Van rênîşanderan solvanan li gelek kategoriyan rêz dikin: Ewlekarî (şewitandin, reaktîvbûn), tenduristî (jehrbûna akût, bandorên kronîk), jîngeh (berdewamî, jehra avê), û dijwariya dermankirina çopê.

Faktorên aborîlêçûnek çareserker, ku pir cûda dibe, û pêdiviyên binesaziyê vedihewîne. Dibe ku solavên pispor ji bo ragirtin an vejandinê hewceyê amûrên biha hewce bike. Mesrefên lihevhatina bi rêkûpêk-destûr, şopandin, raporkirin-li xerciya giştî ya bikaranîna hin solvanan zêde dike.

Pergalên çareserker ên tevlihevpir caran performansa çêtir ji solên yekane peyda dikin. Tevliheviyên binar an sêdar dikarin avantajên solavên cihêreng tevbigerin dema ku kêmasiyan kêm bikin. Elektrolîtên bataryayê yên lîtiumê vê nêzîkatiyê mînak didin, soleyan tevlihev dikin da ku hem domdariya dielektrîkî ya bilind û hem jî vîskozîteya kêm bi dest bixin.

Teknolojiya çareserkerê organîk di bersivdayîna daxwazên teknolojîk û hewcedariyên domdariyê de pêşve diçe.

Pêvajoyên bê çareserî-di kîmya kesk de armancek îdeal temsîl dikin. Ku gengaz be, rakirina solvanan bi tevahî xetere û lêçûnên wan ên têkildar radike. Reaksiyonên rewşa hişk, reaksiyonên birêkûpêk (reaktantên ku bêyî helwêş tevdigerin), û pêvajoyên mekanokîmyayî vê armancê pêş dixin. Lêbelê, gelek serîlêdan hîn jî ji bo pêkanîna pratîkî solvanan hewce dike.

Şikilên superkrîtîk, bi taybetî karbondîoksîtê superkrîtîk (scCO2), alternatîfek ji bo halên organîk ên kevneşopî pêşkêşî dike. Di ser germahî û zexta xwe ya krîtîk de, CO₂ dibe şilekek bi şilek-wek tîrêjê lê gaz-mîna belavbûnê. ScCO₂ gelek maddeyên ne-polar dihelîne, bermahiyên jehrî dernakeve û bi kêmkirina zextê bi hêsanî ji hev vediqete. Pîşesaziya qehweyê scCO₂ ji bo dekafeînasyonê bikar tîne. Derxistina derman û hilberîna polîmerê jî şilavên superkrîtîk bikar tîne. Pêdiviyên alavên zexta bilind û polarîteya tixûbdar pejirandina berfireh sînordar dike.

Şikilên îyonîji îyonên ku di germahiya odeyê de şil dimînin pêk tên. Van solavên sêwirandî dikarin ji bo sepanên taybetî bi hilbijartina hevbendiyên kation-anyonê yên guncav bêne çêkirin. Zexta buhara wan a neguhêz rê li ber belavbûna atmosferê digire. Lêbelê, gelek şilavên îyonî xwedî toksîkolojiya nenas in, senteza wan dikare biha be, û vezîvirandina wan hewceyê nirxandinê doz bi doz dike.

Serlêdana solarê ya hesabkerbi modela molekulî û fêrbûna makîneyê ve hilbijartina çareserkerê bileztir dike. Pêşbînkirina taybetmendiyên çareserker, encamên reaksiyonê, û bandorên hawîrdorê ji hêla hesabkirinê ve ceribandina ceribandinê-û-çewtîyê kêm dike. Van amûran ji deverên kîmyewî yên berfireh berendamên sozdar nas dikin.

Ji bo bataryayên pêşkeftî solavên florînkirîbala lêkolînê ya zexm bistînin. Dû-battaryayên lîtiumê yên nifşê ku xwedî voltaja bilindtir û dendika enerjiyê ne, pêdivî bi çareserkerên ku li jor 4,8V domdar in. Karbonat û etherên bi qismî fluorînekirî soz didin. Trîfluoroetîl metil karbonat û pêkhateyên din ên florînkirî -lîtium voltaja bilind-katodên dewlemend û anodên metal ên lîtiumê pêk tînin.

Vezîvirandin û rakirina solventteknolojiyên domdariyê çêtir dike. Distîlasyon li ser bingeha ciyawaziyên xala kelandinê solavên tevlihev ji hev vediqetîne. Veqetandina membranê, adsorpasyon, û pêvajoyên oksîdasyonê yên pêşkeftî solavên xerckirî vedigerin û paqij dikin. Pergalên girtî yên-berxwedana helwêst û hilberîna çopê kêm dikin.

Pîşesaziya çareserkerê organîk di navbera daxwazên performansê û armancên domdariyê de bi tengezariya domdar re rû bi rû dimîne. Dibe ku hin serîlêdan çu carî alternatîfên kesk ên têr nabînin, ku pêdivî bi karanîna domdar a çareserkerên kevneşopî di bin kontrolên hişk de heye. Serlêdanên din dê derbasî nêzîkatiyên bio-bingehîn, kêmtir xeternak, an bi tevahî çareserker-bêpere bibin. Rêwîtî ber bi cûrbecûrtir, sepanek-alavek helawkarê taybetî ya ku ewlehî û berpirsiyariya hawirdorê dide pêş.

Lêkolîna li ser strukturê-têkiliyên taybetmendiyê berdewam dike û eşkere dike ka çawa strukturên molekulî taybetmendiyên helaw diyar dike. Ev zanyarî sêwirana maqûl a solavên nû yên ku ji bo mebestên taybetî xweşbînkirî dihêle. Kombûna prensîbên kîmya kesk, teknîkên taybetmendiyê yên pêşkeftî, û amûrên hesabkerî ji bo sedsala 21-an teknolojiya çareserkerê organîk ji nû ve çêdike.

Organic Solvents

Avêrek organîk wekî beşek ji avahiya xweya molekular atomên karbonê vedihewîne, bi gelemperî bi atomên hîdrojen, oksîjen, nîtrojen, an halojenê ve girêdayî ye. Ev halên organîk ji halên neorganîk ên mîna av (H2O) an ammonyaya şil ku karbonê wan tune ye cuda dike. Struktura karbon-karbonî, şiyana taybetmendiyê dide halên organîk ku pêkhateyên organîk ên din bihelînin.

Hemî solavên organîk xwedî heman asta jehrê ne. Toksîbûn li ser bingeha avahiya kîmyewî bi rengek berbiçav diguhere. Etanol jehrîbûnek kêm nîşan dide û di vexwarin û dermanan de xuya dike. Berevajî vê, benzen pir jehrîn û kanserojen e. Karbon tetrachloride dibe sedema zirara giran a kezebê. Her çareserker bi navgîniya pelên daneyên ewlehiyê û rêwerzên birêkûpêk ve nirxandina kesane ya xetereyên tenduristiya xwe hewce dike.

Erê, gelek helawerên organîk dikarin bi distîlasyonê ve werin vezîvirandin, ku pêkhateyan li ser bingeha xalên kelandinê yên cihêreng vediqetîne. Pîşesaziyên kîmyewî bi rêkûpêk çareserkeran vedigirin û ji nû ve bikar tînin da ku lêçûn û bandora jîngehê kêm bikin. Feyzibilîteya vezîvirandinê bi celebê çareserker, hewcedariyên paqijiyê, û asta qirêjbûnê ve girêdayî ye. Hin serîlêdan pêdivî bi solavên bakîre heye lê yên din materyalê vezîvirandin qebûl dikin.

Pîlên lîtiumê ji halên organîk hewce ne ji ber ku lîtium bi avê re bi tundî reaksiyonê dike û elektrolîtên avî ne mumkun dike. Vexwarinên karbonat ên organîk xwêyên lîtiumê dihelînin dema ku ji hêla elektrokîmyayî ve li seranserê voltaja pîlê sabît dimînin. Ew di heman demê de fîlimên rûyê parastinê yên li ser elektrodê jî çêdikin ku pêşî li hilweşîna bêtir digirin. Kombînasyona taybetî ya karbonatê etilen bi karbonatên xêzik re hevsengiya herî baş a guheztina îyonî û parastina elektrodê peyda dike.

Vexwarinên organîk şilekên karbonê- in ku li seranserê pîşesaziyê ji dermanxaneyê bigire heya elektronîkî, bi zêdetirî 200 pêkhateyên cihêreng ên ku ji sepanên pispor re xizmet dikin.

Xetereyên tenduristî û ewlehiyê di nav halên organîk de, ji etanolê bi qasê xweş heya benzena kanserojen, bi girîngî diguhezin, ku hewceyê kontrolên hişk û alavên parastinê yên guncan hewce dike.

Teknolojiya bataryaya lîtiumê bi giranî bi halên karbonat ên organîk ve girêdayî ye ku xwêyên lîtiumê dihelînin, îyonan di navbera elektrodê de dimeşînin, û fîlimên parastinê çêdikin ku jiyana dirêj a baterî çêdikin.

Alternatîfên kesk ên ku di nav wan de helavên biy-, halên eutektîk ên kûr ên xwezayî, û pêkhateyên florînkirî hene, gav bi gav li şûna halên ji neftê yên xeternak-digirin.

Hilbijartina çareserker pêdivî bi hevsengkirina gelek faktoran dike, di nav de hêza hilweşandinê, profîla ewlehiyê, bandora hawîrdorê, lêçûn, û hewcedariyên performansa taybet-