کاربردهای صنعتی آب اکسیژنه

مقدمه

پراكسيد هيدروژن ماده‪ی است با خصوصيات و كاربردهاي متفاوت؛ این ماده در صنايع كاغذسازي، بهداشتي، دارويي، نظامي، هوا فضا، رنگ و صنايع مختلف ديگر كاربرد دارد و علت گستردگي كاربرد آن در صنایع مختلف، مربوط به خواص ویژه طبق جدول شماره 1 و غلظت‪هاي متفاوت اين ماده می‪باشد. این ماده شیمیائی در داخل کشور با گریدهای صنعتی و غذایی مختلف با درجه خلوص30% الی 70% بکار برده می‪شود.

جدول شماره 1 – خواص فیزیکی و شیمیایی

مشخصه	مقدار
نام آیوپاک	پراکسید هیدروژن
شماره شناسایی	1-84-7722
فرمول مولکولی	H2O2
جرم مولی	‎ 34.0147 g/mol
شکل ظاهری( گرید50-35%)	محلول بیرنگ در آب
بو	کمی تند
چگالی	1.110 g/cm3 (20 °C, 30-percent) 1.450 g/cm3 (20 °C, pure)
دمای ذوب	‎-0.43 °C, 273 K, 31 °F
دمای جوش	‎150.2 °C, 423 K, 302 °F
عدد اسیدی	11.75
ویسکوزیته	1.245 cP (20 °C)
حلالیت در آب	امتزاج پذیر
حلالیت	محلول در اتر و الکل –  نامحلول در هیدروکربنهای سبک

در جدول شماره 2- کاربردهای جهانی آب اکسیژنه با گریدهای مختلف در صنایع مصرف کننده آورده شده است.

جدول-2– کاربردهای آب اکسیژنه با گریدهای مختلف و درجه خلوص متفاوت در جهان

ردیف	کاربردها	گرید(درصد)	در خلوص (%)
1	صنعت شیمی و پتروشیمی	صنعتی	30% الی 70%
2	صنایع آرایشی، بهداشتی و دارویی و پزشکی	دارویی	35% الی 50%
3	صنایع غذایی	غذایی	35% الی 50%
4	صنایع کاغذ و کاغذ سازی	صنعتی	35% الی 50%
5	صنایع نساجی و رنگرزی	صنعتی	35% الی 50%
6	صنایع آبکاری	صنعتی	35% الی 50%
7	صنعت متالوژی	صنعتی	35%
8	صنایع رنگ	صنعتی	–
9	صنعت الکترونیک	صنعتی	30% الی 32%
10	حفاظت از محیط زیست	صنعتی	35%
11	سوخت موشک	صنعتی	90%

1- صنعت شیمی و پتروشیمی

1. کاربردها

پراکسید هیدروژن به عنوان یک عامل اکسیدکننده قدرتمند و سازگار با محیط زیست در صنایع شیمیایی برای تولید ترکیبات آلی بکار می رود.  از آنجائیکه این ماده وزن مولکولی پایینی دارد بنابراین یک عامل اکسید کننده مناسب‪تری نسبت به دی کرومات پتاسیم و پرمنگنات پتاسیم است. همچنین این ماده محلول در آب و بسیاری از حلال‪های آلی بوده و چون به آب و اکسیژن تجزیه می‪شود سازگار با محیط زیست است

از جمله واکنش‪هایی شیمیائی که آب اکسیژنه در آنها  مورد استفاده قرار می‪گیرد می‪توان به موارد ذیل اشاره داشت

1-1-1)تولید پراکسیدهای آلی:

 آب اکسیژنه در فرآیند تولید پراکسیدهای آلی نظیر بنزوئیل پراکسید و لوریل پراکسید که خود این مواد (پراکسیدهای آلی) بعنوان مواد آغازگر در تولید پلی استایرن، pvc، پلی اتیلن، رزینهای پلی استر و سایر پلیمرها هستند مورد استفاده قرار‪  می گیرد

1-1-2)پراسیدهای آلی

آب اکسیژنه در فرآیند تولید پر اسیدهای آلی، با بسیاری از اسیدهای آلی واکنش داده و اسیدهای پرکربوکسیلیک تولید می‪  کند مهمترین این ترکیبات پر استیک اسید و متاکلروپر بنزوئیک اسید می‪باشد

CH₃COOH + H₂O₂→CH₃COOOH

1-1-3)تولید پرهیدارتها و پراکسوها:

در فرآیند تولید ترکیبات پر هیدراته و تولید پر‪ کربنات سدیم، پربورات سدیم بکار می رود که این ترکیبات در صنایع شوینده به عنوان سفید کننده در فرمولاسیون مواد شوینده مورد استفاده قرار می گیرند

1-1-4)تولید نرم کننده های صنعتی

در فرایند اپوکسیداسیون روغن سویا و تولید سایر نرم کننده های صنعتی(اپوکسیداسیون اسیدهای چرب) از آب اکسیژنه استفاده می شود

1-1-5)تولید کتکول و هیدروکینون:

یکی دیگر از کاربردهای آب اکسیژنه در صنعت شیمی و پتروشیمی تولید کتکول (Catechol) و هیدروکینون به روش هیدروکسیلاسیون فنل میباشد.

1-1-6)تولید کتونها:

کتونها با کمک آب اکسیژنه و یا پرکربوکسیلیک اسیدها اکسید شده  تبدیل به لاکتون می شوند از مشهورترین این مواد می توان به تولید کاپرولاکتون از سیکلو هگزانون اشاره کرد.

1-1-7)تولید سولفید و سولفون آمیدها:

آب اکسیژنه باعث اکسیداسیون ارگانو سولفیدها و تبدیل آنها به دی سولفیدها، سولفوکسیدها، سولفون و سولفون آمیدها شده که این ترکیبات به عنوان شتاب دهنده در صنایع لاستیک سازی و داروسازی و محصولات کشاورزی استفاده می شود. در جدول شماره 1-1 به اسامی مهمترین شتاب دهنده‪های از این دست آورده شده است

جدول شماره 1-1

Cas No.	Chemical  Name
95-33-0	N-Cyclohexyl-2-benzothiazole  sulfenamide
95-31-8	N-tert-butyl-2-benzothiazole sulfenamide
102-77-2	N-oxydiethylene benzothiazole-2-  Sulfonamide
4979-32-2	N,N-dicyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide

1-1-8)تولید آمین ها *اکسیداسیون ارگانو نیتروژن‪

آمین های نوع سوم در واکنش با آب اکسیژنه اکسید شده و به آمین اکسیدها تبدیل میشوند از میان این ترکیبات، آلکیل دی متیل آمینها با طول زنجیر کربنی C10-C16 به عنوان سورفکتانت در تولید مواد شوینده و مواد آرایشی، بهداشتی مورد استفاده قرار میگیرند.

Cas No.	Chemical  Name
1643-20-5	1-Dodecanamine, N,N-dimethyl-, N-oxide
3332-27-2	1-Tetradecanamine, N,N-dimethyl-, N-oxid
70592-80-2	Amines, C10-16-alkyldimethyl, N-oxides
68955-55-5	Amines, C12-18-alkyldimethyl, N-oxides
2605-79-0	Decanamine, N,N-dimethyl-, N-oxide
7128-91-8	Hexadecanamine, N,N-dimethyl-, N-oxide
2571-88-2	Octadecanamine, N,N-dimethyl-, N-oxide
61788-90-7	Amine oxides, cocoalkyldimethyl
85408-48-6	Amines, C10-18-alkyldimethyl, N-oxides
85408-49-7	Amines, C12-16-alkyldimethyl, N-oxides
61791-47-7	Ethanol, 2,2′-iminobis-, N-coco alkyl derivs., N-oxides

1-1-9)تولید مواد شیمیائی معدنی:

از آب اکسیژنه در تولید مواد شیمیایی با خلوص بالا نیز استفاده می‪شود این مواد عبارتند از هیدرازین، سولفات آهن 3 ، سدیم کلرید، پتاسیم هیدروژن پرمونوسولفات و آرسنیک اسید

1-1-10)خاصیت سفیدکنندگی در صنعت شیمی و پتروشیمی:

آب اکسیژنه به طور فزآینده‪ی برای بهبود کیفیت محصولات شیمیایی استفاده می‪شود به طوریکه در تولید مواد اگر ناخالصی وجود داشته باشد که قابل اکسیداسیون باشد و سبب ایجاد رنگ نامطلوب شود از این ترکیب به عنوان سفید کننده استفاده می‪کنند نظیر اسیدهای چرب، استرهای فتالات، سولفونات‪ها، اسید سولفوریک، سولفیدها، نشاسته،  قند و گلیسرین

1-1-11)تولید گلیسیرین:

در روش تولید گلیسرین از پروپیلن، آب اکسیژنه به عنوان یک عامل هیدروکسیله کننده استفاده می‪شود.