Įvairių rūšių fenolis naudojamas kaip pagrindas gaminant įvairius produktus
Redaguotas ir pakeistas Hanso Renierso atvaizdas pakeistas „Unsplash“
Jūs tikriausiai girdėjote apie medžiagą, priskiriamą fenoliui, arba bent jau naudojate produktą, pagamintą remiantis fenolių grupe. Bet ar tikrai žinote šių elementų savybes? Ar žinote, kokiuose produktuose jie yra? Galbūt atsakymai į šiuos klausimus sukels nuostabą, nes fenoliai yra labai dažni ir jų yra daugiau mūsų kasdieniniame gyvenime, nei mes galime įsivaizduoti.
Fenolis (C6H6O) yra organinis cheminis junginys, turintis bent vieną –OH (hidroksilo) grupę, tiesiogiai susijungusią su benzeno žiedu (aromatiniu žiedu). Nepaisant to, kad jis turi -OH grupę, kuri būdinga alkoholio grupei, fenolis pasižymi kitokiu pobūdžiu, jis yra rūgštesnis nei alkoholis. Fenolio hidroksilas yra frakcija, kuri lemia jo rūgštingumą, o benzeno žiedas apibūdina jo šarmingumą.
Fenolių galima gauti tiek iš atsinaujinančių, tiek iš neatsinaujinančių šaltinių. Pagrindinės jo fizinės savybės nurodo lydymosi temperatūrą (43 ° C) ir virimo temperatūrą (181,7 ° C), atsižvelgiant į tai, kad pasiekęs lydymosi temperatūrą fenolis kristalizuojasi bespalvėse prizmėse ir turi būdingą kvapą, šiek tiek aštrus. Išlydytas yra skaidrus, bespalvis ir judrus skystis. Skystoje būsenoje jis gali būti labai degi.
Taip pat svarbu atsižvelgti į tai, kad fenoliai tirpsta daugumoje organinių tirpiklių (aromatiniai angliavandeniliai, alkoholiai, ketonai, eteriai, rūgštys, halogeninti angliavandeniliai ir kt.), Tuo tarpu vandenyje jų tirpumas yra ribotas. Be to, fenoliai nesuderinami su aliuminiu, magniu ir cinku.
Kiti pavadinimai, vartojami fenoliams nurodyti, yra: karbolio rūgštis, fenolio rūgštis, fenilo rūgštis, benzenolis, hidroksibenzenas ir monohidroksibenzenas.
Jo atradimo istorija
Fenolis yra natūralus komponentas, randamas akmens anglių degute (mineralinėse anglyse). Tai buvo tikriausiai pirmoji medžiaga (iš dalies), išskirta iš akmens anglių deguto dar 1834 m., Kurią pateikė vokiečių vaistininkas Friedliebas Ferdinandas Runge'as, kuris šį komponentą pavadino kaip karbolio rūgštis.
Akmens anglys, kurias taip pat galima vadinti bituminėmis anglimis, yra labai klampus ir degus skystis, kurį gamtoje galima gauti mineralinių anglių pavidalu ir distiliuojant aliejų. Derva, kita vertus, yra medžiaga, gaunama distiliuojant anglį, kaulus ir medieną. Tai klampus skystis, susidaręs iš dešimčių cheminių medžiagų, kurios laikomos kancerogeninėmis ar toksiškomis.
Bet 1841 m. Auguste Laurent, prancūzų chemikas, pirmą kartą pavyko paruošti „gryną“ fenolį. Atlikdamas anglių deguto ir chloro distiliavimo tyrimus, Laurentas sugebėjo išskirti medžiagas dichlorfenolį ir trichlorfenolį, ir abu nurodė fenolio buvimą jo sudėtyje.
Tokiu būdu Laurentas pirmą kartą sugebėjo išskirti ir kristalizuoti fenolį. Šį junginį jis pavadino fenolio rūgštimi arba fenilo rūgštimi. Nurodyta lydymosi temperatūra (tarp 34 ° C ir 35 ° C) ir virimo temperatūra (tarp 187 ° C ir 188 ° C) buvo labai panaši į šiuo metu žinomas vertes (atitinkamai 43 ° C ir 181,7 ° C) .
„Atradimo“ metu žaizdoms gydyti fenolis buvo plačiai naudojamas kaip antiseptikas ir anestetikas. Taigi, be tik elementarių fizinių savybių matavimo, Laurentas taip pat atliko eksperimentą ir pristatė šiuos pagamintus kristalus keliems žmonėms, kuriems skaudėjo dantis, kad išbandytų šių medžiagų poveikį kaip galimą malšintuvą. Pagrindinis poveikis skausmui vis dar buvo neaiškus, tačiau dauguma eksperimente dalyvavusių žmonių pranešė, kad medžiaga yra labai agresyvi lūpoms ir dantenoms.
Taigi nuo 1840-ųjų iki šių dienų fenoliai tapo daugelio tyrimų objektu ir yra nepaprastai svarbūs.
Kur jis randamas
Per pastaruosius du šimtmečius fenolių chemija sulaukė didelio susidomėjimo ir iki šiol skatina tyrimus ir tyrimus. Junginiai, kurie yra šios funkcinės grupės dalis, yra būtini mūsų kasdieniniame gyvenime. Tokiu būdu fenolių grupei priskiriami cheminiai elementai, kurie gaminami dideliu pasauliniu mastu ir turi keletą paskirčių.
Jie daugiausia naudojami fenolio dervoms gaminti (fenolio ir aldehido reakcija), kurias savo ruožtu naudoja faneros, civilinės statybos, aviacijos, automobilių ir buitinės technikos pramonė (daugiau skaitykite: „Supraskite ką yra fenolio dervos "). Tada bisfenolis A yra antras pagal svarbą produktas, gaunamas iš fenolių (fenolio ir acetono reakcija) ir yra tarpinis produktas, be kita ko, gaminant epoksidines dervas, plastikinius junginius, klijus (žr. Daugiau: " Žinokite bisfenolio rūšis ir jų keliamą riziką ").
Fenoliai taip pat gali būti paversti alkilfenoliais ir nonilfenoliais, kurie naudojami kaip paviršinio aktyvumo medžiagos (arba paviršinio aktyvumo medžiagos), emulsikliai, sintetiniai plovikliai, antioksidantai <, tepalinių aliejų priedai ir kvepalai bei kosmetika (geriau suprantami naudojant medžiagą "Etilinti nonilfenoliai ir nonilfenoliai" , esančių keliuose kosmetikos ir farmacijos gaminiuose, yra potencialiai pavojingi ").
Be jau paminėtų naudojimo būdų, fenoliai taip pat naudojami gaminant triklozaną, plastiką, plastifikatorius, žaislus, polikarbonatus, nailoną, anilino insekticidus, sprogmenis, dažus ir lakus, dezinfekavimo priemones, poliuretanus, medienos konservantus, herbicidus, inhibitorius, pesticidus ir kaip žaliava gaminant kai kuriuos vaistus (pvz., skausmą malšinančius vaistus ir lašus ausų ir nosies skausmui malšinti).
Fenoliai taip pat gali kilti iš natūralių šaltinių, ir to pavyzdį galima pamatyti fenoliuose, išgaunamuose distiliuojant žiedlapius ir augalų lapus, kurie plačiai naudojami maisto pramonėje. Vanilinas yra vanilės esencija, naudojama saldumynuose, leduose, pyraguose, be kita ko; timolis yra čiobrelių esmė, taip pat naudojama maisto gamyboje - abu išgaunami iš fenolių.
Rizika sveikatai ir aplinkai
Platus šių cheminių medžiagų naudojimas įvairiose pramonės šakose gali kelti pavojų žmonių sveikatai ir aplinkai.
Žmonės gali būti paveikti fenolio kvėpuodami užterštu oru arba susisiekdami su oda, dažniausiai darbo vietoje. Kitas fenolių poveikio būdas gali būti vaistų, kurių sudėtyje yra fenolio, vartojimas (pvz., Ausų ir nosies lašai, gerklės pastilės, skausmą malšinantys ir antiseptiniai losjonai).
Fenoliai įkvepiant ar tiesiogiai kontaktuojant, labai dirgina žmonių odą, akis ir gleivines. Nepageidaujamas poveikis ir toksiškumo simptomai, kuriuos gali sukelti žmonės, yra nereguliarus kvėpavimas, raumenų silpnumas ir drebulys, koordinacijos praradimas, traukuliai, koma ir kvėpavimo sustojimas mirtinomis dozėmis, atsižvelgiant į sugertos dozės dydį.
Pasiskirstę fenoliai taip pat kelia rimtą pavojų aplinkai. Pagal dabartinį didžiulės pramoninės gamybos scenarijų gamta susidūrė su sunkumais sėkmingai degraduoti ir absorbuoti visus cheminius elementus, kurie natūraliai ir dirbtinai išmetami į ekosistemas. Taigi vienas didžiausių sunkumų šiandien yra teisingai išsaugoti esamus vandens šaltinius, tiek paviršinius, tiek požeminius.
Cheminius junginius fenolius, nes jie yra mažų gamybos sąnaudų ir didelio efektyvumo junginiai, keliems tikslams naudojami pramonėje, agronomijoje ir buityje, didele proporcija naudoja skirtingi pramonės segmentai.
Dėl fenolių lakumo ir tirpumo vandenyje kyla problemų dėl geriamojo vandens užteršimo, keičiant jų skonį ir kvapo savybes net ir esant žemam lygiui. Taigi fenoliai yra vieni iš labiausiai paplitusių teršalų pramoniniuose procesuose, todėl galima ir perspektyvu sužinoti upių užterštumo laipsnį tiriant jų buvimą jose.
Šalinimas ir alternatyvos
Kadangi jie gaminami dideliais kiekiais, fenoliai yra išleidžiami kaip nuotėkos iš įvairių pramonės šakų ir galiausiai patenka tiesiai į aplinką arba nukreipiami į viešąjį nuotekų surinkimo tinklą.
Norint visiškai pašalinti šias medžiagas iš vandenų, reikia alternatyvų, taip užtikrinant sveiką jų vartojimą. Bioremediacijos technika atrodo kaip protingas ir perspektyvus pasiūlymas. Ši technika susideda iš mikroorganizmų naudojimo skaidant, mažinant, šalinant ir transformuojant nepageidaujamas chemines medžiagas dirvožemyje, nuosėdose ar užterštame vandenyje.
Bioremediacijos naudojimas užterštame vandenyje pasirodytų svarbus, nes tai yra pigesnis ir efektyvesnis vandens nukenksminimo procesas, kuris šiandien atliekamas su kaita, kintant pagal norimą dezaktyvavimo laipsnį.
Tarp alternatyvų, kurios būtų prieinamos vartotojui, svarbu pirmenybę teikti gaminiams iš natūralių ir atsinaujinančių šaltinių, o ne neatsinaujinantiems šaltiniams, pavyzdžiui, naftos produktams.
Taigi, pavyzdžiui, kosmetikos srityje pirmenybę teikite natūraliems kosmetikos gaminiams. Brazilijoje natūrali kosmetika yra sertifikuota ir atitinka IBD sertifikatų bei „Ecocert“ kokybės standartus. Taip pat pažinkite ir išbandykite rinkoje esančias ekologiškas valymo priemones. Visada teikite pirmenybę produktams, turintiems sertifikato antspaudą.
