سیکلوهگزان چیست؟

سیکلوهگزان مایعی بی رنگ و قابل اشتعال با فرمول مولکولی C6H12 و متعلق به کلاس سیکلوآلکان‌ها می‌باشد. این ترکیب، یک هیدروکربن حلقوی بوده که از شش اتم کربن تشکیل شده است.

سیکلوهگزان ترکیبی پرکاربرد در صنایع مختلف، و زندگی روزمره می‌باشد.

ساختار مولکولی

ساختار مولکولی سیکلوهگزان از یک حلقه شش کربنی تشکیل شده است، که هر اتم کربن به دو اتم هیدروژن پیوند دارد. این ساختار حلقه‌ای به عنوان حلقه سیکلوهگزان نیز شناخته می‌شود و مسئول خواص فیزیکی و شیمیایی ترکیب می‌باشد. اتم‌های کربن موجود در حلقه sp3 هیبرید شده‌اند، به این معنی که به چهار اتم دیگر پیوند داشته و شکل چهار وجهی دارند.

ساختار مولکولی سیکلوهگزان

یکی از ویژگی‌های ساختار مولکولی سیکلوهگزان، توانایی آن در تغییر به شکل‌های صندلی و قایق می‌باشد. هنگامی که سیکلوهگزان در پایدارترین شکل خود قرار می‌گیرد، حلقه، شکل صندلی را به خود گرفته که در آن تمام پیوندهای کربن- هیدروژن پاشیده شده و کمترین فشار روی مولکول وجود دارد. از سوی دیگر، ساختار قایق، پایداری کمتری دارد و زمانی تشکیل می‌شود که دو اتم کربن مجاور به هم نزدیک‌ شده و منجر به کرنش فضایی می‌شود. این ترکیب کمتر مورد توجه است، اما در واکنش‌های مربوط به سیکلوهگزان مهم می‌باشد.

سیکلوهگزان یک مولکول غیرقطبی است، به این معنی که هیچ ناحیه‌ای با بار مثبت یا منفی ندارد، که به دلیل توزیع متقارن پیوندهای کربن- هیدروژن در اطراف حلقه می‌باشد. ماهیت غیرقطبی سیکلوهگزان آن را به حلال خوبی برای ترکیبات غیرقطبی تبدیل کرده است. این ویژگی در بسیاری از فرآیندهای صنعتی مانند استخراج و خالص‌سازی ترکیبات آلی، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

خواص فیزیکی و شیمیایی

از نظر ظاهری، سیکلوهگزان مایعی شفاف با بویی ملایم و شیرین می‌باشد. یکی از ویژگی‌های مهم سیکلوهگزان ماهیت غیرقطبی آن است، یعنی در آب حل نمی‌شود. در نتیجه می‌تواند مواد غیرقطبی مانند روغن‌ها، چربی‌ها و موم‌ها را در خود حل کند، و یک حلال عالی برای این مواد می‌باشد. سیکلوهگزان همچنین حلال مناسبی برای ترکیبات آلی مانند آلکن‌ها و الکل‌ها که ماهیتی غیرقطبی دارند، می‌باشد.

نقطه جوش سیکلوهگزان  80.74  درجه سانتی‌گراد است و در دمای اتاق به صورت مایع می‌باشد. یک ترکیب نسبتا فرار بوده که به راحتی تبخیر می‌شود. از این رو، معمولاً در تولید عطرها کاربرد دارد، زیرا به سرعت تبخیر شده و رایحه دلخواه را از خود به جای می‌گذارد. نقطه جوش پایین ترکیب، آن را برای صنایعی که نیاز به  خشک شدن سریع دارند، مناسب می‌سازد.

سیکلوهگزان همچنین دارای نقطه انجماد پایین 6.5 درجه سانتی‌گراد است و می‌تواند حتی در دماهای پایین‌تر به شکل مایع باقی بماند. این ترکیب یک جزء مفید در مبردها و به عنوان یک واسطه انتقال حرارت می‌باشد.

یکی از مهمترین خواص شیمیایی سیکلوهگزان، پایداری آن است. یک ترکیب بسیار پایدار بوده و با اکثر مواد در دمای اتاق واکنش نشان نمی‌دهد. این پایداری آن را به حلال مطلوبی برای ذخیره و انتقال مواد شیمیایی واکنش‌پذیر تبدیل کرده است. سیکلوهگزان می‌تواند در دماهای بالا تحت واکنش قرار گیرد. این ترکیب در دمای بالا و در حضور اکسیژن، قابلیت احتراق داشته، دی‌اکسید کربن و آب تولید می‌کند. این ویژگی آن را به یک ماده بسیار قابل اشتعال تبدیل کرده است.

روش‌های تولید سیکلوهگزان

دو روش اصلی برای تولید سیکلوهگزان وجود دارد:

1_ هیدروژنه کردن کاتالیزوری بنزن

2_ کراکینگ نفت

روش اول از نظر انرژی کارآمدتر در نظر گرفته می‌شود، در حالی‌که روش دوم به دلیل هزینه تولید پایین‌تر، بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

روش اول (هیدروژنه کردن کاتالیزوری بنزن)

هیدروژناسیون کاتالیستی بنزن، یک فرآیند کاملاً کنترل شده و تخصصی است، که شامل واکنش بنزن با گاز هیدروژن در حضور کاتالیزور می‌باشد. این فرآیند در دماهای بالا (حدود 150-200 درجه سانتی‌گراد) و فشار بالا (حدود 30-60 بار) انجام می‌شود. متداول‌ترین کاتالیزورها  نیکل و پلاتین هستند.

واکنش در چند مرحله انجام می‌شود و هر مرحله نقش مهمی در فرآیند کلی تولید سیکلوهگزان ایفا می‌کند.

ابتدا، بنزن و هیدروژن به یک رآکتور وارد شده و تا دما و فشار مورد نظر گرم می‌شوند. سپس مولکول‌های بنزن توسط کاتالیزور فعال شده و تحت واکنش‌های هیدروژناسیون قرار می‌گیرند و در نهایت سیکلوهگزان را تشکیل می‌دهند.

در مرحله دوم، مخلوط به یک سیستم خنک‌کننده منتقل می‌شود، جایی که بنزن و هیدروژن که واکنش نداده‌اند، از سیکلوهگزان جدا می‌شوند. بنزن واکنش نداده، بازیافت شده و به رآکتور برای پردازش بیشتر برگردانده می‌شود، در حالی‌که هیدروژن جدا شده، مجدداً در واکنش استفاده می‌شود.

مرحله آخر شامل تصفیه سیکلوهگزان برای حذف هرگونه ناخالصی می‌باشد. این کار از طریق فرآیندی به نام تقطیر کسری انجام می‌شود که در آن سیکلوهگزان گرم شده و بر اساس نقطه جوش آن متراکم می‌شود. سپس سیکلوهگزان خالص جمع‌آوری شده و آماده بسته‌بندی و توزیع در صنایع مختلف می‌شود.

روش دوم  (کراکینگ نفت)

کراکینگ نفت فرآیندی است که هیدروکربن‌های سنگین و با زنجیره بلند را به محصولات با ارزش‌تری مانند بنزین، نفت سفید و سیکلوهگزان تبدیل می‌کند. این روش شامل حرارت دادن نفت در دمای بالا (حدود 700-900 درجه سانتی‌گراد) و فشار بالا (حدود 70-80 بار) در حضور کاتالیزور می‌باشد.

فرآیند کراکینگ، هیدروکربن‌های با زنجیره بلند را به مولکول‌های کوتاه‌تر، از جمله سیکلوهگزان، تجزیه می‌کند. این فرآیند در یک رآکتور انجام شده و محصولات حاصل به واحد جداسازی فرستاده می‌شوند، جایی که سیکلوهگزان با استفاده از تقطیر جزئی، مشابه روش هیدروژناسیون کاتالیزوری، جداسازی و خالص‌سازی می‌شود. در حالی‌که این روش بازده انرژی کمتری دارد، اما به دلیل فراوانی ذخایر نفتی و هزینه کمتر تولید، در مقایسه با روش هیدروژناسیون کاتالیزوری، همچنان مورد استفاده قرار می‌گیرد.

كاربردهای سیکلوهگزان

کاربردهای مختلف سیکلوهگزان در آزمایشگاه حلال در واکنش‌های آلی، یکی از کاربردهای اولیه سیکلوهگزان به عنوان یک حلال غیرقطبی در واکنش‌های آلی است. معمولاً به عنوان یک محیط واکنش برای واکنش‌های گریگنارد، که شامل تشکیل پیوندهای کربن-کربن است، استفاده می‌شود.

کروماتوگرافی

سیکلوهگزان همچنین به طور گسترده در کروماتوگرافی کاربرد دارد. در کروماتوگرافی گازی، سیکلوهگزان به عنوان یک فاز متحرک برای حمل نمونه از یک ستون استفاده می‌شود. نقطه جوش کم و فرار بودن این ترکیب، آن را به یک فاز متحرک ایده‌آل در کروماتوگرافی گازی تبدیل کرده است. در کروماتوگرافی مایع، سیکلوهگزان به عنوان یک اصلاح‌کننده، برای بهبود جداسازی اجزا در یک مخلوط استفاده می‌شود.

کاربردهای صنعتی

یکی از کاربردهای اولیه سیکلوهگزان در صنعت، به عنوان حلال برای استخراج روغن‌های گیاهی و حیوانی است. یک حلال بسیار کارآمد است که می‌تواند طیف گسترده‌ای از ترکیبات آلی را حل کند.

در صنایع غذایی از سیکلوهگزان برای جداسازی و استخراج روغن پالم، روغن سویا و سایر روغن‌های خوراکی از مواد اولیه آنها استفاده می‌شود. همچنین در تولید طعم‌دهنده‌ها و عطرها استفاده می‌شود، زیرا می‌تواند به طور موثر اسانس‌ها را استخراج و حل کند.

افزودنی سوخت

در پالایش بنزین، از سیکلوهگزان به عنوان افزودنی برای افزایش درجه اکتان سوخت استفاده می‌شود. رتبه اکتان بالاتر باعث عملکرد بهتر موتور و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شود. سیکلوهگزان جایگزین ارزان‌تری برای سایر افزودنی‌های بنزین می‌باشد.

لاستیک

در صنعت تولید لاستیک و تایر، از سیکلوهگزان به‌عنوان یک عامل ولکانیزاسیون استفاده می‌شود، که با گوگرد و شتاب‌دهنده‌ها واکنش نشان داده تا پیوندهای متقاطع در لاستیک ایجاد کند که باعث دوام و مقاومت بیشتر در برابر سایش و پارگی می‌شود. همچنین به عنوان یک حلال در تولید لاستیک مصنوعی که معمولاً به عنوان نئوپرن شناخته می‌شود، کاربرد دارد.

داروسازی

سیکلوهگزان در صنعت داروسازی، به عنوان یک محیط واکنش در تولید داروهای مختلف از جمله آنتی‌بیوتیک‌ها و ضدعفونی‌کننده‌ها استفاده می‌شود. نقطه جوش کم آن باعث می‌شود که به راحتی از محصول نهایی خارج و داروها خالص و باکیفیت باقی بمانند.

رنگ و پوشش

سیکلوهگزان به عنوان حلال برای رنگ‌ها، پوشش‌ها و چسب‌ها استفاده می‌شود. به دلیل توانایی عالی در حل کردن سایر مواد، در صنعت رنگ و پوشش، برای رقیق کردن و حل کردن رنگدانه‌ها و بایندرها کاربرد فراوانی دارد. سیکلوهگزان همچنین به عنوان یک حلال در تولید چسب‌ها و درزگیرها استفاده می‌شود که امکان اختلاط آسان اجزای مختلف را فراهم می‌کند

پتروشیمی

در صنعت پتروشیمی، سیکلوهگزان یک جزء کلیدی در تولید نایلون و سایر الیاف مصنوعی است. سیکلوهگزان ماده خام ضروری برای تولید اسید آدیپیک می‌باشد، که سپس برای ساخت نایلون و سایر پلیمرهای مصنوعی استفاده می‌شود. این فرآیند شامل اکسیداسیون سیکلوهگزان برای تولید سیکلوهگزانول و سیکلوهگزانون است که سپس به اسید آدیپیک تبدیل می‌شود. خلوص بالا و سمیت کم سیکلوهگزان آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای این فرآیند تبدیل می‌کند.

به غیر از این مصارف عمده، سیکلوهگزان کاربردهای کوچکتر دیگری نیز در صنایع مختلف دارد. به عنوان حلال در تولید حشره‌کش‌ها و آفت‌کش‌ها و همچنین در فرمولاسیون مواد پاک‌کننده و شوینده‌ها استفاده می‌شود. همچنین به دلیل ویسکوزیته کم و خواص خنک‌کنندگی عالی، در تولید روان‌کننده‌ها و خنک‌کننده‌های صنعتی کاربرد دارد.

خطرات

مانند هر ماده شیمیایی، سیکلوهگزان نیز برای سلامت انسان و محیط زیست خطراتی دارد.

سیکلوهگزان بسیار قابل اشتعال است و در صورت قرار گرفتن در معرض حرارت، جرقه یا شعله به راحتی می‌تواند مشتعل شود. در صورت بروز آتش‌سوزی، می‌تواند به سرعت گسترش یابد و منجر به انفجار شود.

سیکلوهگزان در صورت استنشاق، بلعیدن یا تماس با پوست می‌تواند مضر باشد. باعث تضعیف سیستم عصبی مرکزی است و می‌تواند باعث سرگیجه، سردرد و حالت تهوع شود. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض سطوح بالای سیکلوهگزان می‌تواند به کبد، کلیه‌ها و سیستم عصبی آسیب برساند. در موارد شدید، می‌تواند منجر به کما یا مرگ شود.

خطرات زیست محیطی

هنگامی که سیکلوهگزان در محیط منتشر می‌شود، می‌تواند آب و خاک را آلوده کرده و زندگی آبزیان را تهدید کند. همچنین برای گیاهان مضر بوده و می‌تواند بر تعادل اکوسیستم تأثیر بگذارد.

اقدامات ایمنی

نگهداری و جابجایی مناسب: سیکلوهگزان باید در مکانی با تهویه مناسب، دور از هرگونه منبع حرارت، جرقه یا شعله نگهداری شود. باید در ظروف دربسته و دور از نور مستقیم خورشید نگهداری شود. هنگام کار با مواد شیمیایی، باید از تجهیزات حفاظت فردی مناسب (PPE) از جمله دستکش، عینک، و روپوش آزمایشگاهی استفاده شود.

دفع صحیح

هرگونه نشت سیکلوهگزان باید فوراً مهار و به درستی دفع شود. پیروی از دستورالعمل‌های ایمنی، برای اطمینان از دفع ایمن و مناسب بسیار مهم می‌باشد. آموزش مناسب و رعایت پروتکل‌های ایمنی در حصول اطمینان از استفاده ایمن از سیکلوهگزان بسیار مهم است.

قیمت و خرید سیکلوهگزان

برای سفارش سیکلو هگزان با مناسب‌ترین قیمت، با شماره‌های زیر تماس بگیرید: