ما دراین مقاله به جایگزین متیلن کلراید می پردازیم: متیلن کلراید (Methylene Chloride) یا دیکلرومتان (Dichloromethane – DCM) با فرمول شیمیایی CH₂Cl₂، یک حلال آلی کلردار بیرنگ و فرار است که به دلیل خواص منحصر به فردش، دههها در صنایع مختلف کاربرد گستردهای داشته است. این ترکیب به دلیل قدرت حلالیت بالا، نقطه جوش نسبتاً پایین (40 درجه سانتیگراد)، قیمت مناسب و غیرقابل اشتعال بودن، به یک انتخاب محبوب تبدیل شده بود. با این حال، نگرانیهای جدی در مورد سمیت آن به ویژه اثرات عصبی حاد و سرطانزایی بالقوه، منجر به محدودیتهای شدید نظارتی و جستجوی فزاینده برای جایگزینهای ایمنتر و پایدارتر شده است.
شیمی مارت ازواردکنندگان مستقیم متیلن کلراید چینی در ایران است شما می توانید برای خرید این محصول با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
ما در این مقاله به بررسی جامع و کامل متیلن کلراید و کاربردهای آن، خطراتی که دارد و مهمتر از همه به بررسی جایگزینهای نوظهور و موجود میپردازیم.
خواص متیلن کلراید
-
ظاهر: مایع شفاف و بیرنگ
-
بو: شیرین و مطبوع (شبیه کلروفرم)
-
فرمول مولکولی: CH₂Cl₂
-
وزن مولکولی: 84.93 g/mol
-
نقطه جوش: 39.8 °C
-
نقطه ذوب: -95.1 °C
-
چگالی: 1.33 g/cm³ (سنگینتر از آب)
-
حلالیت: در آب کمحلال (1.3% وزنی در 25°C)، اما حلال بسیار خوبی برای طیف وسیعی از ترکیبات آلی (چربیها، روغنها، رزینها، پلیمرها) است.
-
قابلیت اشتعال: غیرقابل اشتعال (بدون نقطه اشتعال تحت شرایط استاندارد).
-
پایداری: نسبتاً پایدار، اما در دماهای بالا یا در حضور فلزات فعال میتواند تجزیه شود و فسژن (گاز بسیار سمی) تولید کند.
شیمی مارت ازواردکنندگان مستقیم متیلن کلراید شاندونگ در ایران است شما می توانید برای خرید این محصول با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
کاربرد متیلن کلراید
کاربردهای متیلن کلراید عبازتند از:
-
پاککنندههای صنعتی و فلزکاری: مهمترین کاربرد سنتی، بهخصوص در عملیات روغنزدایی فلزات قبل از رنگآمیزی یا آبکاری. قدرت حلکنندگی عالی آن برای روغنها و گریسها بینظیر بود.
-
تولید فومها: به عنوان عامل فومکننده (Blowing Agent) در تولید فومهای پلییورتان سخت (مثل عایقهای یخچال و پانلهای ساختمانی). این کاربرد به دلیل تخریب لایه اوزون و گرمایش جهانی به شدت کاهش یافته است.
-
صنایع رنگ و پوشش: به عنوان حلال در فرمولاسیون رنگزاها، پاککنندههای رنگ و مواد مرتبط. فراریت بالا باعث خشکشدن سریع میشد.( جهت اطلاعات بیشتر در مورد این خاصیت متیلن کلراید می توانید به مقاله ما در مورد متیلن کلراید پاک کننده ی طبیعی را مطالعه کنید.)
-
استخراجهای شیمیایی و آزمایشگاهی: برای استخراج ترکیبات آلی از مخلوطهای آبی یا جامدات.
-
تولید دارو: به عنوان حلال در سنتز برخی داروها (هرچند تحت کنترل شدید).
-
صنایع پلاستیک و فیلم: به عنوان حلال در پردازش پلاستیکها.
-
چسبها: جزء حلال در برخی فرمولاسیونهای چسب.
این محتوا با استفاده از فناوری هوش مصنوعی تولید و توسط تیم تحریریه بازبینی و تکمیل شده است.
چرا به فکر جایگزین متیلن کلراید هستیم در زیر به متیلن کلراید و اثرات آن اشاره می کنیم:
خطرات و مضرات متیلن کلراید
-
سمیت حاد (کوتاه مدت):
-
سرکوب سیستم عصبی مرکزی (CNS): مهمترین خطر. استنشاق بخارات میتواند باعث سرگیجه، سردرد، گیجی، تهوع، بیهوشی و در موارد شدید، مرگ به دلیل افسردگی تنفسی یا آریتمی قلبی شود. اثرات آن شبیه به مسمومیت با الکل اما قویتر است.
-
تحریک: تماس با پوست باعث خشکی، ترکخوردگی و درماتیت میشود. تماس با چشم باعث تحریک شدید میگردد.
-
-
سمیت مزمن (بلند مدت):
-
سرطانزایی (Carcinogenicity): آژانس بینالمللی تحقیقات سرطان (IARC) متیلن کلراید را در گروه 2A (احتمالاً سرطانزا برای انسان) طبقهبندی کرده است. سازمان ملی سمشناسی آمریکا (NTP) آن را به عنوان “مشمول پیشبینی سرطانزایی معقول در انسان” ذکر میکند. EPA آن را به عنوان یک “احتمالاً سرطانزای انسانی” ارزیابی میکند. شواهد قوی از سرطانزایی در حیوانات آزمایشگاهی (بهویژه سرطان ریه و کبد) وجود دارد و نگرانی برای انسان وجود دارد.
-
آسیب کبد و کلیه: قرارگیری طولانیمدت میتواند به این اندامها آسیب برساند.
-
اثرات عصبی: قرارگیری مزمن ممکن است باعث مشکلات حافظه و تمرکز شود.
-
-
خطرات زیستی:
-
اگرچه در جو نسبتاً سریع تجزیه میشود (نیمهعمر حدود 5 ماه)، پتانسیل کماثر کردن لایه استراتوسفری اوزون (ODP پایینتر از CFCها) و پتانسیل گلخانهای (GWP حدود 9) دارد. نشت به آبهای زیرزمینی نگرانکننده است زیرا تجزیه زیستی آن کند است.
-
خطرات شغلی: کارگرانی که از این ماده در فضاهای بسته (مانند تانکهای نفتزدایی، حمامهای چربیگیری) استفاده میکنند، بهویژه در معرض خطر بالای مسمومیت حاد و مرگ قرار دارند.
قوانین و محدودیتهای جهانی
-
ایالات متحده (EPA): برنامه مدیریت ریسک (RMP) و قانون هوای پاک (CAA) آن را کنترل میکند. در سال 2019، EPA استفاده از DCM در پاککنندههای رنگ مبتنی بر مصرفکننده را ممنوع کرد. OSHA حد مواجهه شغلی مجاز (PEL) را 25 ppm (میانگین وزنی زمانی 8 ساعته) و حد تماس کوتاهمدت (STEL) را 125 ppm تعیین کرده است.
-
اتحادیه اروپا (EU): تحت مقررات REACH، استفاده از DCM در پاککنندههای رنگ برای مصرف عمومی ممنوع است. در کاربردهای صنعتی حرفهای، کنترلهای سختگیرانهای اعمال میشود. طبقهبندی: مظنون به ایجاد سرطان (Cat. 2)، سمی در صورت استنشاق (Acute Tox. 3)، باعث آسیب اندامها (STOT SE 1 – اعصاب مرکزی). محدودیت مواجهه شغلی (OEL) معمولاً 50 ppm (میانگین 8 ساعته) و 100 ppm (STEL) است.
-
کنوانسیون استکهلم (POPs): در حال حاضر در فهرست این کنوانسیون نیست، اما تحت بررسی مداوم است.
-
پروتکل مونترال: بهطور مستقیم تحت این پروتکل برای تخریب اوزون نیست (ODP پایین دارد)، اما کاهش استفاده از آن در فومها به دلیل نگرانیهای اقلیمی ادامه دارد.
- شیمی مارت ازواردکنندگان مستقیم متیلن کلراید لوکسی در ایران است شما می توانید برای خرید این محصول با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
جایگزین متیلن کلراید
جستجو برای جایگزینهای ایمنتر و سازگارتر با محیط زیست، یک حوزه فعال تحقیق و توسعه است. انتخاب جایگزین بهینه به شدت به کاربرد خاص بستگی دارد. هیچ “حلال معجزهآسایی” وجود ندارد که در همه جا بتواند جایگزین DCM شود، اما گزینههای متعددی در دسترس هستند:
-
حلالهای آبی (Water-Based Systems):
-
مکانیسم: استفاده از آب به عنوان پایه اصلی، همراه با سورفکتانتها (مواد فعال سطحی)، حلالهای آلی کمکحلال (co-solvents) و قلیاها.
-
کاربردها: پاککنندههای صنعتی و روغنزدایی، پاککنندههای رنگ، چسبها، برخی فرمولاسیونهای رنگ.
-
مزایا: سمیت بسیار پایینتر (بهویژه استنشاقی)، خطر آتشسوزی بسیار کم، هزینه دفع معمولاً پایینتر، سازگاری محیط زیستی عموماً بهتر.
-
معایب/ملاحظات: قدرت حلکنندگی برای برخی روغنها/گریسهای سنگین یا آلایندههای پلیمری ممکن است کمتر از حلالهای آلی قوی باشد. نیاز به خشککردن (انرژی بر). ممکن است باعث خوردگی برخی فلزات شوند. نیاز به تصفیه پساب.
-
نمونه محصولات: پاککنندههای قلیایی یا خنثی مبتنی بر آب، پاککنندههای رنگ امولسیونی.
-
-
حلالهای هیدروکربنی (Hydrocarbon Solvents):
-
مکانیسم: استفاده از حلالهای نفتی تصفیه شده (معمولاً پارافینیک یا نفتنیک) با نقطه اشتعال بالا.
-
کاربردها: روغنزدایی فلزات، پاککنندههای صنعتی عمومی، استخراج، برخی چسبها و رنگها.
-
مزایا: سمیت حاد پایینتر از DCM (هرچند استنشاق طولانیمدت خطرات خود را دارد). عملکرد خوب در حل روغنها و گریسها. اغلب زیستتخریبپذیرتر از کلردارها.
-
معایب/ملاحظات: قابل اشتعال (نیاز به کنترلهای شدید انفجار و آتشسوزی). برخی نگرانیهای سمیت مزمن (بهویژه ترکیبات معطر). پتانسیل ایجاد مههای فتوشیمیایی (SMOG). ممکن است بوی قوی داشته باشند.
-
نمونه محصولات: حلالهای پارافینیک سنگین (Exxsol D, Shellsol), حلالهای نفتنیک (Shell Cyclosol, ExxonMobil Nappar).
-
-
حلالهای اکسیژنه (Oxygenated Solvents):
-
مکانیسم: حلالهای حاوی اکسیژن در مولکول مانند کتونها (استون، MEK, MIBK), استرها (استات اتیل، استات بوتیل، استات پروپیلن گلیکول – PGMEA), الکلها (ایزوپروپیل الکل – IPA، اتانول)، گلیکول اترها (بوتیل گلیکول، پروپیلن گلیکول مونومتیل اتر – PGME).
-
کاربردها: بسیار متنوع – پاککنندههای الکترونیکی و صنعتی دقیق، پاککنندههای رنگ، حلالهای واکنشهای شیمیایی، جوهرها، چسبها، رنگها.
-
مزایا: طیف گستردهای از قدرت حلالیت و فراریت موجود. بسیاری سمیت کمتری نسبت به DCM دارند (البته ارزیابی هر کدام ضروری است – برخی کتونها و گلیکول اترها نگرانیهای سمیت خاص خود را دارند). برخی زیستتخریبپذیری خوبی دارند.
-
معایب/ملاحظات: بسیاری قابل اشتعال هستند. برخی (مثل استون) فراریت بسیار بالایی دارند. برخی (مثل متیل اتیل کتون, MIBK) میتوانند اثرات عصبی داشته باشند. برخی گلیکول اترها سمیت تولیدمثلی یا خونی دارند. انتخاب دقیق بر اساس کاربرد و ارزیابی ریسک ضروری است.
-
نمونه محصولات: استون (برای پاککنندگی عمومی)، استات اتیل (حلال واکنشها، پاککنندههای لاک ناخن)، PGMEA (صنایع نیمههادی و پوشش)، IPA (پاککنندگی و ضدعفونی).
-
-
حلالهای فلورینه (Fluorinated Solvents – HFOs, HFE, HFEs):
-
مکانیسم: حلالهای مبتنی بر فلوئور که اغلب به عنوان جایگزینهای مستقیم برای CFCها، HCFCها و PFCهای قدیمی توسعه یافتهاند. شامل هیدروفلوئوروکربنها (HFCs – در حال کاهش)، هیدروفلوئوروالفینها (HFOs)، هیدروفلوئورواترها (HFEs) و هیدروفلوئوروکتونها (HFKs).
-
کاربردها: پاککنندههای دقیق الکترونیکی و فلزی، روغنزدایی قطعات حساس، خنککنندهها، عامل فومکنندگی (جایگزین DCM در فوم).
-
مزایا: غیرقابل اشتعال (بسیاری). سمیت نسبتاً پایین (بهویژه در مقایسه با DCM). پایداری شیمیایی بالا. قدرت حلالیت خوب برای روغنها و گریسها. پتانسیل تخریب اوزون (ODP) صفر. پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) بسیار پایینتر از جایگزینهای قدیمی فلوئورینه (بهویژه HFOها و HFEs جدید).
-
معایب/ملاحظات: هزینه بسیار بالاتر نسبت به حلالهای متداول. پایداری برخی در محیط زیست (PFAS) میتواند نگرانکننده باشد (تحت بررسی نظارتی فزاینده). برخی ممکن است گازهای گلخانهای قوی باشند اگرچه GWP پایینتری دارند. نیاز به مدیریت دقیق چرخه عمر.
-
نمونه محصولات: Novec 7100، Novec 7200 (ترکیبات HFE از 3M)، Solstice PF، Solstice Performance Fluid (HFO از Honeywell)، Vertrel (HFC/HFE از Chemours)، فلوروکتونها (FKDs).
-
جایگزین های متیلن کلراید
-
-
حلالهای زیستی (Bio-Based Solvents):
-
مکانیسم: حلالهای مشتق شده از منابع تجدیدپذیر (زیستتوده) مانند روغنهای گیاهی، نشاسته یا قندها. مثالها شامل دیلیمونن (از پوست مرکبات)، استرهای روغن نخل یا نارگیل، الکلهای زیستی (زیستاتانول)، لاکتات اتیل، استات ایزوبورنیل.
-
کاربردها: پاککنندههای صنعتی و خانگی، پاککنندههای رنگ، حلالهای چاپ و جوهر، عطرها، استخراج (مثلاً در صنایع غذایی و دارویی).
-
مزایا: پایه تجدیدپذیر. زیستتخریبپذیری عموماً عالی. سمیت کم (اغلب). بوی مطبوع (برخی). پروفایل محیط زیستی مطلوب.
-
معایب/ملاحظات: هزینه ممکن است بالاتر باشد. قدرت حلالیت برای همه کاربردها ممکن است کافی نباشد. فراریت و زمان خشکشدن متفاوت. برخی (مثل دیلیمونن) میتوانند تحریککننده پوست و چشم باشند و قابل اشتعال هستند. نیاز به توسعه بیشتر برای تطبیق با الزامات صنعتی سنگین.
-
نمونه محصولات: دیلیمونن، استرهای متیل سویا (SME)، استرهای روغن نخل متیله (POME)، اتیل لاکتات، زیستاتانول.
-
-
فناوریهای بدون حلال یا کم حلال (Solvent-Free or Reduced-Solvent Technologies):
-
مکانیسم: حذف یا کاهش شدید نیاز به حلال از طریق تغییر فرآیند یا مواد.
-
کاربردها/مثالها:
-
پاککنندگی: استفاده از تمیزکنندههای بخار، تمیزکنندههای لیزری، تمیزکنندههای پلاسما، تمیزکنندههای سایندهای (مثل یخ خشک، سودا بلاستینگ)، امولسیونهای تمیزکننده قابل شستشو با آب.
-
پوششها: استفاده از پوششهای پودری (کاملاً بدون حلال)، پوششهای با جامدات بالا (High-Solid Coatings) (حلال بسیار کم)، پوششهای UV/EB قابل پخت (حلال کم یا بدون حلال).
-
چسبها: استفاده از چسبهای مذاب داغ (Hot Melt Adhesives)، چسبهای واکنشدهنده (مثل اپوکسیهای دو جزئی)، چسبهای UV قابل پخت.
-
فومها: استفاده از عوامل فومکننده فیزیکی (مثل گاز CO₂ تحت فشار) یا فومکنندههای شیمیایی با GWP پایینتر.
-
-
مزایا: حذف یا کاهش چشمگیر خطرات مرتبط با حلالها (سمیت، اشتعال، VOC). کاهش هزینههای دفع حلال. کاهش انتشارات محیط زیستی. بهبود ایمنی کارگری.
-
معایب/ملاحظات: ممکن است نیاز به سرمایهگذاری اولیه بالا در تجهیزات جدید داشته باشد. ممکن است برای همه مواد یا اشکال قطعات مناسب نباشد. ممکن است سرعت فرآیند یا کیفیت نهایی متفاوت باشد. نیاز به بازطراحی فرآیند.
-
شیمی مارت ازواردکنندگان مستقیم متیلن کلراید دیولت در ایران است شما می توانید برای خرید این محصول با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
نتیجهگیری
متیلن کلراید حلال قدرتمندی بود که به دلیل خطرات جدی سلامت انسان (بهویژه سمیت عصبی حاد و سرطانزایی بالقوه) و نگرانیهای محیط زیستی، بهطور فزایندهای تحت فشار نظارتی قرار گرفته و در بسیاری از کاربردها به ویژه در حوزه مصرفکننده و پاککنندگی صنعتی، ممنوع یا محدود شده است. حرکت جهانی به سمت شیمی سبز و ایمنی بیشتر کارگران، توسعه و پذیرش جایگزینها را ضروری ساخته است.
همانطور که بررسی شد، جایگزینهای متعددی وجود دارند:
-
حلالهای آبی و هیدروکربنی گزینههای مقرونبهصرفه برای بسیاری از کاربردهای پاککنندگی هستند، اگرچه معایبی مانند قدرت حلالیت کمتر یا اشتعالپذیری دارند.
-
حلالهای اکسیژنه طیف وسیعی از گزینهها را با عملکرد خوب ارائه میدهند، اما نیاز به ارزیابی دقیق سمیت و اشتعالپذیری دارند.
-
حلالهای فلورینه جدید (HFOs, HFEs, HFKs) عملکرد عالی و ایمنی (غیرقابل اشتعال، سمیت پایین) را ارائه میکنند، اما هزینه بالاتر و نگرانیهای زیست محیطی پایدار (PFAS) چالشهایی هستند.
-
حلالهای زیستی جذابیت محیط زیستی و تجدیدپذیری دارند، اما ممکن است برای کاربردهای صنعتی سنگین بهینهسازی بیشتری نیاز داشته باشند.
-
فناوریهای بدون حلال یا کم حلال (پاککنندههای مکانیکی/بخار، پوششهای پودری، چسبهای مذاب) اغلب پایدارترین و ایمنترین راهحلهای بلندمدت هستند.
برای انتخاب جایگزین این موارد را مورد توجه قرار دهید:
-
عملکرد فنی: آیا قدرت حلالیت، فراریت و زمان خشکشدن مورد نیاز را دارد؟
-
ایمنی و سلامت: سمیت (حاد و مزمن)، اشتعالپذیری، نیاز به تجهیزات حفاظتی.
-
تأثیر محیط زیستی: VOC، GWP، ODP، زیستتخریبپذیری، پایداری (PFAS).
-
هزینه: هزینه خرید، عملیاتی (انرژی، زمان فرآیند)، دفع.
-
تطابق با مقررات: رعایت قوانین محلی و بینالمللی.
-
قابلیت اجرا: نیاز به تغییر تجهیزات یا فرآیند.
پویایی این زمینه نشان میدهد که جایگزینی متیلن کلراید یک فرآیند مداوم است. نوآوری در شیمی حلالها و توسعه فناوریهای جدید بدون حلال، همچنان مسیر را به سمت محیطهای کاری ایمنتر و عملیات صنعتی پایدارتر هدایت خواهد کرد. صنایع باید بهطور فعال جایگزینهای مناسب را ارزیابی و پیادهسازی کنند تا نه تنها از الزامات نظارتی پیروی کنند، بلکه از سلامت کارگران و محیط زیست محافظت نمایند.
شهرک هایی همچون شهرک صنعتی شیراز, شهرک صنعتی اراک, شهرک صنعتی عسلویه, شهرک صنعتی شهریار, شهرک صنعتی کاوه, شهرک صنعتی قزوین به سرعت در حال جایگزینی این ماده هستند. شیمی مارت برای این کارخانجات شرایط ویژه ای برای خرید جایگزین های این ماده و یا متیلن کلراید در نظر گرفته است. جهت اطلاعات بیشتر با ما در تماس باشید.
امیدواریم این مقاله با اندوخته های شما افزوده باشد.
منابع
-
آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده (EPA) – متیلن کلراید:
-
اطلاعات عمومی و ارزیابی ریسک: https://www.epa.gov/assessing-and-managing-chemicals-under-tsca/risk-management-methylene-chloride
-
ممنوعیت در پاککنندههای رنگ مصرفکننده: https://www.epa.gov/assessing-and-managing-chemicals-under-tsca/final-rule-methylene-chloride
-
-
سازمان ایمنی و بهداشت شغلی ایالات متحده (OSHA) – متیلن کلراید:
-
آژانس بینالمللی تحقیقات سرطان (IARC):
-
خلاصه ارزیابی مونوگرافها – دیکلرومتان: https://monographs.iarc.who.int/list-of-classifications (جستجو برای Dichloromethane – گروه 2A)
-
-
برنامه ملی سمشناسی ایالات متحده (NTP):
-
گزارش سرطانزایی در مورد دیکلرومتان: https://ntp.niehs.nih.gov/whatwestudy/assessments/cancer/roc/index.html (جستجو در گزارشها)
-
-
آژانس مواد شیمیایی اروپا (ECHA) – دیکلرومتان:
-
صفحه اطلاعات ثبتنام: https://echa.europa.eu/registration-dossier/-/registered-dossier/14308 (اطلاعات جامع طبقهبندی خطر، مقررات، استفاده ایمن)
-