DCM ไดคลอโรมีเทนละลายในน้ำหรือไม่? ความสามารถในการละลายและการใช้ในอุตสาหกรรม

ไดคลอโรมีเทนซึ่งมักเรียกสั้น ๆ ว่า DCM หรือที่เรียกว่าเมทิลีนคลอไรด์ เป็นตัวทำละลายที่สร้างความสับสนให้กับผู้ที่คาดว่าโมเลกุลขั้วโลกจะละลายในน้ำ DCM มีขั้วในแง่เคมี พันธะคาร์บอน-ของคลอรีนจะมีไดโพลจริง แต่เมื่อเขย่าด้วยน้ำ มันก็จะแยกตัวเหมือนน้ำมันและจมลงไป คำตอบที่ถูกต้องสำหรับคำถามทั่วไปคือ DCM ละลายได้ในน้ำเพียงเล็กน้อยเท่านั้น โดยอยู่ที่ประมาณ 10 กรัมต่อลิตรที่อุณหภูมิห้อง ในขณะที่มันผสมได้อย่างอิสระกับของเหลวอินทรีย์หลากหลายชนิด การทำความเข้าใจว่าเหตุใดจึงมีความสำคัญ เนื่องจากพฤติกรรมแบบเดียวกันที่ทำให้ DCM ใช้งานในน้ำไม่สะดวก ทำให้การสกัด การลอกออก และการทำความสะอาดที่แม่นยำมีความโดดเด่น

DCM ละลายในน้ำหรือไม่? อธิบายพฤติกรรมของเลเยอร์

DCM และน้ำไม่สามารถผสมกันได้ในทางปฏิบัติ เมื่อเขย่าเข้าด้วยกันจะเกิดเป็นชั้นใสสองชั้น และเนื่องจากความถ่วงจำเพาะของ DCM อยู่ที่ประมาณ 1.33 ชั้น DCM จึงตกลงอยู่ใต้น้ำแทนที่จะอยู่เหนือน้ำ ซึ่งตรงกันข้ามกับพฤติกรรมที่คุ้นเคยของน้ำมัน น้ำมันเบนซิน และตัวทำละลายอินทรีย์ส่วนใหญ่ ปริมาณเล็กน้อยที่เข้าสู่ขั้นตอนของน้ำก็เพียงพอแล้วที่จะทำให้น้ำมีรสหวานจางๆ คล้ายคลอโรฟอร์ม-เหมือนรสชาติและกลิ่น และนี่คือสาเหตุที่วัสดุถูกมองว่าเป็นสิ่งปนเปื้อนในระบบน้ำ แต่กลับต่ำกว่าความเข้มข้นมากจนของเหลวทั้งสองชนิดสามารถอธิบายได้ว่าสามารถผสมกันได้

คุณสมบัติทางกายภาพที่อธิบายพฤติกรรมการละลายของ DCM

รูปแบบการละลายเป็นไปตามโครงสร้างโมเลกุล พันธะคาร์บอน-คลอรีนแต่ละพันธะมีขั้ว ดังนั้นโมเลกุลโดยรวมจึงมีไดโพลสุทธิและละลายสารประกอบอินทรีย์ที่มีขั้วได้อย่างง่ายดาย แต่โมเลกุลนั้นไม่มีอะตอมไฮโดรเจนติดอยู่กับอะตอมอิเล็กโทรเนกาติตี ดังนั้นจึงไม่สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนกับน้ำได้ น้ำ ซึ่งถูกยึดไว้ด้วยกันโดยโครงข่ายพันธะไฮโดรเจนที่แข็งแกร่ง- จะได้รับประโยชน์เพียงเล็กน้อยจากการนำโมเลกุล DCM เข้าสู่โครงข่ายนั้น และผลที่ตามมาคือความสามารถในการละลายร่วมกันได้ไม่ดี

ตัวเลขสองตัวนี้มีความหมายในการปฏิบัติงานโดยตรง ความถ่วงจำเพาะที่สูงกว่า 1.3 อธิบายว่าทำไมชั้น DCM ถึงอยู่ที่ด้านล่างของถังแยก ดังนั้นการแยกจะต้องดำเนินการจากพอร์ตที่ถูกต้อง ความหนาแน่นของไอประมาณ 2.93 หมายความว่าไอของ DCM หนักกว่าอากาศและสะสมในหลุม บ่อ และบริเวณต่ำ- ซึ่งเป็นปัญหาการระบายอากาศและ-พื้นที่จำกัด แทนที่จะเป็นปัญหาด้านประสิทธิภาพของตัวทำละลาย-

DCM เป็นตัวทำละลายในการสกัดและปฏิกิริยา

เนื่องจาก DCM มีความหนาแน่น ระเหยง่าย และไม่สามารถผสมกับน้ำได้ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสกัดของเหลว- ผลิตภัณฑ์สามารถแยกออกจากส่วนผสมที่ทำปฏิกิริยาในน้ำเป็น DCM ชั้นอินทรีย์ที่แยกออกจากด้านล่างของภาชนะ และตัวทำละลายที่ถูกกำจัดออกที่อุณหภูมิต่ำเนื่องจากมีจุดเดือดเพียงประมาณ 40 องศาเซลเซียส จุดเดือดต่ำยังช่วยปกป้องตัวกลางที่ไวต่อความร้อน- และช่วยให้ความต้องการพลังงานอยู่ในระดับปานกลางระหว่างการนำตัวทำละลายกลับคืนโดยการกลั่น

ในการผลิตยาและเคมีภัณฑ์ขั้นสูง DCM ถูกใช้เป็นตัวกลางในการทำปฏิกิริยาและเป็นตัวทำละลายในการสกัดสำหรับการสังเคราะห์หลายประเภท แนวทางปฏิบัติทางอุตสาหกรรมมุ่งเน้นไปที่การนำกลับคืนมา: DCM ที่ควบแน่นจะถูกส่งกลับเข้าสู่กระบวนการ และปริมาณเล็กน้อยที่ยังคงละลายอยู่ในราฟฟิเนตที่เป็นน้ำจะถูกแยกหรือดูดซับก่อนที่น้ำจะถูกระบายออก การล้างด้วยน้ำยังทำงานในทิศทางตรงกันข้าม โดยขจัด-เกลือที่ละลายน้ำได้ กรด และผลิตภัณฑ์โพลาร์บาย- ออกจากกระแส DCM ในระหว่างการทำให้บริสุทธิ์และการนำตัวทำละลายกลับมาใช้ใหม่

ใช้ในอุตสาหกรรม: การลอกสี การทำความสะอาดโลหะ โฟม และการรมควัน

การใช้งาน DCM ที่-เป็นที่รู้จักของผู้บริโภค{1}}มากที่สุดคือการลอกสี โดยที่สีจะแทรกซึมและทำให้ชั้นเคลือบที่บ่มแล้วพองตัวขึ้น เพื่อยกออกจากโลหะ ไม้ และอิฐได้อย่างหมดจด โดยปราศจากการเสียดสีทางกล การทำความสะอาดโลหะทางอุตสาหกรรมและการล้างไขมันอย่างแม่นยำอาศัยการละลายที่รุนแรงเช่นเดียวกันเพื่อขจัดน้ำมัน จาระบี แวกซ์ และสารตกค้างจากกระบวนการแปรรูปออกจากชิ้นส่วนและส่วนประกอบที่กลึงด้วยเครื่องจักร อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ใช้ DCM สำหรับการทำความสะอาดบอร์ดและส่วนประกอบโดยต้องใช้ตัวทำละลายที่มีความหนาแน่น-แห้งเร็ว

การใช้งานอื่นๆ ที่ได้รับการยอมรับ ได้แก่ การเป่าโฟมในการผลิตฉนวนบางชนิดและผลิตภัณฑ์โฟมที่มีความยืดหยุ่น การรมควันเกรน และการใช้เป็นตัวทำละลายในกระบวนการในการสังเคราะห์ทางเคมีและในสูตรกาวและยาแนว เนื่องจากสารมีความผันผวนและการคืนสภาพทำได้ตรงไปตรงมา -ผู้ใช้ขนาดใหญ่ส่วนใหญ่จึงใช้ DCM ในระบบปิดหรือนำไอ-กลับคืนมา แทนที่จะเป็นการล้างแบบเปิด ซึ่งจะลดทั้งการใช้ตัวทำละลายและการสัมผัสในสถานที่ทำงาน

ความปลอดภัย การควบคุมการสัมผัส และการจัดการ

DCM ต้องการการควบคุมการสัมผัสอย่างเข้มงวด ไอระเหยที่สูดเข้าไปทำให้เกิดอาการวิงเวียนศีรษะ ปวดศีรษะ และการประสานงานบกพร่อง และร่างกายจะเผาผลาญ DCM ไปเป็นคาร์บอนมอนอกไซด์ ซึ่งจะช่วยลดความสามารถในการรับออกซิเจน-ของเลือด การได้รับสารมากเกินไปเป็นเวลานานหรือซ้ำๆ เกี่ยวข้องกับผลกระทบร้ายแรงต่อสุขภาพในระยะยาว- และสารนี้จัดอยู่ในประเภทสารก่อมะเร็งในมนุษย์ที่น่าจะเป็นไปได้ในระบบการควบคุมจำนวนหนึ่ง ในขณะที่เขตอำนาจศาลหลายแห่งได้จำกัดการใช้งานของผู้บริโภค เช่น การลอกสีโดยบุคคลทั่วไป ควรตรวจสอบขีดจำกัดและข้อจำกัดการสัมผัสในสถานที่ทำงานโดยเทียบกับกฎท้องถิ่นที่ใช้กับไซต์งานเสมอ

สำหรับการใช้งานอย่างปลอดภัย ให้ทำงานเฉพาะในพื้นที่ที่มีการระบายอากาศดี-หรือภายใต้การดูดไอเสียเฉพาะจุด และห้ามใช้งานในพื้นที่จำกัดโดยไม่มีการทดสอบบรรยากาศและอากาศที่จ่ายให้ สวมถุงมือทนสารเคมี- แว่นตาป้องกันน้ำกระเซ็น และชุดป้องกันที่เหมาะสม และเก็บวัสดุไว้ในภาชนะที่ปิดสนิทและมีป้ายกำกับไว้ในที่แห้งและเย็น โดยห่างจากความร้อน ประกายไฟ และเปลวไฟ เนื่องจากไอของ DCM หนักกว่าอากาศ การระบายอากาศในระดับพื้น-จึงเป็นสิ่งจำเป็น และการตอบสนองต่อการรั่วไหลจะต้องรวมถึงการอพยพออกจากพื้นที่ที่อยู่ต่ำ- เช่นเดียวกับการระบายอากาศ การบรรจุสารดูดซับ และการกำจัดผ่านช่องทางของเสียที่ได้รับอนุมัติ

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: ไดคลอโรมีเทนละลายในน้ำหรือไม่
เพียงเล็กน้อยเท่านั้น DCM มีความสามารถในการละลายน้ำได้ประมาณสิบกรัมต่อลิตรที่อุณหภูมิห้อง ดังนั้นของเหลวทั้งสองจึงแยกชั้นกันแทนที่จะเป็นสารละลายเดี่ยว

ถาม: DCM จมหรือลอยน้ำได้หรือไม่
มันจม ความถ่วงจำเพาะของไดคลอโรมีเทนอยู่ที่ประมาณ 1.3255 ดังนั้นชั้น DCM จึงตกลงอยู่ใต้ชั้นน้ำในภาชนะแยก

ถาม: เหตุใด DCM จึงไม่ละลายในน้ำ
DCM มีพันธะขั้วโลกคาร์บอน-แต่ไม่มีอะตอมไฮโดรเจนที่สามารถพันธะไฮโดรเจนกับน้ำได้ ดังนั้นจึงไม่สามารถเจาะเข้าไปในโครงข่ายน้ำและละลายได้ในระดับที่จำกัดเท่านั้น

ถาม: DCM ใช้ทำอะไรเป็นหลัก?
มันถูกใช้ในเครื่องลอกสี การทำความสะอาดโลหะและการล้างไขมันที่แม่นยำ กระบวนการสกัดและปฏิกิริยาทางเภสัชกรรม การทำความสะอาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การเป่าโฟม และการรมควันเมล็ดพืช

ถาม: เหตุใด DCM จึงเป็นตัวทำละลายในการสกัดที่ดี
ไม่สามารถผสมกับน้ำได้ มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ และเดือดประมาณ 40 องศาเซลเซียส ดังนั้นเฟสจึงแยกจากกันได้ง่าย และตัวทำละลายสามารถคืนสภาพได้โดยการกลั่นด้วยอุณหภูมิต่ำ-

ถาม: มีข้อควรระวังด้านความปลอดภัยอะไรบ้างเมื่อใช้ DCM
ใช้การระบายอากาศเสียเฉพาะที่ หลีกเลี่ยงพื้นที่จำกัด สวมถุงมือและแว่นตาทนสารเคมี- เก็บวัสดุให้ห่างจากแหล่งกำเนิดประกายไฟ และเก็บไว้ในภาชนะที่ปิดสนิทให้ห่างจากความร้อน

ถาม: การล้างด้วยน้ำสามารถทำให้กระแส DCM บริสุทธิ์ได้หรือไม่
ใช่. น้ำจะกำจัดเกลือที่ละลายน้ำได้- กรด และผลิตภัณฑ์โพลาร์บาย-ออกจากระยะ DCM ในระหว่างการนำกลับคืน ซึ่งเป็นขั้นตอนมาตรฐานในการทำให้ตัวทำละลายบริสุทธิ์และการรีไซเคิล