o-ไซลีน (CAS 95-47-6) คืออะไร?
o-ไซลีนหรือออร์โธ-ไซลีนเป็นอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนที่มีสูตรโมเลกุล C8H10 และมีน้ำหนักโมเลกุล 106.16 กรัม/โมล เป็นหนึ่งในสามไอโซเมอร์ไดเมทิลเบนซีน โดยมีกลุ่มเมทิลสองกลุ่มบนวงแหวนคาร์บอนที่อยู่ติดกัน ซึ่งอยู่ในตำแหน่ง 1,2- เป็นของเหลวใสไม่มีสี มีกลิ่นหอม จุดเดือดประมาณ 144 องศา จุดหลอมเหลวประมาณ -25 องศา ความหนาแน่นประมาณ 0.88 g/cm3 ที่ 20 องศา และจุดวาบไฟประมาณ 29 ถึง 32 องศา (ถ้วยปิด) o-Xylene ส่วนใหญ่ผลิตจากตัวเร่งปฏิกิริยาฟอร์เมตและน้ำมันเบนซินแบบไพโรไลซิสในโรงกลั่น ร่วมกับไอโซเมอร์ไซลีนอื่นๆ และถูกแยกออกโดยการกลั่นเนื่องจากจุดเดือดของมันแตกต่างจากไอโซเมอร์เมตาและพารามากพอ
o-ไซลีนสนับสนุนอุตสาหกรรมพลาสติกอย่างไร
o-ไซลีนเข้าสู่ห่วงโซ่คุณค่าของพลาสติกในฐานะวัตถุดิบตั้งต้นทางเคมี แทนที่จะเป็นส่วนผสมโดยตรงของพลาสติก สายโซ่เริ่มจากโอ-ไซลีนไปจนถึงพาทาลิกแอนไฮไดรด์ไปจนถึงพลาสติไซเซอร์และเรซิน o-ไซลีนกว่า 80% ที่บริโภคทั่วโลกถูกออกซิไดซ์เป็นพาทาลิกแอนไฮไดรด์ (PA) ซึ่งจากนั้นจะถูกเอสเทอร์ด้วยแอลกอฮอล์เป็นสารพลาสติไซเซอร์พทาเลท หรือทำปฏิกิริยากับโพลีออลเพื่อเกิดเป็นอัลคิดและเรซินโพลีเอสเตอร์ที่ไม่อิ่มตัว ผลิตภัณฑ์ขั้นปลายเหล่านี้ทำให้ PVC ที่มีความยืดหยุ่นมีความนุ่มนวล ปรับปรุงความสามารถในการแปรรูปของสารประกอบ และผลิตเรซินที่เชื่อมขวางสำหรับวัสดุคอมโพสิตและสารเคลือบ
เส้นทางการผลิต: จากโอ-ไซลีนไปจนถึงพลาสติไซเซอร์
| ขั้นตอน | กระบวนการ | ผลิตภัณฑ์ |
| 1 | ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของ o-ไซลีนกับอากาศเหนือตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีวาเนเดียม- | ทาทาลิกแอนไฮไดรด์ (PA) |
| 2 | เอสเทอริฟิเคชันของ PA ด้วยแอลกอฮอล์ เช่น 2-เอทิลเฮกซานอลหรือไอโซโนนิลแอลกอฮอล์ | พลาสติไซเซอร์พาทาเลท เช่น DOP และ DINP |
| 3 | การผสมพลาสติไซเซอร์กับพีวีซีเรซินและสารเติมแต่ง | สารประกอบพีวีซีที่มีความยืดหยุ่น |
| 4 | ปฏิกิริยาของ PA กับไดออลหรือโพลิออล | อัลคิดและเรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว |
ขั้นตอนออกซิเดชันเป็นหัวใจสำคัญของกระบวนการ o-ไซลีนถูกระเหยด้วยอากาศและส่งผ่านตัวเร่งปฏิกิริยา-เบดวาเนเดียมออกไซด์คงที่ที่อุณหภูมิสูง และผลิตภัณฑ์ถูกควบแน่นและทำให้บริสุทธิ์ การจัดเรียงออร์โธของหมู่เมทิลทั้งสองกลุ่มถือเป็นสิ่งสำคัญ โดยทั้งสองกลุ่มจะถูกออกซิไดซ์เป็นฟังก์ชันของกรดคาร์บอกซิลิก จากนั้นจะปิดวงแหวนแอนไฮไดรด์ ทำให้เกิดพาทาลิกแอนไฮไดรด์ในขั้นตอนเดียว
สถานที่ที่ใช้ผลิตภัณฑ์ขั้นปลายและเหตุใดจึงเลือกใช้-ไซลีน
PVC และสายเคเบิลที่ยืดหยุ่น
พลาสติไซเซอร์พาทาเลทที่ทำจาก PA ช่วยลดอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วของ PVC ทำให้เรซินแข็งกลายเป็นฟิล์ม แผ่น ฉนวนสายเคเบิล พื้น และหนังสังเคราะห์ที่ยืดหยุ่นได้ ปริมาณพลาสติไซเซอร์สามารถเกิน 30% ของน้ำหนักสารประกอบในเกรดที่มีความยืดหยุ่นสูง
เรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว
PA ทำปฏิกิริยากับไดออลและกรดไม่อิ่มตัวเพื่อสร้างเรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว ซึ่งเชื่อมขวางกับสไตรีนในวัสดุผสมที่เสริมแรงด้วยแก้ว-เส้นใย- ตัวเรือ ถัง ท่อ และชิ้นส่วนยานยนต์
อัลคิดเรซินและสารเคลือบ
อัลคิดเรซินที่ทำจาก PA, โพลีออล และกรดไขมันเป็นแกนหลักของการเคลือบทางอุตสาหกรรมและสถาปัตยกรรมหลายชนิด โดยให้ความเงางาม การยึดเกาะ และความทนทานต่อสภาพอากาศ
รูปแบบการแทนที่ออร์โธเหมาะสมเป็นพิเศษกับการสังเคราะห์ทาทาลิกแอนไฮไดรด์ เมตาและพาราไอโซเมอร์ไม่สามารถสร้างไซคลิกแอนไฮไดรด์จากขั้นตอนออกซิเดชันเดียว ดังนั้นพวกมันจึงถูกส่งไปยังการผลิตกรดไอโซทาลิกและเทเรฟทาลิกแทน การเลือกสรรเชิงโครงสร้างนี้เป็นสาเหตุที่ทำให้ไซลีน o- ไซลีนแม้จะเป็นไอโซเมอร์ที่เล็กที่สุดในสามไอโซเมอร์ที่เป็นที่ต้องการ แต่ก็ยังมีตำแหน่งเฉพาะและมั่นคงในกลุ่มอะโรเมติกส์ ผู้กลั่นปรับแต่งหน่วยไอโซเมอไรเซชันและการแยกเพื่อเพิ่มมูลค่าของกระแสไซลีนทั้งหมดให้สูงสุด
ข้อควรพิจารณาด้านคุณภาพและการจัดการ
ผู้ซื้อโอ-ไซลีนควรตรวจสอบความบริสุทธิ์ด้วยแก๊สโครมาโทกราฟี ซึ่งโดยทั่วไปคือ 98% ขึ้นไป สีต่อ ASTM D1209 ความหนาแน่นต่อ ASTM D4052 และปริมาณน้ำโดยการไทเทรตแบบ Karl Fischer เนื่องจากโอ-ไซลีนเป็นของเหลวไวไฟและเป็นสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย จึงต้องเก็บไว้ในภาชนะปิดสนิทและต่อสายดินให้ห่างจากแหล่งกำเนิดประกายไฟ โดยมีการระบายอากาศที่เพียงพอระหว่างการถ่ายโอน และควรใช้ถุงมือและอุปกรณ์ป้องกันดวงตาที่ทนต่อสารเคมี- ไม่ละลายในน้ำ และควรป้องกันไม่ให้เข้าถึงดินและทางน้ำ
คำถามที่พบบ่อย
o-ไซลีนใช้ในผลิตภัณฑ์พลาสติกโดยตรงหรือไม่ไม่ o-ไซลีนจะถูกออกซิไดซ์ครั้งแรกเป็นพาทาลิกแอนไฮไดรด์ ซึ่งถูกแปลงเป็นพลาสติไซเซอร์และเรซิน ผลิตภัณฑ์ขั้นปลายเหล่านี้ (ไม่ใช่ตัว-ไซลีนเอง) ถูกรวมไว้ในผลิตภัณฑ์ที่เป็นพลาสติก
o-ไซลีนมีประโยชน์หลักอย่างไรการใช้งานหลักคือการผลิตพาทาลิกแอนไฮไดรด์ ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 80% ของการใช้ o- ไซลีน และป้อนเข้าสู่ตลาดพลาสติไซเซอร์ อัลคิดเรซิน และเรซินโพลีเอสเตอร์ที่ไม่อิ่มตัว
เหตุใด o-xylene จึงใช้สำหรับพาทาลิกแอนไฮไดรด์ แต่ไม่ใช่ p-xyleneมีเพียงไอโซเมอร์ออร์โธเท่านั้นที่มีหมู่เมทิลสองหมู่ที่อยู่ติดกันซึ่งสามารถปิดวงแหวนแอนไฮไดรด์ที่มีสมาชิกห้า-ในขั้นตอนออกซิเดชันเดียว p-ไซลีนให้กรดเทเรฟทาลิก ซึ่งเป็นวัตถุดิบตั้งต้นสำหรับ PET
พลาสติไซเซอร์พทาเลทใช้ทำอะไร?พวกเขาทำให้ PVC แข็งมีความยืดหยุ่นและสามารถแปรรูปได้สำหรับฉนวนสายเคเบิล พื้น ฟิล์ม และหนังสังเคราะห์ โดยจะมีการปรับปริมาณพลาสติไซเซอร์ตามความนุ่มที่ต้องการ
โอ-ไซลีนละลายในน้ำได้หรือไม่ไม่ o-ไซลีนแทบไม่ละลายในน้ำแต่ละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ส่วนใหญ่ การรั่วไหลจะต้องมีสารดูดซับและกำจัดผ่านช่องทางที่ได้รับอนุญาต
มีข้อควรระวังด้านความปลอดภัยอะไรบ้างสำหรับโอ-ไซลีนเก็บให้ห่างจากความร้อน ประกายไฟ และเปลวไฟ อุปกรณ์ถ่ายเทภาคพื้นดินเพื่อป้องกันประจุไฟฟ้าสถิต ใช้การระบายอากาศและ PPE และเก็บในภาชนะที่ปิดสนิทในที่เย็นและแห้ง