مواد شیمیایی صنعتی و انواع آن :
به طور کلی، مواد شیمیایی آزمایشگاهی، مواد شیمیایی لازم برای انجام روشهای آزمایشی و تحقیقی و برای تهیه داروها و سایر مواد شیمیایی هستند.
حضور مواد در زندگی بشر به دوران بسیار قبل باز می گردد. شواهد تاریخی و باستانی که از دوره های مختلف تاریخی به دست آمده است نشان دهنده استفاده انسان ها از مواد مختلف در آن زمان می باشند. موادی که به طور طبیعی از دل کوه و معادن استخراج می شدند، موادی که به راحتی در کوره های ذوب به حالت گداخته در می آمدند و موادی که چکش خوار بودند و از آن برای ساخت ابزار مختلف استفاده می شد، نمونه هایی از این کاربردها هستند.
عناصر فلزی و آلیاژها جزو اولین مواد خام طبیعی بودند که برای استفاده در صنایع به کار رفتند. مس، آهن، طلا، نقره، قلع، فولاد و چدن از مهم ترین این مواد هستند. دسته ای دیگر از مواد شیمیایی به صورت ترکیب در طبیعت یافت می شوند. این مواد از کنار هم قرار گرفتن اتم های مختلف تشکیل می شوند.
مواد شیمیایی صنعتی موادی هستند که ترکیب ثابت و ویژگی های مشخصی دارند. به صورت کلی مواد شیمیایی را نمی توانیم با روش های جداسازی فیزیکی به راحتی از هم جدا کنیم. شما نمی توانید به راحتی و بدون تجزیه ی عناصر و ترکیبات مواد، اجزای تشکیل دهنده ی آن را شناسایی کنید. این مواد به صورت ترکیبات شیمیایی، عناصر شیمیایی، یون یا آلیاژ هستند و در چهر حالت جامد، مایع، گاز و پلاسما وجود دارند.
کاربرد انواع مواد شیمیایی صنعتی :
تمام مواد شیمیایی صنعتی که امروزه با ان ها سر و کار داریم از اتم های جدول تناوبی ساخته شده اند. این مواد به دسته های مختلفی تقسیم بندی می شوند و هر کدام از آن ها دارای خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی هستند که آن را برای یک کاربرد خاص مناسب کرده است. کاربرد انواع مواد شیمیایی در صنعت به شرح زیر بیان می شوند:
صنعت کاشی و سرامیک: سرامیک و کاشی یکی از صنایع بزرگ هر کشور محسوب می شود و می تواند نیازهای بخش ساخت و ساز را تأمین نماید. برای ساخت این محصولات از مواد شیمیایی نظیر اکسیدهای آلومینیوم، نیتریدها و کربید سیلیسیوم، ترکیبات سیلیس و ترکیبات فلزات واسطه استفاده می شود. سیلیس باعث می شود سرامیک ها در برابر حرارت های بسیار بالا مقاوم باشند.
صنعت لاستیک، پلاستیک و پلیمر: واحدهای مونومر نظیر اتیلن که از مشتقات نفتی به دست می آیند برای شرکت در واکنش پلیمریزاسیون در پالایشگاه مناسب هستند. محصولات پلیمری به دست آمده از این سری واکنش ها، انواع پلی اتیلن هستند که در تولید انواع محصولات پلاستیکی مانند ظروف بسته بندی مواد غذایی، مخازن، لوله و اتصالات، فیلم پلی اتیلن و … به کار می روند.
پلیمرها از زنجیره های بلند کربن ساخته می شوند و تعداد کربن، طول زنجیره و تعداد شاخه های فرعی با گروه های عاملی موجب ایجاد خواص مخصوص در یک ماده پلیمری می شود. به طور مثال، کاربرد پی وی سی (پلی وینیل کلراید) یا PVC با کاربرد پلی اتیلن و یا نایلون ها با یکدیگر متفاوت خواهد بود.
برای تولید انواع لاستیک نیز از مواد شیمیایی با عنوان نرم کننده ها و افزودنی ها، پایدارکننده ها، دوده کربن و … استفاده می شود. استحکام و دوام لاستیک ها به علاوه انعطاف پذیری آن ها با به کارگیری موادی نظیر استئارات ممکن می باشد.
صنایع آبکاری و ریخته گری: نمک های معدنی که در ساختار آن ها یکی از فلزات واسطه وجود دارند در این صنعت بسیار استفاده می شوند. موادی نظیر استات مس، استات روی، اکسید منیزیم، اسید سولفامیک، اکسید نیکل، سولفات آهن، دی کرومات آلومینیوم، کربنات روی، کلرید آهن، نیترات آهن و بسیاری مشتقات این نمک ها در صنعت آبکاری و ریخته گری به کار می روند.
صنایع تولید مواد آرایشی – بهداشتی: ترکیباتی که دارای ساختار پیچیده ای هستند و از اتم های محدودی ساخته شده اند در دسته مواد شیمیایی آلی قرار دارند. این مواد عموماً از اتم های کربن، اکسیژن و هیدروژن تشکیل شده اند و خواص بسیار مهمی برای تولید این محصولات دارند. مونواستئارات گلیسرول، ایزوپروپیل پالمینات، ایزوپروپیل میراستات، گلایکول ها، انواع موم ها، سوربیتول، پلی سوربات، پارابِن ها، پارافین، گلیسیرین، وازلین، لانولین و … مهمترین مواد مصرفی این صنعت بزرگ هستند.
صنایع دارویی: تقریباً 90 درصد مواد شیمیایی آلی و معدنی در حالت های جامد و مایع برای تولید محصولات دارویی مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از این مواد شیمیایی عبارتند از: گلیسیرین، اوره، اسید استیک، اتانول، اکتیول، پارافین، بیسموت، گلایکول، لسیتین، استئارات، اکسید روی، آمونیوم کلراید، بنزیل الکل، پلی سوربات ها، تیمول، سدیم لوریل سولفات، سوربیتول، گوارگام، متیل سالیسیلات، موم عسل، منتول، گلیکولیک اسید و … .
صنعت تولید رنگ و رزین و پوشش های صنعتی: یکی از گسترده ترین صنایع که در جهان در حال فعالیت می باشد، صنعت تهیه انواع رنگ خوراکی و صنعتی، رزین و پوشش می باشد. موادی که برای این صنایع مورد استفاده قرار می گیرند ماهیت الی و معدنی دارند.
مواد شیمیایی اولیه برای تولید انواع رنگ و رزین عبارتند از: انواع رنگدانه ها، حلال های شیمیایی مانند تولوئن، بنزن و زایلن، غلظت دهنده ها و استابلایزرها، رزین های پلی استر اپوکسی ها و انواع خشک کن ها. حلال های شیمیایی که در این صنعت به کار می روند بسیار اهمیت دارند؛ این حلال ها را می توان به دسته های اصلی الکل ها و اترها، استرها، کتون ها، حلال های آروماتیک و آلدهیدها تقسیم بندی نمود.
دسته بندی ماده های شیمیایی :
در صنایع شیمیایی، واژه ی «شیمیایی» به «مواد شیمیایی» اطلاق می شود، که با توجه به حجم تولید، به سه دسته ی ماده شیمیایی فله ای، ماده شیمیایی ریز، و ماده شیمیایی مورد استفاده در تحقیقات تقسیم بندی می شود که به شرح زیر است:
- ماده های شیمیایی فله ای، موادی هستند که در مقادیر بسیار بالا همراه با فرایند های مداوم بسیار، بهینه شده و اغلب قیمت نسبتا کمی را دارا هستند.
- ماده های شیمیایی مورد استفاده در تحقیقات به صورت کاملا جداگانه تولید می شوند و قیمت هر گرم از آن ها بسیار بالا است که فروخته نمی شوند. این مواد در جستجو در مسیرهای مصنوعی یا مواد غربالگری برای انجام فعالیت های دارویی کاربرد دارند.
- ماده های شیمیایی ریز مانند مواد فله ای، با هزینه ی بسیار کم تولید شده و در مقادیر کم برای برنامه های کم حجم ویژه مانند بی اکسید ها (Biocides) ، ترکیبات دارویی، و ماده های شیمیایی مخصوص برای کاربرد های فنی تولید ماده های شیمیایی تولید می کنند.
علت تفاوت حجم تولید این سه دسته از مواد مذکور، ساختار شیمیایی پیچیده آن ها است. مواد شیمیایی فله ای از پیچیدگی کمتری در ساختار خود برخوردار هستند؛ در حالی که مواد شیمیایی ریز، احتمالا پیچیده تر می باشند. دسته ای از مواد شیمیایی ریز به نام بلوک های ساختمانی(Building Blocks) که به اندازه ی مناسبی ساده هستند در سنتز مولکول های پیچیده تر که مجددا به کار برده می شوند، فروخته می شوند.