آدیپیک اسید چیست؟
آدیپیک اسید (Adipic Acid) یک ترکیب شیمیایی است که در صنایع مختلف به عنوان یک اسید قوی دی کربوکسیلیک استفاده می شود. آدیپیک اسید در شیمی با فرمول شیمیایی C6H10O4 و با جرم مولی حدود ۱۴۶.۱۴ شناخته می شود و دارای دو گروه کربوکسیلیک (COOH-) است که به دو اتم کربنی متصل هستند. این ترکیب از خانواده اسیدهای آلیفاتیک است و به عنوان یک ماده پودری بلوری سفید یا بلور های بیضی شکل و در شرایط معمولی به صورت پودری استوانه ای تولید می شود.
این ترکیب در آب حل می شود و همچنین در برخی از حلال های آلی مانند استون و استرها نیز حل می شود. این ماده در شرایط معمولی پایدار است و در دماهای بالا تجزیه نمی شود. این ترکیب در تولید بسیاری از مواد پلیمری از جمله نایلون و محصولات صنعتی اهمیت بالایی دارد.
سنتز و تولید آدیپیک اسید:
روش های متداول برای تهیه آدیپیک اسید عبارتند از:
◄ اکسیداسیون سیکلوهگزان: روش اصلی مکانیسم تهیه آدیپیک اسید از طریق اکسیداسیون سیکلوهگزان است. در این روش، سیکلوهگزان را می توان از بنزن یا نفتا به دست آورد. سپس، سیکلوهگزان را به سیکلوهگزانول تبدیل کرده و سپس آن را با استفاده از یک عامل اکسید کننده، مانند هوا یا اکسیژن، به آدیپیک اسید اکسیده می‌کنند.
◄ سیکلوهگزانون: سنتز آدیپیک اسید از سیکلوهگزانون (Cyclohexanone) یک فرایند شیمیایی است که در صنعت پلاستیک و نایلون استفاده می‌شود. روش ساده برای سنتز آدیپیک اسید از سیکلوهگزانون به این صورت است که در ابتدا، سیکلوهگزانون را با هیدروژن پراکسید (H2O2) و کاتالیزوری مثل آمونیوم پرمنگنات (NH4MnO4) به اسیدسیکلوهگزاندیون (Cyclohexane-1,2-dione) اکسیداسیون دهید. این واکنش می‌تواند در حضور آب و در دمای معمولی انجام شود. سپس، اسید سیکلوهگزاندیون را با بازی قوی مانند هیدروکسید سدیم (NaOH) در حضور یک حفره یونی مثل تترابوتیل آمونیوم برومید (TBA Br-) تحلیل کنید. این تحلیل باعث تشکیل دی واحدی آدیپات (Adipate) می‌شود.
در مرحله بعدی، دی واحدی آدیپات را با استفاده از یک اکسیدکننده مانند اکسیژن (O2) یا نیترات آمونیوم (NH4NO3) به آدیپیک اسید تبدیل کنید. در نهایت، ماده شیمیایی مد نظر را با استفاده از روش‌هایی مانند استخراج با مذاب آبی و تصفیه از طریق کریستالیزه شدن یا استفاده از روش‌های تقطیر جدا می کنند.
◄ هیدروژناسیون کاتالیتیک: سنتز آدیپیک اسید از طریق هیدروژناسیون کاتالیتیک سیکلوهگزان است. در این روش، سیکلوهگزان را به سیکلو هگزانول تبدیل کرده و سپس با استفاده از کاتالیزور های خاص، مانند روی، پالادیم، نیکل و آمونیم مولیبدنات، آن را به آدیپیک اسید هیدروژنه می کنند.
◄ سنتز از طریق اسید نیتریک: در این روش، سیکلوهگزان را ابتدا به سیکلوهگزیل نیترات تبدیل می کنند. سپس با استفاده از سولفوریک اسید و حرارت، سیکلو هگزیل نیترات را به آدیپیک اسید تبدیل می کنند.
◄ اکسیداسیون بر روی کاتالیست های جامد: در این روش، اکسیداسیون سیکلوهگزان با استفاده از کاتالیست های جامد انجام می‌شود. این کاتالیست ها می‌توانند شامل فلزات و ترکیبات فلزی باشند. استفاده از کاتالیست های جامد می‌تواند کارایی را افزایش دهد و به کنترل بهتر فرآیند کمک کند.
کاربرد های آدیپیک اسید:
تولید نایلون:
کاربرد اصلی آدیپیک اسید در تولید نایلون به عنوان محبوب ترین پلیمر در صنعت است. نایلون یک پلیمر سنتتیک است که به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. تولید نایلون از آدیپیک اسید به‌صورت مراحلی انجام می شود. در این فرایند، ابتدا آدیپیک اسید از هیدروکسی‌هکسان برخوردار می‌شود. سپس در مرحله بعدی، آدیپیک اسید با هکسامتیلن دی‌آمین (Hexamethylenediamine) واکنش می‌دهد تا پلیمر نایلون ۶-۶ تشکیل شود.
این واکنش به نام واکنش پلی‌کاندنسیون (Polycondensation) شناخته می‌شود. نایلون ۶-۶ به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد یکی از نوع‌های پرکاربرد نایلون مورد استفاده قرار می گیرد. این جنس نایلون دارای مقاومت بالا در برابر کشش و خمش است و همچنین مقاومت خوبی در برابر حرارت و شیمیایی دارد. بنابراین، در صنایع مختلفی از جمله صنایع پوشاک، خودروسازی، بسته‌بندی، ورزشی، الکترونیک و بسیاری از موارد دیگر مورد استفاده قرار می گیرد.
تولید پلی‌استرها:
آدیپیک اسید نیز در تولید برخی از پلی‌استرها، مانند پلی‌استرهای پلی‌استرامید (Polyesteramide) و پلی‌استرهای ترفتالاتی (Terephthalate)، به‌کار می رود. این پلی‌استرها در ساخت برخی از الیاف مصنوعی، پوشاک، فیلم ها، کیسه ها و ظروف بسته‌بندی استفاده می شوند.
مواد رنگزا:
استفاده از آدیپیک اسید در تولید مواد رنگزا به دلیل ویژگی های شیمیایی آن انجام می شود. آدیپیک اسید می‌تواند به عنوان یک ماده میانجی در فرایند تولید رنگ های مختلف به کار گرفته شود. در یکی از روش ها، آدیپیک اسید به عنوان عامل دیسپرس کننده (Dispersing Agent) در تولید رنگ های دیسپرس استفاده می شود. رنگزاهای دیسپرس بیشتر در فرایند رنگرزی الیاف پلی استر و نایلون استفاده می شوند.
اسید آدیپیک به عنوان یک عامل دیسپرس کننده، کمک می کند تا رنگزا به طور یکنواخت بر روی الیاف پخش شود و از تشکیل گلوله ها و رسوب رنگ در فرایند رنگرزی جلوگیری کند. بنابراین، آدیپیک اسید در این روش به عنوان یک ماده کمکی استفاده می شود. در کل، این اسید بهبود دهنده عملکرد و خواص رنگزاهاست و می‌تواند به طور مستقیم یا به عنوان عامل دیسپرس کننده در فرایندهای تولید رنگزا به کار گرفته شود.
تولید صابون و محصولات بهداشتی:
آدیپیک اسید در تولید برخی از صابون ها و محصولات بهداشتی به عنوان یک ماده فعال و مواد افزودنی مورد استفاده قرار می گیرد. دو کاربرد اصلی آدیپیک اسید در این صنایع به این صورت است که از این ماده به عنوان یک ماده افزودنی در صابون سازی مورد استفاده قرار می گیرد. این اسید می‌تواند به عنوان یک ماده خنثی‌کننده (Neutralizer) برای تعادل pH در فرایند ساخت صابون عمل کند. در فرایند ساخت صابون، اسید های چرب موجود در روغن ها یا چربی ها با یک قلیای مانند هیدروکسید سدیم (صابون سازی سنتی) یا هیدروکسید پتاسیم (صابون سازی مدرن) واکنش می دهند تا گلیسرین و صابون تولید شود.
در این فرایند، آدیپیک اسید به عنوان ماده خنثی‌کننده استفاده می شود تا pH مناسب برای بهبود خواص صابون تنظیم شود. ماده مذکور در تولید برخی از محصولات بهداشتی نیز کاربرد دارد. به عنوان مثال، در تولید دست شویی ها، شامپوها و محصولات مراقبت از پوست، آدیپیک اسید به عنوان یک ماده افزودنی به کار می رود. این اسید به دلیل ویژگی های ضد باکتریال و ضد قارچی خود، بهبود دهنده کف‌زنی و تنظیم کننده pH محصولات بهداشتی است.
همچنین، آدیپیک اسید می‌تواند به عنوان یک ماده مرطوب‌کننده و نرم‌کننده نیز عمل کند و باعث بهبود خواص پوست و موها شود. این استفاده‌ها باعث بهبود خواص و کیفیت محصولات نهایی می شوند.
مواد غذایی:
آدیپیک اسید به طور محدود در برخی از مواد غذایی مانند نوشیدنی ها و محصولات خمیری استفاده می شود. در این کاربرد، آدیپیک اسید عمدتاً به عنوان یک ماده افزودنی غذایی برای تنظیم مزه و افزایش عمر مفید محصولات استفاده می شود. آدیپیک اسید به صورت خام و تمام عیار در مواد غذایی استفاده نمی‌شود. اغلب از فرآورده‌های حاوی آدیپیک اسید به عنوان یک عامل غذاساز استفاده می‌شود تا اثرات مخرب آن بر سلامتی کاهش یابد.
اسید آدیپیک به عنوان یک عامل اسیدزایی و مواد حفظ کننده مصرف می‌شود. تعدادی از کاربردهای محدود ماده ذکر شده در صنعت غذایی به این صورت است که این ماده می‌تواند در فرآیندهای اسیدزایی مواد غذایی مورد استفاده قرار بگیرد. به عنوان مثال، در تولید برخی نوشیدنی‌ها، محصولات پخت‌وپز و ترشی‌ها، از آدیپیک اسید به عنوان یک عامل اسیدزایی و ضروری استفاده می‌شود تا میزان pH محصول را تنظیم کند. علاوه بر این آدیپیک اسید در برخی مواد غذایی به عنوان ماده حفظ کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. این استفاده معمولاً به دلیل خواص ضدباکتریایی و ضدقارچی آن است.
تولید پلی‌یورتان:
آدیپیک اسید به عنوان یکی از ماده اولیه های تولید پلی‌یورتان (Polyurethane) استفاده می‌شود. پلی‌یورتان یک پلیمر ارتباطی است که در صنعت خمیرکاری، رنگرزی، روکش کفپوش‌ها، صنایع خودروسازی و صنایع ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تولید مواد افزودنی پلاستیک:
آدیپیک اسید به عنوان یک ماده افزودنی پلاستیک (Plasticizer) در تولید برخی از پلاستیک ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. ماده افزودنی پلاستیک ها از جمله موادی است که به منظور افزایش انعطاف‌پذیری، شفافیت و خواص مکانیکی پلاستیک‌ها استفاده می شوند.
کاتالیزور در واکنش‌های شیمیایی:
آدیپیک اسید ممکن است به عنوان یک کاتالیزور در برخی از واکنش های شیمیایی مورد استفاده قرار بگیرد. کاتالیزورها در واکنش های شیمیایی کمک می‌کنند تا سرعت و کارایی واکنش‌ها افزایش یابد.
صنعت خودروسازی:
این ماده در تولید برخی از قطعات خودرو مانند صفحه های داخلی، صفحات نازک خودرو و قطعات پلاستیکی استفاده می‌شود. این استفاده‌ها به دلیل مقاومت، انعطاف‌پذیری و وزن سبک نایلون است.
تولید محصولات پیرکس:
آدیپیک اسید در تولید برخی از محصولات پیرکس (Pyrex) استفاده می‌شود. پیرکس نوعی شیشه مقاوم در برابر حرارت است که در تولید ظروف شیشه‌ای، ظروف آزمایشگاهی و وسایل آشپزخانه استفاده می‌شود.
تولید کننده آدیپیک اسید
بزرگترین حجم تولید این ماده شیمیایی در دنیا کشور چین میباشد با تولید نزدیک به نیمی از تولید جهانی. تاکنون در ایران کلیه ادیپیک اسید وارداتی میباشد.
فروش آدیپیک اسید
تاکنون در ایران کلیه ادیپیک اسید وارداتی میباشد و محصولات عموما چینی به فروش می‌رسند.
خطرات و ایمنی آدیپیک اسید ( MSDS آدیپیک اسید):
خطرات:
خطر ایمنی: آدیپیک اسید یک ماده آلی قوی است و می‌تواند خطراتی برای ایمنی فردی و ایمنی عمومی ایجاد کند. تماس مستقیم با پوست، چشم‌ها و تنفس در حضور غلظت‌های بالا می‌تواند به آسیب برساند.
خطر سمیت: آدیپیک اسید به عنوان یک ماده سمی در نظر گرفته می‌شود. آن را نباید بلعیده و به دسترس کودکان و حیوانات قرار داد. ممکن است با مصرف یا تماس با این ماده علائمی مانند تنگی نفس، احساس سوزش در چشم‌ها و پوست، سردرد، تهوع و استفراغ را تجربه کنید.
خطر اشتعال: آدیپیک اسید ممکن است موجب ایجاد حرارت و آتش سوزی شود. بنابراین باید از آتش، اشعه UV و منابع حرارتی دور نگه داشته شود.
اقدامات ایمنی:
استفاده از تجهیزات ایمنی: در هنگام کار با اسید آدیپیک ، باید از تجهیزات ایمنی مناسب مانند عینک محافظ، دستکش‌های مقاوم در برابر محلول، لباس‌های محافظ و ماسک تنفس استفاده کنید.
تهویه مناسب: همیشه در فضاهای خوب تهویه شده کار کنید و از تماس مستقیم با بخارات آدیپیک اسید خودداری کنید.
ذخیره‌سازی صحیح: آدیپیک اسید را در محیط‌های خشک و خنک ذخیره کنید. آن را از منابع حرارتی، آتش و مواد قابل اشتعال دور نگه دارید.
شرکت‌های کلیدی و اطلاعات سهم بازار آدیپیک اسید:
شرکت های کلیدی در بازار عبارتند از BASF SE، INVISTA، Lanxess AG، Solvay و دیگران. شرکت ها درگیر اتخاذ ابتکارات استراتژیک مانند گسترش تجارت و ادغام برای گسترش دامنه جغرافیایی خود هستند. برخی از شرکت های برجسته در بازار جهانی آدیپیک اسید عبارتند از:
- Ascend Performance Materials
- شرکتAsahi Kasei
- BASF SE
- INVISTA
- LANXESS
- Liaoyang Tianhua Chemical Co., Ltd
- Radici Partecipazioni S.p.A.
- Solvay
- Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- مواد شیمیاییDOMO
محدوده گزارش بازار پلی آدیپیک اسید
| گزارش ویژگی | جزئیات |
| ارزش اندازه بازار در سال ۲۰۲۳ | ۵۰۵۵ میلیون دلار |
| پیش بینی درآمد در سال ۲۰۳۰ | ۲۷/۶۵۶۷ میلیون دلار |
| نرخ رشد | نرخ رشد سالیانه ترکیبی ۸/۳% از ۲۰۲۳ تا ۲۰۳۰ |
| سال پایه برای برآورد | ۲۰۲۲ |
| داده های تاریخی | ۲۰۱۸-۲۰۲۱ |
| دوره پیش بینی | ۲۰۲۳-۲۰۳۰ |
| واحدهای کمی | حجم به کیلوتن، درآمد به میلیون دلار و نرخ رشد سالیانه ترکیبی از ۲۰۲۳ تا ۲۰۳۰ |
| گزارش پوشش | پیش‌بینی درآمد، رتبه‌بندی شرکت، چشم‌انداز رقابتی، عوامل رشد و روندها |
| بخش های تحت پوشش | برنامه، منطقه |
| محدوده منطقه ای | آمریکای شمالی؛ اروپا؛ آسیا و اقیانوسیه؛ آمریکای مرکزی و جنوبی خاورمیانه و آفریقا |
| محدوده کشور | ایالات متحده؛ کانادا؛ مکزیک؛ آلمان؛ انگلستان.؛ فرانسه؛ ایتالیا؛ چین؛ هند؛ ژاپن؛ برزیل؛ آرژانتین؛ عربستان سعودی؛ آفریقای جنوبی |
| شرکت های کلیدی معرفی شده | Ascend Performance Materials; Asahi Kasei Corporation; BASF SE; INVISTA; LANXESS; Liaoyang Tianhua Chemical Co., Ltd; Radici Partecipazioni S.p.A.; Solvay; Sumitomo Chemical Co., Ltd.; DOMO Chemicals |
منابع:
- A critical review on the progress and challenges to a more sustainable, cost competitive synthesis of adipic acid .Jeovanna Rios, Juliana Lebeau, Tian Yang, Shuai Lia and Michael D. Lynch
- https://www.pngkit.com/view/u2w7t4w7i1t4y3r5_global-polyurethane-markets-for-adipic-acid-hmd-and/
- https://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D8%AF%DB%8C%D9%BE%DB%8C%DA%A9_%D8%A7%D8%B3%DB%8C%D8%AF
- https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/adipic-acid-market
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.