متیلن فسفونات ها موادی بسیار کم خطر، کارآمد و مقرون به صرفه ای هستند که در طیف وسیعی از صنایع مختلف کارایی دارند. پر بیراه نیست که این ماده را معجزه خاموش علم شیمی در نظر بگیریم. ماده ای که علی رغم قیمت ارزان، باعث تحولی بنیادین در صنایع شیمیایی، دارویی و… شده است.
همین بس که از طریق آبی که می نوشیم، برخی داروهایی که مصرف می کنیم، اغلب مواد شوینده و ضد عفونی کننده ای که دائم در حال استفاده از آن هستیم، و همه و همه به شکلی با متیلن فسفونات و نمک های فسفوناتی در ارتباطیم. در این مطلب به شکل اجمالی به این ماده ارزشمند، کاربردها و نحوه کارایی آن پرداخته شده است. در ادامه با ما همراه باشید تا بیشتر با این ماده شگفت انگیز آشنا شوید.
فسفونات ها
اسیدهای فسفونیک و فسفنات ها ترکیب های آلی دارای فسفر می باشند که عمدتا به شکل نمک استفاده می شوند. این ترکیبات به طور معمول جامد غیر فرار هستند که در الکل های رایج و آب محلول می باشند، اما در حلال های آلی بسیار کم محلول هستند. از فسفونات ها ترکیب های متنوع و پرکاربردی استخراج می شود که در صنایع مختلف کارایی های فراوانی دارند. در صنایع پزشکی از کلودرونیک اسید که یک بیس فسفونات است به عنوان داروی درمان پوکی استخوان و هم چنین از گروه های فسفاته برای درمان اچ آی وی استفاده می شود.
در صنایع کشاورزی گلیکو فسفات به عنوان آفت کش کاربرد دارد و اتفون دیگر عضو این خانواده بزرگ، تنظیم کننده رشد گیاهان است. اما مهم ترین عضو خانواده فسفنات ها، دسته بسیار پرکاربرد و حیاتی متیلن فسفونات است که در ادامه مطلب به بررسی آن خواهیم پرداخت.
متیلن فسفونات چیست؟
متیلن فسفونات ها دسته ای از ترکیبات الی هستند که مهم ترین ویژگیشان، تشکیل کمپلکس های پایدار با یون های چند ظرفیتی نظیر آهن، منیزیم، کلسیم و… است. با تشکیل این گونه کمپلکس های پایدار، انواع شوینده ها و پاک کننده قادر خواهند بود بر سختی محلول ها و آب غلبه کنند.
این ماده به شکل پودر کریستالی تولید شده که حلالیت بالایی در آب دارند و به دلیل حلالیت بالا بدون وابستگی به دما، قابلیت بالایی برای استفاده در فصل زمستان و در نواحی سردسیر دارا هستند. توانایی غلبه بر سختی آب که در بالا اشاره شد، این ماده را تبدیل یکی از ارکان اصلی در تولید شویندهای صنعتی و خانگی کرده است. علاوه بر آن، در کلاته کردن یون ها ، قابلیت بالایی داشته و در غلظت های بالا نه تنها باعث خوردگی نشده، که آن را مهار نیز می کند. از معروف ترین نمک های متیلن فسفونات می توان به هیدروکسی اتیلن دی فسفونیک اسید HEDP، دی اتیلن پنتا متیلن فسفونیک اسید DTPMP، آمینوتری متیلن فسفونیک اسید ATMP، نمک چهار سدیمی، نمک چهار سدیمی و سه سدیمی اشاره کرد.
کاربردهای متیلن فسفونات
Tachem H304 به عنوان یک عامل تقویت کننده کارایی مواد شوینده به کار میرود. استفاده از این ماده مزایای تکنیکی بسیاری را به همراه دارد که شامل موارد زیر است:
- کاربرد این ماده فعالیت پروتئولیتیک و پایداری آنزیمهای پروتئاز در شویندههای مایع را به شدت بالا میبرد. این نوع عملکرد محصول Tachem H304 توسط کمپانی Henkel Ag & Co. Kgaaتایید شده است.
- سایر آنزیم های عمومی که به طور مشابه فعال تر و پایدارتر هستند توسط فسفونات ها به منظور جلوگیری از مسمومیت و یا تخریب فلزات سنگین محافظت می شوند.
- در صورتی که در فرمول شوینده ها از فسفونات ها استفاده شود ادعای عدم آسیب رسیدن به بدنه ماشین لباسشویی کاملا درست است. فسفونات ها به عنوان بازدارنده خوردگی شناخته شده اند.
- حذف لکه های سخت به راحتی امکان پذیر نیست، مگر با استفاده از نمک فسفونات ها. لکه های خون و چای لکه های سختی هستند.
- یک مشکل قدیمی برای محصولات سفیدکننده مایع (جذب آب و تخریب) با استفاده از نمک فسفونات ها HEDP تا حد زیادی کنترل می شود.
- بر خلاف EDTA، فسفونات ها نه تنها دارای خواص پیچیده هستند، بلکه کارایی آنها بر اساس پراکندگیشان (مهار رشد کریستال) است.
- فسفونات ها همچنین پایداری محصول را از طریق پیشگیری از تخریب کاتالیزوری سفید کننده ها (optical brightener)، معرف های رنگی و اسانس ها (coloring agents, perfumes) را در حضور یون های فلزی، بهبود می بخشند.
مواد شوینده
متیلن فسفونات ها به وسیله حذف سختی باعث پایداری سورفاکتانت ها و سیستم آن ها شده و از دو فازه شدن و لخته شدگی در محصولات شیمیایی ژل و مایع جلوگیری می کنند. یون های سخت مانند منیزیم و کلسیم و یا یون های فلزی مثل آهن، کروم و مس در مواد شوینده با تشکیل نمک های کم محلول با این گونه سورفاکتانت ها، باعث ناپایداری آن ها شده و نتیجه آن تجزیه موادی مانند رنگ، آنزیم ها و اسانس ها است. برای جلوگیری از این مسئله از متیلن فسفونات ها استفاده می گردد. پایداری رنگ، آنزیم، اسانس و دیگر مواد تشکیل دهنده در انواع شوینده ها از تاثیرات متیلن فسفونات ها است.
همچنین به دلیل ویژگی ضد خوردگی ای که در متیل فسفنات وجود دارد، این ماده باعث محافظت از بدنه های داخلی ماشین های ظرف شویی و لباس شویی شده و نیز سینک را از خطر خوردگی توسط شوینده ها نجات می دهد.
این ماده به دلیل بالا بودن کارایی خود حتا در غلظت های پایین، می تواند تا چند برابر حجم خود رقیق شده و در محصولات مختلف مورد استفاده قرار گیرد. از این رو استفاده از آن بسیار مقرون به صرفه خواهد بود. از محصولاتی که در آن متیلن فسفنات به کار رفته می توان به مایع ظرف شویی، مایع لباس شویی، لکه برها، قرص ظرف شویی، شامپو فرش، محصولات شست و شوی خودرو و… اشاره کرد.
متیلن فسفنات در تصفیه آب
برای آب هایی که دارای عناصر سخت هستند، این ماده می تواند به سان یک نجات دهنده، سختی آب را برطرف کند. همچنین در تصفیه خانه های صنعتی و خانگی و روش اسموز معکوس ، متیلن فسفونات کاربرد مهم و فراوانی دارد. از این ماده به دلیل داشتن ویژگی آنتی اسکالانت در سیستم های تصفیه آب استفاده می شود.
آب به دلیل داشتن املاح معدنی در خود، هنگام تصفیه در سیستم های اسموسیز معکوس، هنگام شناوری و عبور از ممبران و فیلترهای مختلف، رسوب تشکیل می دهد. این رسوب به مرور زمان باعث اختلال در سیستم تصفیه شده و ایجاد خسارت کرده و بازدهی سیستم را پایین می آورد. به همین دلیل آنتی اسکالانت ها نقش مهمی در این صنعت ایفا می کنند.
آنتی اسکالانت ها موادی هستند که با خاصیت ضد رسوب بودنشان، برای جلوگیری از رسوب شدن مواد در سیستم های تصفیه آب اسمز معکوس (RO) استفاده می شوند. و نیز به عنوان ماده جلوگیری کننده از خوردگی، در سیستم های آب سرد چرخشی کاربرد دارند.
همچنین به همراه اسید پلی کربوکسیلیک، نمک و اسید ارگانو فسفریک به عنوان ماده اولیه برای ساخت فاضلاب های قلیایی استفاده می گردند.
عامل کلاته کننده
کلاته یا در زبان فارسی چنگاله، به فرآیندی گفته می شود که در آن یک ترکیب شیمیایی با یک یون فلزی ترکیب شده و ساختار آن را استحکام بخشیده و ترکیب حلقه ای پایدار تشکیل می دهد. مواد کلاته کننده یا چنگالنده در درمان مسمویت با فلزات مورد استفاده قرار می گیرد.
متیلن فسفونات یکی از مهمترین کلاته کننده ها در صنایع شیمیایی است. این ماده با داشتن همین ویژگی و نیز مقاومت بالا در برابر هیدرونیزه شدن، باعث شده که با ترکیب های یونی محلول در آب پیوند برقرار کرده تا مانع از رسوب آن ها در سیستم های چرخشی و تصفیه ای شود.
همچنین در مواد شوینده و ضدعفونی کننده، به عنوان کلاته کننده آنزیم ها، رنگ ها و سایر عناصر محلول شده و باعث می شود که این مواد در دماها و شرایط مختلف پایدار مانده و تجزیه نشوند و به عنوان سختی گیر شوینده ها مورد استفاده قرار می گیرد.
دیگر موارد استفاده
از متیلن فسفونات در خطوط انتقال آب، سیستم های تبدیل گرمایش در صنایع نفت و گاز، نیروگاه های حرارتی، ساخت برخی قطات الکترونیکی و در صنعت دارویی استفاده می شود.
به دلیل دارا بودن خاصیت اسیدی، هنگام استفاده از آن باید از تماس مستقیم با پوست و چشم خود اجتناب کرده و در صورت هرگونه تماسی، به سرعت با آب شست و شو دهید.
متیلن فسفونات جایگزین ماده EDTA
فسفونات ها با برقراری پیوند با یون های سخت و یون های فلزی باعث استحکام و پایداری ترکیب مواد شده و به اصطلاح آن ها را کلاته می کنند. برای مقایسه با EDTAها با خاصیت مشابه، تنها مقدار کمی فسفونات قادر خواهد بود مقدار زیادی از یون های سخت کلسیم و منیزیم و… را کلاته کند. اما در EDTAها این مقدار باید برابر باشد که به هیچ عنوان مقرون به صرفه نخواهد بود. به همین دلیل است که استفاده از نمک فسفونات عنوان جایگزین EDTA کاملا موجه جلوه می کند.
همچنین در سیستم های تصفیه آب و خطوط لوله انتقال آب، EDTA هیچ گونه اثرگذاری روی رسوب مواد محلول در آب نداشته و رسوب ها باعث آسیب دیدگی دستگاه ها می شوند. اما متیلن فسفونات ها با شرکت در ترکیب اولیه رسوب و پراکنده کردن آن ها، باعث بر هم خوردن نظم کریستالی رسوب ها شده و از رسوب گذاری آب در دستگاه ها و سیستم های مختلف جلوگیری می کند.
فروش متیلن فسفونات
شرکت های مختلف برای بالا بردن سطح کیفی محصولات خود و نیز جلوگیری از آسیب دیدن دستگاه ها از رسوب گذاری و خوردگی و بالا بردن عمر مفید آن ها، نیاز حیاتی و فراوانی به این ماده دارند. با توجه به قیمت ارزان و مقرون به صرفه متیلن فسفونات، این ماده شرایط اقتصادی جذاب و بسیار مناسبی را برای این صنایع فراهم می آورد و مدیران و روسای شرکت ها برای استفاده از این ماده هیچ نگرانی بابت قیمت آن نخواهند داشت.
دیگر نکته مهم کیفیت متیلن فسفونات است. متیلن فسفونات در صنایع خرد و کلان، کارگاه های کوچک و کارخانه های بزرگ و واحدهای صنعتی غول آسا، مورد استفاده قرار می گیرد. این طیف گسترده از موارد استفاده، نیازهای فراوانی را به این ماده ارزشمند ایجاد کرده است. از این جهت دست یابی به متیلن فسفونات با کیفیت و مطمئن یکی از دغدغه های صاحبان صنایع و سرمایه است. با توجه به حجم زیاد مورد استفاده و نیاز مداوم به این ماده در هر واحد صنفی، نمی توان به هر وارد کننده و تولیدکننده ای بابت کیفیت ماده ارائه شده اطمینان کرد.
از این رو پیشنهاد ما این است که متیلن فسفونات از طریق شرکت های معتبری مانند شرکت شیمیایی تصفیه که سال ها تجربه در تولید و واردات مواد شیمیایی مختلف دارند، به دست تولید کنندگان و صاحبان صنایع برسد. ماده ای که کیفیت آن به نوعی به سلامت مصرف کنندگان نهایی که همانا همه ما هستیم، گره خورده است.
جدول اطلاعات خواص متیلن فسفونات
| Yellow to amber transparent liquid | Appearance |
| ۱.۳۰±۰.۰۵ | Density(g/ml, 20 °C) |
| ۲۰-۶۰ | Viscosity(cps, 20 °C) |
| ۷.۰±۱.۰ | pH (as is) |
| ۲۰ max | Fe, mg/L |
| ۰.۰۲ max | Chloride (as Cl–) % |
| ۲۴۴-۷۵۱-۴ | Einecs number |
خلاصه مزایای نمک چهار سدیمی
در رابطه با مزایای نمک ۴ سدیمی HEDP Na.4 و نمک چهار سدیمی مقاله هم در سایت شیمیایی تصفیه و هم در سایت های معتبر خارجی مقالات و تحقیقات زیادی منتشر شده اما اگر بخواهیم این مزایا را به صورت خلاصه بیان کنیم می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کاهش انواع حساسیت های پوستی به دلیل نداشتن واکنش ها مضر برای پوست دست مصرف کننده نهایی
- جلوگیری از بور شدن و شوره زدگی الیاف پارچه ای و افزایش طول عمر لباس
- جلوگیری از بور شدن شیشه و رفع صددرصدی کثیفی و گرد وغبار از روی سطح آن
- عدم تشکیل رسوب و مهار آن می شود
- توانایی حذف لکه های سخت از روی پارچه بدون آسیب رساندن به آن
- پایدار کننده لکه برها و تقویت سفید کننده ها ماننده لکه های خون و چربی
- حذف الکتریسیته ساکن از روی الیاف
- جلوگیری از ایجاد لکه و رسوب بر روی ظروف بعد از شستشو و درخشندگی بیشتر محیط و سینک ظرفشویی بعد از مصرف
- بر خلاف EDTA موجب پیشگیری از تخریب کاتالیزوری انواع آنزیم های گران قیمت ، معرف های رنگی و اسانس ها در حضور یون های فلزی می باشد.
- افزایش کارایی محصول و کاهش چشمگیر قیمت محصولات شوینده
نمک HEDP Na.4 به عنوان ماده ای شلاته کننده و ممانعت کننده رسوب و کیلیت ساز معروف است . همچنین رسوبات تشکیل شده به کمک این ماده به تدریج شکسته و از سیستم جدا می شوند. و در شوینده ها، بهسازی آب و پساب شهری و صنعتی و به عنوان افزودنی در سیستم های کولینگ تاور و دیگ های بخار به کار می رود.
اگرچه شرکت های تولیدی شوینده غالبا از آب با کیفیت RO استفاده می کنند اما این محصول عامل شلاته کننده سولفات باریم ، سولفات منیزیم و کربنات کلسیم هنگام استفاده مصرف کننده نهایی می شود.
نام های دیگر متیلن فسفونات
محصول متیلن فسفونات یا نمک فسفنات در آزمایشگاه ها و کارخانجات مختلف با نام های مشابه نیز استفاده می شود که همه آن ها اشاره به یک ماده واحد دارند و آن نمک چهار سدیمی است. در لیست زیر به برخی نام ها و اصطلاحات دیگر این محصول پرداخته شده است:
- سدیم دی اتیلن تری آمین پنتا
- متیلن فسفونیک اسید
- TACHEM H304
- AQUACID 1067EX
- Heptasodium salt of diethylenetriaminepenta (methylene phosphonic acid)
- sodium salt of diethylene triamine penta (methylene phosphonic acid)
- HEDP Na.4
- cublen
- dequest 2060s
- dequest 2066
حفاظت و نگهداری:
هنگام استفاده، از دستکش، عینک و لباس محافظ استفاده شود. از تماس با پوست، چشم و بینی اجتناب شود.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.