اسید آدیپیک یکی از مهم ترین ترکیبات شیمیایی در صنایع مدرن است که به دلیل ویژگی های منحصر به فرد و واکنش پذیری بالای خود، جایگاه ویژه ای در تولید مواد پیشرفته و محصولات صنعتی پیدا کرده است. این ماده، که به عنوان یک دی کربوکسیلیک اسید شناخته می شود، به دلیل خواص مطلوب و توانایی آن در تشخیص مشتقات متنوع در بخش های مختلف صنعتی از جمله پلیمر، پلاستیک، رزین و حتی صنایع غذایی کاربرد گسترده ای دارد.
در ادامه این مطلب از کمیسان به بررسی جامع کاربردهای صنعتی اسید آدیپیک، خواص فیزیکی و شیمیایی اسید آدیپیک و روشهای تولید آن می پردازیم.
اسید آدیپیک چیست؟
اسید آدیپیک (Adipic acid) که با نام هگزانوئیک اسید نیز شناخته می شود، یک ترکیب آلی دی کربوکسیلیک با فرمول شیمیایی اسید آدیپیک C6H10O4 است. این ماده به صورت پودر کریستالی سفید، بی بو با طعم ترش ملایم ظاهر می شود. خواص فیزیکی و شیمیایی اسید آدیپیک شامل نقطه ذوب ۱۵۲ درجه سانتی گراد، نقطه جوش ۳۳۷ درجه سانتی گراد و انحلال پذیری محدود در آب (به آرامی در آب با دمای ۲۰ درجه سانتی گراد حل می شود) است.
کاربردهای صنعتی اسید آدیپیک
کاربردهای صنعتی اسید آدیپیک بسیار متنوع است و این ماده در صنایع مختلف به عنوان یک ماده اولیه یا افزودنی استفاده می شود. در ادامه، به بررسی مهم ترین کاربردهای این ماده در بخش های مختلف صنعتی می پردازیم.
استفاده از اسید آدیپیک در تولید نایلون ۶،۶
یکی از مهم ترین کاربردهای اسید آدیپیک نقش آن در تولید نایلون با اسید آدیپیک، به ویژه نایلون ۶،۶ است. این پلی آمید از واکنش اسید آدیپیک با هگزا متیلن دی آمین تشکیل می شود و به دلیل ویژگی هایی مانند استحکام مکانیکی بالا، پایداری حرارتی مقاومت در برابر سایش در صنایع مختلف کاربرد دارد.
📚 بیشتر بخوانید…
نایلون ۶،۶ در تولید قطعات، تجهیزات صنعتی، الیاف مهندسی، پارچه های مقاوم، پوشش های سیمی و فیبر های تک رشته ای استفاده می شود. این ماده در صنایع نساجی برای تولید فرش و پوشاک و در صنعت خودروسازی برای ساخت قطعات مقاوم و پلاستیک های تقویت شده به کار می رود.
نقش اسید آدیپیک در تولید رزین ها و پلی استرها
استفاده از اسید آدیپیک در رزین و پلی استر یکی دیگر از کاربردهای کلیدی این ماده است. اسید آدیپیک در فرمولاسیون رزین های پلی استری غیر اشباع استفاده می شود که به بهبود انعطاف پذیری، چسبندگی و کنترل ویسکوزیته کمک می کند.
این رزین ها در تولید قطعات فایبرگلاس، قالب سازی، رنگ های مقاوم صنعتی و پوشش های ساختمانی کاربرد دارد. همچنین، در تولید رزین های آلکیدی و پلی آمیدی که در رنگ های صنعتی، جوهر ها و پوشش ها استفاده می شوند، اسید آدیپیک به دلیل افزایش چسبندگی، انعطاف پذیری و دوام در شرایط محیطی سخت نقش مهمی ایفا می کند.
📚 بیشتر بخوانید…
کاربرد در صنعت پلاستیک و لاستیک مصنوعی
کاربرد اسید آدیپیک در صنایع پلاستیک شامل تولید پلی یورتان و کو پلیمرهای تی پی یو است. پلی یورتان های مبتنی بر اسید آدیپیک در تولید فوم های نرم برای مبلمان، پوشش های ضد خوردگی، کفپوش ها و عایق های ساختمانی استفاده می شوند. همچنین، TPU های تولید شده با این ماده در ساخت کفش های ورزشی، کابل ها، قطعات الکترونیکی و تجهیزات پزشکی کاربرد دارند.
📚 بیشتر بخوانید…
رزین پلی یورتان چیست؟
در صنعت پلاستیک مصنوعی، اسید آدیپیک به تقویت خواص مکانیکی و مقاومت در برابر سایش کمک می کند که این ویژگی در تولید لاستیک های خودرو و تجهیزات صنعتی بسیار ارزشمند است.
استفاده در تولید روان کننده ها، چسب ها و پوشش ها
استرهای آدیپاتی که از واکتش اسید آدیپیک با الکل ها تولید می شوند، به عنوان روان کننده های مصنوعی با پایداری حرارتی بالا و ویسکوزیته کنترل شده شناخته می شوند. این استرها در تولید روغن موتور هواپیما، گریس های مقاوم در برابر حرارت، روغن کمپرسور و توربین استفاده می شوند.
علاوه بر این، اسید آدیپیک در فرمولاسیون چسب ها و پوشش های صنعتی به کار می رود که به دلیل پایداری و مقاومت در برابر خوردگی، در صنایع نظامی، هوانوردی و خودروسازی کاربرد دارند.
کاربردهای خاص در صنایع دارویی و غذایی (به عنوان تنظیم کننده Ph یا افزودنی)
مصرف اسید آدیپیک در صنایع غذایی به عنوان افزودنی، طعم دهنده و تنظیم کننده Ph رایج است. این ماده به دلیل طعم ترش ملایم در تولید ژله ها، آب میوه ها، دسرهای آماده و نوشیدنی گازدار استفاده می شود. اسید آدیپیک به افزایش ماندگاری محصولات غذایی و ایجاد حس حباب دار شدن در نوشیدنی ها کمک می کند.
در صنایع دارویی، این ماده در ساخت قرص ها برای کنترل آزادسازی ترکیبات اسیدی و بهبود طعم داروها به کار می رود.
مزایا و دلایل استفاده از اسید آدیپیک در صنایع مختلف
اسید آدیپیک به دلیل ویژگی های منحصر به فرد خود، انتخابی ایده آل برای صنایع مختلف است. از جمله مزایا و دلایل استفاده از اسید آدیپیک در صنایع مختلف می توان به موارد زیر اشاره کرد:
واکنش پذیری بالا اسید آدیپیک
ساختار خطی و دو گروه کربوکسیلیک این ماده، امکان واکنش با آمین ها و الکل ها را فراهم می کند که در تولید پلیمرها و رزین ها بسیار ارزشمند است.
خواص مکانیکی اسید آدیپیک
محصولاتی که با اسید آدیپیک تولید می شوند از استحکام و پایداری بالایی برخوردار هستند. این مزیت موجب افزایش عمر مفید محصولات و کاهش هزینه های نگهداری و تعمیر می شود.
زیست تجزیه پذیری نسبی اسید آدیپیک
در مقایسه با سایر دی کربوکسیلیک اسیدها، اسید آدیپیک زیست تجزیه پذیری بهتری دارد که در راستای تولید پایدار اهمیت دارد.
تنوع در مشتقات شیمیایی اسید آدیپیک
این ماده امکان تولید طیف گسترده ای از مشتقات مانند استرها، پلیمرها و رزین ها را فراهم می کند. این تنوع به صنایع مختلف اجازه می دهد تا محصولات خاص و متناسب با نیازهای خود را توسعه دهند.
تولید و بازار جهانی اسید آدیپیک
تولید اسید آدیپیک عمدتا از طریق اکسیداسیون سیکلوهگزانون و سیکلوهگزانون با اسید نیتریک انجام می شود که طی آن محصولاتی مانند اسید گلوتاریک، اسید سوکسینیک و اسید نیتروژن (N2O) به عنوان محصولات جانبی تولید می شوند. روش های جایگزین مانند تخمیر گلوکز یا کربونیلاسیون بوتادین با استفاده از پسماند های طبیعی مانند نیشکر نیز در حال توسعه هستند. این روش های سبزتر به کاهش اثرات زیست محیطی کمک می کنند.
بازار جهانی اسید آدیپیک به دلیل افزایش تقاضا در صنایع خودرو، نساجی، بسته بندی رو به رشد است. کشورهای چین، آمریکا، آلمان و بلژیک از بزرگترین تولیدکنندگان اسید آدیپیک در ایران و جهان هستند.ایران بخش عمره نیاز خود به اسید آدیپیک را از طریق واردات از کشورهای چین، ترکیه و آلمان تامین می کند.
عوامل موثر بر قیمت این ماده شامل قیمت جهانی نفت، نرخ ارز و تعرفه وارداتی است. سالانه بیش از ۳ میلیون تن اسید آدیپیک در جهان تولید می شود که بخش عمده آن در صنعت پلیمر مصرف می شود.
نکات ایمنی و زیست محیطی در استفاده از اسید آدیپیک
اگرچه اسید آدیپیک به طور کلی ماده ای با خطر کم محسوب می شود، اما رعایت نکات ایمنی و زیست محیطی در استفاده از اسید آدیپیک ضروری است. این ماده در حالت غبار ممکن است خطر انفجار داشته باشد و در تماس با غشاهای مخاطی تحریک کننده است. بنابراین، استفاده از عینک محافظ، دستکش و تهویه مناسب در محیط های صنعتی توصیه می شود. همچنین، این ماده باید در ظروف مقاوم در برابر خوردگی و دور از مواد اکسید کننده قوی نگهداری شود.
از نظر زیست محیطی، فرآیند تولید اسید آدیپیک می تواند منجر به انتشار گاز گلخانه ای اکسید نیتروژن شود. به همین دلیل، بسیاری از تولیدکنندگان به دنبال روش های سبزتر مانند تخمیر زیستی هستند تا اثرات زیست محیطی را کاهش دهند. این تلاش ها در راستای تولید پایدار و کاهش ردپای کربن، اهمیت زیادی دارند.
سوالات متداول
اسید آدیپیک، یک ترکیب آلی دی کربوکسیلیک است که به صورت پودر کریستالی سفید، بی بو با طعم ترش ملایم ظاهر می شود. این ماده در تولید نایلون ۶،۶، رزین ها و استرها، پلاستیک و لاستیک مصنوعی، چسب ها، پوشش ها و روان کننده ها کاربرد دارد.
از جمله مزایا و دلایل استفاده از اسید آدیپیک در صنایع مختلف می توان به واکنش پذیری بالا، خواص مکانیکی خوب، زیست تجزیه پذیری نسبی و تنوع در مشتقات شیمیایی اشاره کرد.
اسید آدیپیک در حالت غبار ممکن است خطر انفجار داشته باشد و در تماس با غشاهای مخاطی تحریک کننده است. بنابراین، استفاده از عینک محافظ، دستکش و تهویه مناسب در محیط های صنعتی توصیه می شود.
تولید اسید آدیپیک عمدتا از طریق اکسیداسیون سیکلوهگزانون و سیکلوهگزانون با اسید نیتریک انجام می شود. روش های جایگزین سبزتر مانند تخمیر گلوکز یا کربونیلاسیون بوتادین با استفاده از پسماندهای طبیعی مانند نیشکر نیز در حال توسعه هستند.
