متیلن کلراید چیست؟

متیل کلرید (methylene chloride)، دی کلو، دی کلرومتان یا متیلن کلراید را با حروف اختصاری DCM می شناسند. این ترکیب، یک ارگانوکلراید با فرمول CH_۳CI یا CH_۲Cl_۲ است، که از نظر شکل ظاهری به صورت مایع بی رنگ و فرار با بوی شیرین مانند کلروفرم می باشد و به طور گسترده ای به عنوان حلال استفاده می شود. اگرچه با آب قابل اختلاط نیست، اما قطبی است و با بسیاری از حلال های آلی قابل اختلاط است. متیلن کلراید در هوا می سوزد، اما مخلوط هایی با هوا ایجاد می کند که می تواند در دامنه اشتعال آن منفجره باشد. متیل کلراید خشک در دماهای نرمال و در تماس با هوا بسیار پایدار است. در صورت وجود رطوبت، به آرامی هیدرولیز می شود، که منجر به تشکیل اسید کلریدریک خورنده می گردد. در دمای بالاتر از ۷۰۰ درجه فارنهایت، متیل کلراید ممکن است به محصولات نهایی سمی (اسید کلریدریک، فسژن، کلر و مونوکسید کربن) تجزیه شود. این ماده در آب کمی محلول است و در الکل، روغن های معدنی، کلروفرم و بیشتر مایعات آلی بسیار محلول است.

متیل کلراید، یک گاز فشرده یا مایع قابل اشتعال، مخدر، بی رنگ و با بوی کمی شیرین است. این گاز در آب و الکل کمی محلول است و به عنوان مبرد استفاده می شود. دی کلرومتان حامل کاتالیزور و عامل متیلاسیون نیز می باشد. در دمای محیط و فشار اتمسفر متیل کلراید یک گاز قابل اشتعال بی رنگ و سنگین تر از هوا و دارای بوی شیرین بسیار ضعیفی است. در آب فقط به میزان کمی محلول است اما در حلال های آلی به خوبی حل می شود. با سرد شدن در دمای ۲۴- درجه سانتیگراد یا با فشار دادن تقریباً مایع می شود. ۵ بار در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد، یک مایع شفاف و بی رنگ ایجاد می کند که در شرایط اتاق به سرعت بخار می شود و سردی زیادی ایجاد می کند.

متیل کلراید خشک ممکن است در فلزات متداول مانند فولاد، آهن، مس و برنز وجود داشته باشد، اما بر روی آلومینیوم، روی، ریخته گری قالب و احتمالاً آلیاژهای منیزیم دارای یک عمل خورنده است. متیل کلراید نباید با آلومینیوم استفاده شود، زیرا در صورت وجود رطوبت، در اثر تماس با آن فلز، خود به خود ترکیبات متیل آلومینیوم قابل اشتعال ایجاد می کند. با ماده خشک کننده، آلومینای فعال شده، هیچ واکنشی اتفاق نمی افتد.

تاریخچه متیلن کلراید:

کلرومتان اولین بار توسط شیمی دانان فرانسوی در سال ۱۸۳۵ با جوشاندن مخلوطی از متانول، اسید سولفوریک و کلرید سدیم سنتز شد. این روش مشابه روشی است که امروزه استفاده می شود.

تولید متیلن کلراید:

منابع طبیعی دی کلرومتان شامل منابع اقیانوسی، جلبک های کلان، تالاب ها و آتشفشان ها است. با این حال، اکثرا دی کلرومتان در محیط حاصل از انتشار گازهای گلخانه ای صنعتی تولید می شود. متیل کلراید در اثر سوختن زیست توده و فوران آتشفشان و همچنین فعالیت های بیوشیمیایی توسط قارچ های پوسیده چوب و برخی جلبک ها و جلبک های دریایی در اقیانوس ها تشکیل می شود. در سطح جهان مقادیر عظیمی از متیل کلرید طبیعی (تقریباً ۴ میلیون تن در سال) توسط این منابع در جو آزاد می شود. به طور کلی دو روش ساخت متیل کلراید از نظر فنی وجود دارد.

• کلرزنی متان با کلر
• واکنش متانول با کلرید هیدروژن

DCM از طریق تصفیه کلرومتان یا متان با گاز کلر در دمای ۴۰۰ الی ۵۰۰ درجه سانتی گراد تولید می شود. در این دما، هر دو متان و کلرومتان تحت یک سری واکنش ها قرار می گیرند و به تدریج محصولات کلر بیشتری تولید می کنند.

CH_۴ + Cl_۲ → CH_۳Cl + HCl

CH_۳Cl + Cl_۲ → CH_۲Cl_۲ + HCl

CH_۲Cl_۲ + Cl_۲ → CHCl_۳ + HCl

CHCl_۳ + Cl_۲ → CCl_۴ + HCl

خروجی این فرآیندها مخلوطی از کلرومتان، دی کلرومتان، کلروفرم و تتراکلرید کربن و همچنین کلرید هیدروژن به عنوان محصول جانبی است. این ترکیبات با تقطیر جدا می شوند.

مطابق معادله شیمیایی، کلرومتان از واکنش متانول با اسید کلریدریک یا کلرید هیدروژن به صورت تجاری تولید می شود:

CH_۳OH + HCl → CH_۳Cl + H_۲O

مقدار کمتری از کلرومتان با واکنش مخلوطی از متان با کلر در دمای بالا تولید می شود. با این حال، این روش همچنین ترکیبات کاملاً کلردار مانند دی کلرومتان، کلروفرم و تتراکلرید کربن را تولید می کند. به همین دلیل، کلرزنی متان معمولاً فقط در مواقعی انجام می شود که سایر محصولات نیز مورد نظر باشند. این روش کلرزنی همچنین کلرید هیدروژن را به صورت همزمان تولید می کند که مشکل دفع ایجاد می کند.

پیوند هیدروژنی متیلن کلراید:

متیلن کلراید یک اسید لوئیس است که می تواند هیدروژن را به اهدا کنندگان الکترون پیوند دهد. این ماده به عنوان یک اسید سخت طبقه بندی می شود. دی کلرومتان یک حلال است که در بسیاری از مطالعات ترمودینامیکی اتصال پیوند دهنده و پذیرنده مورد استفاده قرار گرفته است.

کاربرد متیل کلرید:

متیلن کلراید کاربردهای متفاوتی دارد. نوسانات و توانایی DCM در حل طیف وسیعی از ترکیبات آلی، آن را به یک حلال مفید برای بسیاری از فرآیندهای شیمیایی تبدیل کرده است. در صنایع غذایی، از آن برای کافئین سازی قهوه و چای و همچنین تهیه عصاره های رازک و سایر طعم دهنده ها استفاده شده است. نوسانات آن منجر به استفاده از آن به عنوان یک پیشرانه اسپری آئروسل و به عنوان یک عامل دمنده برای کف های پلی اورتان شده است.

از متیل کلراید در صنایع شیمیایی و دارویی استفاده می شود، عمدتا به عنوان ماده اولیه برای تولید سیلیکون و متیل سلولز، بلکه همچنین برای سورفاکتانت ها، داروها و مواد رنگی به کار می رود.

بخش کمی از دی کلرومتان به عنوان حلال دمای پایین برای تولید لاستیک های بوتیل استفاده می شود.

از کلرومتان در مقیاس بزرگ برای تولید دی متیل دی کلروسیلان و ترکیبات ارگانوسیلیسیم استفاده می شود. که این ترکیبات از طریق فرآیند مستقیم به وجود می آیند.

نقطه جوش کم ترکیبات شیمیایی اجازه می دهد ماده شیمیایی در یک موتور گرمائی کار کند که می تواند از اختلافات کم دما انرژی مکانیکی استخراج کند.

همچنین به عنوان مایع در چراغ های کریسمس که دارای لوله حباب رنگی بالای چراغ است، به عنوان منبع گرما و مقدار کمی سنگ نمک برای تأمین جرم حرارتی و محل هسته برای حلال تغییر دهنده فاز استفاده می شود.

DCM پلاستیک های خاصی را به صورت شیمیایی جوش می دهد. به عنوان مثال، برای آب بندی پوشش کنتورهای الکتریکی استفاده می شود. غالباً به عنوان جز اصلی چسب های جوشکاری پلاستیک فروخته می شود، همچنین توسط علاقه مندان به ساختمان برای اتصال قطعات پلاستیکی به یکدیگر بسیار استفاده می شود. معمولاً به آن “دی-کلو” گفته می شود.

این ماده در صنعت چاپ پوشاک برای از بین بردن انتقال لباس های مهر و موم شده استفاده می شود.

DCM در زمینه آزمایش مواد مهندسی عمران استفاده می شود. به طور خاص از آن در طول آزمایش مواد قیری به عنوان یک حلال برای جدا کردن چسب از سنگدانه های آسفالت یا ماکادام استفاده می شود تا آزمایش مواد انجام شود.

این ماده همچنین جز اصلی سازنده رنگ است، گرچه جایگزین هایی برای آن وجود دارد.

متیل کلراید به عنوان مبرد، به عنوان بی حس کننده موضعی، به عنوان ماده دمنده برای کف های پلی استایرن و به عنوان ماده متیلات در سنتز تعدادی از مواد شیمیایی کاربرد تجاری استفاده می شود.

در اسپری های مو، حشره کش ها و رنگ های اسپری نیز به کار می رود.

به عنوان یک عامل دمنده برای کف های پلی اورتان انعطاف پذیر مصرف می شود.

به عنوان یک حلال تمیز کننده برای صفحه های مدار چاپی

به عنوان یک حلال سلب کننده برای مقاومت در برابر نور

به عنوان حلال فیبر استات سلولز

ایمنی:

استنشاق متیل کلرید می تواند سردرد، سرگیجه، خواب آلودگی، حالت تهوع، استفراغ، تشنج، کما و نارسایی تنفسی ایجاد کند. این ماده در غلظت های بالا مخدر است. قرار گرفتن در معرض مکرر باعث تولید کبد و متیل کلرید می شود که باعث ایجاد اثرات نامطلوب تولید مثل در حیوانات آزمایش می شود. این موارد شامل سمیت جنینی، مرگ جنین، ناهنجاری های تکاملی و اثرات پدر در موش می باشد. تست آن برای آزمایش جهش زایی مثبت بود.

در صورت گرم شدن شدید می تواند باعث اشتعال شود.

دی اکسید کربن، پودر شیمیایی خشک، کف مناسب، اسپری آب می تواند آتش سوزی ناشی از متیلن کلراید را خاموش کند.

در اثر تماس با آب، مواد شیمیایی خورنده تشکیل می دهد. بخار ممکن است در مناطق کم ارتفاع به ویژه در فضاهای محدود به مقدار خطرناک جمع شود و در نتیجه خطر سمیت ایجاد کند. ظروف بسته ممکن است هنگام آزاد شدن محتوای گرم شده، به شدت پاره شوند. در آتش سوزی، مواد خطرناکی مانند مونوکسیدکربن، دی اکسید کربن، کلرید هیدروژن نیز تولید کند.