Poznaj rodzaje fenolu i miejsca ich występowania

Podstawą produkcji różnych produktów są różne rodzaje fenolu

fenol

Edytowany i zmieniony rozmiar obrazu Hansa Reniersa jest dostępny na Unsplash

Prawdopodobnie słyszałeś o substancji sklasyfikowanej jako fenol, a przynajmniej korzystałeś już z produktu wytwarzanego na bazie grupy fenoli. Ale czy znasz na pewno cechy tych elementów? Czy wiesz, w jakich produktach się znajdują? Być może odpowiedzi na te pytania będą zaskoczeniem, ponieważ fenole występują niezwykle często i są one bardziej obecne w naszym codziennym życiu, niż możemy sobie wyobrazić.

Fenol (C6H6O) to organiczny związek chemiczny, który ma co najmniej jedną grupę –OH (hydroksyl) przyłączoną bezpośrednio do pierścienia benzenowego (pierścienia aromatycznego). Pomimo posiadania grupy -OH, która jest charakterystyczna dla grupy alkoholowej, fenol ma inny charakter, jest bardziej kwaśny niż alkohol. Hydroksyl fenolu jest frakcją, która określa jego kwasowość, podczas gdy pierścień benzenowy charakteryzuje jego zasadowość.

Fenole można pozyskiwać zarówno ze źródeł odnawialnych, jak i nieodnawialnych. Jego główne cechy fizyczne odnoszą się do temperatury topnienia (43 ° C) i temperatury wrzenia (181,7 ° C), biorąc pod uwagę, że po osiągnięciu temperatury topnienia fenol krystalizuje w bezbarwnych graniastosłupach i ma charakterystyczny zapach, lekko ostry. W stanie stopionym jest przezroczystą, bezbarwną i ruchliwą cieczą. W stanie ciekłym może być wysoce łatwopalny.

Należy również wziąć pod uwagę, że fenole są rozpuszczalne w większości rozpuszczalników organicznych (węglowodory aromatyczne, alkohole, ketony, etery, kwasy, węglowodory chlorowcowane itp.), Natomiast w wodzie mają ograniczoną rozpuszczalność. Ponadto fenole są niekompatybilne z aluminium, magnezem i cynkiem.

Inne nazwy używane w odniesieniu do fenoli to: kwas karbolowy, kwas fenolowy, kwas fenylowy, benzenol, hydroksybenzen i monohydroksybenzen.

Historia jego odkrycia

Fenol jest naturalnym składnikiem występującym w smole węglowej (węglu) i był prawdopodobnie pierwszą substancją (częściowo) wyizolowaną ze smoły węglowej już w 1834 r. Przez Friedlieba Ferdinanda Runge'a, niemieckiego farmaceutę, który nazwał ten składnik kwas karbolowy.

Węgiel, który można również nazwać węglem bitumicznym, jest wysoce lepką i łatwopalną cieczą, którą można otrzymać w przyrodzie w postaci węgla mineralnego i podczas destylacji oleju. Z drugiej strony smoła to substancja otrzymywana z destylacji węgla, kości i drewna. Jest to lepka ciecz utworzona przez dziesiątki substancji chemicznych uważanych za rakotwórcze lub toksyczne.

Ale dopiero w 1841 roku Auguste Laurent, francuski chemik, był w stanie po raz pierwszy przygotować „czysty” fenol. W swoich badaniach nad destylacją smoły węglowej i chloru Laurent był w stanie wyodrębnić substancje dichlorofenol i trichlorofenol, a obie wskazały na istnienie w ich składzie fenolu.

W ten sposób Laurent był w stanie po raz pierwszy wyodrębnić i skrystalizować fenol. Nazwał ten związek kwasem fenolowym lub kwasem fenylowym. Podana temperatura topnienia (między 34 ° C a 35 ° C) i temperatura wrzenia (między 187 ° C a 188 ° C) były bardzo podobne do obecnie znanych wartości (odpowiednio 43 ° C i 181,7 ° C) .

Fenol był szeroko stosowany w okresie jego „odkrycia” do leczenia ran, jako środek antyseptyczny i znieczulający. Tak więc, oprócz pomiaru tylko elementarnych właściwości fizycznych, Laurent przeprowadził również eksperyment, dostarczając te kryształy kilku osobom, które miały ból zęba, aby przetestować działanie tych substancji jako możliwego środka łagodzącego. Główny wpływ na ból był nadal niepewny, ale większość osób biorących udział w eksperymencie zgłosiła, że ​​substancja jest bardzo agresywna dla ust i dziąseł.

Tak więc od lat czterdziestych XIX wieku do dnia dzisiejszego fenole stały się przedmiotem wielu badań i są niezwykle ważne.

Gdzie jest znaleziony

Chemia fenoli cieszyła się dużym zainteresowaniem w ciągu ostatnich dwóch stuleci i do dnia dzisiejszego stanowi inspirację dla badań i badań. Związki wchodzące w skład tej grupy funkcyjnej mają nieodzowne zastosowania w naszym codziennym życiu. W ten sposób grupa fenoli obejmuje pierwiastki chemiczne, które są produkowane na dużą skalę światową i mają kilka zastosowań.

Wykorzystywane są głównie do produkcji żywic fenolowych (reakcja fenolu z aldehydem), które z kolei są wykorzystywane w przemyśle sklejkowym, budownictwie cywilnym, lotniczym, samochodowym i AGD (więcej w: „Zrozumieć, co są żywicami fenolowymi ”). Następnie bisfenol A jest drugim najważniejszym produktem otrzymywanym z fenoli (reakcja między fenolem a acetonem) i jest półproduktem do produkcji m.in. żywic epoksydowych, tworzyw sztucznych, klejów (więcej w: " Poznaj rodzaje bisfenolu i związane z nimi zagrożenia ”).

Fenole można również przekształcić w alkilofenole i nonylofenole, które są używane jako środki powierzchniowo czynne (lub środki powierzchniowo czynne), emulgatory, syntetyczne detergenty, przeciwutleniacze <, dodatki do olejów smarowych oraz perfumy i kosmetyki (lepiej rozumiane za pomocą tematu „etylowane nonylofenole i nonylofenole” , obecne w kilku artykułach kosmetycznych i farmaceutycznych, są potencjalnie niebezpieczne ”).

Oprócz wymienionych zastosowań fenole są również wykorzystywane do produkcji triklosanu, tworzyw sztucznych, plastyfikatorów, zabawek, poliwęglanów, nylonu, anilinowych środków owadobójczych, materiałów wybuchowych, farb i lakierów, środków dezynfekujących, poliuretanów, środków do konserwacji drewna, herbicydów, inhibitorów, pestycydów oraz jako surowiec do produkcji niektórych leków (np. leków przeciwbólowych i kropli przeciwbólowych uszu i nosa).

Fenole mogą również pochodzić ze źródeł naturalnych, czego przykładem są fenole pozyskiwane z destylacji płatków i liści roślin, które są szeroko stosowane w przemyśle spożywczym. Wanilina to esencja waniliowa stosowana m.in. w słodyczach, lodach, ciastach; Tymol to esencja tymianku, wykorzystywana również w produkcji żywności - oba ekstrahowane z fenoli.

Zagrożenia dla zdrowia i środowiska

Szerokie stosowanie tych substancji chemicznych w różnych gałęziach przemysłu może stanowić zagrożenie dla zdrowia ludzkiego i środowiska.

Ludzie mogą być narażeni na fenol poprzez wdychanie zanieczyszczonego powietrza lub kontakt ze skórą, zwykle w miejscu pracy. Innym sposobem narażenia na fenole może być stosowanie leków zawierających fenol (takich jak krople do uszu i nosa, tabletki do ssania na gardło, środki przeciwbólowe i płyny antyseptyczne).

Fenole działają wyjątkowo drażniąco na skórę, oczy i błony śluzowe ludzi przy wdychaniu lub przy bezpośrednim kontakcie. Działania niepożądane i objawy toksyczności, które mogą wystąpić u ludzi, to nieregularny oddech, osłabienie i drżenie mięśni, utrata koordynacji, drgawki, śpiączka i zatrzymanie oddechu w śmiertelnych dawkach, w zależności od wielkości wchłoniętej dawki.

Rozproszone fenole stanowią również poważne zagrożenie dla środowiska. W obecnym scenariuszu ogromnej produkcji przemysłowej natura napotkała trudności w skutecznej degradacji i wchłanianiu wszystkich pierwiastków chemicznych, które są naturalnie i sztucznie wrzucane do ekosystemów. Stąd jedną z największych trudności w dzisiejszych czasach jest właściwe zachowanie istniejących źródeł wody, zarówno powierzchniowych, jak i podziemnych.

Fenolowe związki chemiczne, ponieważ są to związki o niskich kosztach produkcji i wysokiej wydajności do wielu zastosowań, w zastosowaniach przemysłowych, rolniczych i domowych, są wykorzystywane w dużych proporcjach przez różne segmenty przemysłu.

Lotność i rozpuszczalność fenoli w wodzie powoduje problemy z zanieczyszczeniem wody pitnej, zmieniając ich właściwości smakowe i zapachowe, nawet przy niewielkich ilościach. W ten sposób fenole są jednymi z najpowszechniejszych zanieczyszczeń w procesach przemysłowych, dzięki czemu można poznać stopień zanieczyszczenia rzek poprzez badanie ich obecności w nich.

Utylizacja i alternatywy

Fenole, ponieważ są produkowane w dużych ilościach, są odprowadzane jako ścieki z różnych gałęzi przemysłu i trafiają bezpośrednio do środowiska lub trafiają do publicznej sieci kanalizacyjnej.

Potrzebne są alternatywy, aby całkowicie usunąć te substancje z wód, gwarantując w ten sposób jakość zapewniającą zdrowe spożycie. Technika bioremediacji jawi się jako inteligentna i obiecująca propozycja. Technika ta polega na wykorzystaniu mikroorganizmów do degradacji, redukcji, eliminacji i przemiany niepożądanych substancji chemicznych w glebie, osadach lub zanieczyszczonej wodzie.

Zastosowanie bioremediacji w zanieczyszczonej wodzie okazałoby się ważne, ponieważ jest to tańszy i bardziej wydajny proces odkażania wody, który obecnie przeprowadza się przy różnych kosztach w zależności od pożądanego poziomu odkażania.

Wśród alternatyw, które byłyby dostępne dla konsumenta, ważne jest, aby preferować produkty pochodzące ze źródeł naturalnych i odnawialnych zamiast źródeł nieodnawialnych, takich jak produkty naftowe.

Dlatego na przykład w odniesieniu do kosmetyków preferuj naturalne produkty kosmetyczne. W Brazylii kosmetyki naturalne są certyfikowane i spełniają standardy jakości IBD Certifications i Ecocert. Spróbuj także poznać i przetestować ekologiczne środki czystości, które są na rynku. Zawsze preferuj produkty z pieczęcią certyfikacyjną.