مواد شیمیایی

مواد شیمیایی چیست؟

مواد شیمیایی به مواد جامد، مایع یا گازی گفته می‌شود که با اثر بر روی بافت زنده اورگانیسم یا در یک محیط از طریق برهمکنش با هوا، آب ویا خاک، روی یک موجود زنده اثر می‌گذارند. این مواد همواره ویژگی های مشخص دارند، در واقع طریقه استخراج یا جداسازی آن ها باید از طریق شکستن پیوندهای شیمیایی یا واکنش های شیمیایی مواد مختلف با یکدیگر باشد و با روش های فیزیکی قابلیت جداسازی  و استخراج ندارند.

ماده شیمیایی هر ماده ای است که ترکیب مشخصی داشته باشد. به عبارت دیگر، یک ماده شیمیایی همیشه از همان “مواد” تشکیل شده است. برخی از مواد شیمیایی مانند آب در طبیعت وجود دارند. مواد شیمیایی در اطراف شما هستند: غذایی که می خورید، لباس هایی که می پوشید. شما در واقع از طیف وسیعی از مواد شیمیایی تشکیل شده اید. مواد شیمیایی به صورت اتمی، یک عنصر شیمیایی منفرد، ترکیبات شیمیایی یا آلیاژها وجود دارند. این مواد از ترکیب شدن چند عنصر مختلف با نسبت های ثابت و مشخص تولید می شوند. برای درک بهتر این مطلب به آب که یکی از رایج ترین ترکیبات هست اشاره می کنیم: آب از ترکیب شدن دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن، به دست آمده که این نسبت برای هر گونه آبی یکسان است چه آب دریا، چه آب رودخانه، چه آب آشامیدنی، چه آب سنتز شده در آزمایشگاه.

به بیان ساده تر، هر ماده ای که دارای طعم و بو باشد، ماده شیمیایی  می باشد. مواد شیمیایی به شکل جامد، مایع، گاز وجود دارند. با تغییر در شرایط دمایی و فشارهای مختلف، مواد می توانند میان این فازها جا به جا شده و به یکی از این حالات تبدیل شوند. این مواد به صورت خالص یا مخلوطی متشکل از چند عنصر مختلف به فرم محلول یا ترکیب وجود دارند.

واکنش شیمیایی چیست؟

واکنش شیمیایی به تغییر یک ماده شیمیایی اشاره دارد. به طور کلی تر، یک واکنش شیمیایی را می توان به عنوان فرآیندی درک کرد که طی آن یک یا چند ماده برای تولید یک یا چند ماده مختلف تغییر می کنند. تغییرات شیمیایی با تغییرات فیزیکی متفاوت است که منجر به تغییر در مواد نمی شود. یکی از نمونه‌های تغییر فیزیکی زمانی است که آب به یخ تبدیل می‌شود. در حالی که یخ ممکن است خواص فیزیکی متفاوتی داشته باشد، اما هنوز فقط آب است. مثال دیگر زمانی است که نمک را در یک فنجان آب حل می کنید. در حالی که ممکن است به نظر برسد که نمک در آب ناپدید می شود، شما هنوز آب و نمک دارید – هیچ ماده ای به یک ماده کاملاً جدید تبدیل نشده است.

در اینجا یک نمونه از یک واکنش شیمیایی وجود دارد:

اکسید آهن → اکسیژن + آهن           

اکسید آهن که به عنوان زنگ نیز شناخته می شود، نمی تواند دوباره به آهن یا اکسیژن تبدیل شود. این یک ماده کاملاً جدید است. در معادله، موادی که در سمت چپ فلش قرار دارند، واکنش دهنده در نظر گرفته می شوند (موادی که در یک واکنش شیمیایی شرکت می کنند). ماده ای که در سمت راست فلش قرار دارد یک محصول (ماده ای که از یک واکنش شیمیایی حاصل می شود) در نظر گرفته می شود. توجه به این مثال مهم است که هیچ ماده ای در واکنش “از بین نمی رود”. در یک طرف معادله شما آهن و اکسیژن دارید. از سوی دیگر هنوز آهن و اکسیژن دارید (اکنون فقط در یک ماده شیمیایی ترکیب شده است).

از این نظر، این مثال قانون بقای جرم، را نشان می دهد. منظور ما از «قانون» یک قاعده کلی است که نشان می دهد چیزی چگونه کار می کند یا چگونه اتفاق می افتد. این توصیف به دلیل تعداد زیادی از آزمایش‌ها و مشاهدات تجربی بسیاری، قابل اعتماد در نظر گرفته می‌شود. با توجه به مثال داده شده، قانون بیان می کند که محصولات یک واکنش شیمیایی همان جرم (مواد) را با واکنش دهنده ها دارند. به عبارت دیگر، در حالی که چیزها مرتب می شوند، چیزی ایجاد یا از بین نمی رود.

شیمی و زندگی:

همه روزه، بیشتر چیزهایی که با آن ها سر و کار داریم، حاصل واکنش شیمیایی بین مواد مختلف می باشند. در واقع علم شیمی خواص مواد، برهم کنش های مواد و انرژی بین مواد شیمیایی و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مواد را بررسی می کند. خواص شیمیایی یک ماده، ویژگی هایی است که بر اساس آن ماهیت یک ماده تغییر کرده و به شکل دیگری یا ماده دیگری تبدیل می شود. طبقه بندی مواد شیمیایی بر اساس خاصیت شیمیایی آن ها صورت می گیرد. همچنین خصوصیات ظاهری مواد را خواص فیزیکی می نامند، این خواص در ماهیت ماده تغییری ایجاد نمی کنند. در واقع طی فرآیند فیزیکی ماده از حالتی به حالت دیگر تبدیل می شود اما به ماده ی دیگری تبدیل نمی شود مثلا فرآیندهایی مثل ذوب، تبخیر، انجماد، تصعید و تبرید، خواص فیزیکی مواد شیمیایی را تغییر می دهند.

منابع مواد شیمیایی:

اگر بخواهیم مواد شیمیایی را از نظر منابع طبقه بندی کنیم، به دو دسته مواد شیمیایی با منابع طبیعی و مواد شیمیایی با منابع غیر طبیعی یا همان مصنوعی تقسیم بندی می شوند. در واقع مواد شیمیایی از مولکول ها یا اتم ها تشکیل شده اند. اتم ها نیز از ذرات کوچک تری به نام ریز ذرات پروتون، الکترون یا نوترون تشکیل شده اند.

مواد شیمیایی طبیعی:

مواد شیمیایی طبیعی از منابع طبیعی مانند گیاهان و عناصر موجود در زمین توسط ارگانیسم های زنده  به طور کاملا مستقیم، تولید می شوند. این مواد شیمیایی ایمن، اغلب در تولید محصولات آرایشی و بهداشتی، محصولات غذایی فاقد افزودنی و انواع مکمل های غذایی به کار می روند. مانند: فلزات مس و آهن و آلومینیوم، انواع سنگ و مروارید و الماس، انواع چوب و الوارها، پنبه و ابریشم و پشم.

مواد شیمیایی مصنوعی:

مواد شیمیایی مصنوعی همانگونه که از نامشان پیداست به طور غیر طبیعی در آزمایشگاه به روش های صنعتی، سنتز می شوند. در واقع از ترکیب انواع مواد شیمیایی به وجود می آیند. مانند: فلز برنز که از ترکیب فلزاتی همچون مس و قلع تولید می شود.

انواع مواد شیمیایی بر اساس ماهیت شیمیایی:

از نظر ماهیت شیمیایی مواد به دو دسته آلی و معدنی تقسیم بندی می شوند.

مواد آلی:

مواد شیمیایی آلی حاوی عنصر کربن هستند، و مقاومت حرارتی بالایی دارند. انواع مواد آلی عبارتند از: نفت، زغال سنگ، هیدروکربن ها، انواع روغن و پارافین، الکل ها، اتر و استرها، آلدئید و کتون ها، آمین ها و آمیدها، ترکیبات آروماتیک، کربوکسیلیک اسیدها، اسیدهای آلی، الفین و استیلن و ترپن ها.

مواد معدنی:

به مواد غیرآلی، مواد معدنی گفته می شود، این مواد شیمیایی به صورت جامد یافت می شوند و ساختار بلوری یا کریستالی دارند، که متشکل از اتم ها با آرایش منظم و تکراری هستند. مواد معدنی به صورت طبیعی به وجود می آیند و سنتز شده یا ساخته دست بشر نیستند. در واقع هر کدام از مواد معدنی، ترکیب شیمیایی خاصی را دارا هستند. الماس و گرافیت جزو مواد معدنی می باشند.

انواع مواد شیمیایی بر اساس کاربری:

در دنیای مدرن امروزه، مواد شیمیایی بر اساس کاربری به دو دسته مواد شیمیایی گرید آزمایشگاهی و مواد شیمیایی گرید صنعتی تقسیم بندی می شوند.

مواد شیمیایی آزمایشگاهی:

مواد شیمیایی آزمایشگاهی، به ترکیباتی گفته می شود که برای استفاده در آزمایشگاه یا در زمینه ی تحقیقاتی تولید و عرضه می شوند. این مواد با درجه خلوص بالایی و در مقیاس آزمایشگاهی در دسترس محقق یا کارشناس آزمایشگاه قرار می گیرند.

مواد شیمیایی صنعتی:

به ترکیبات شیمیایی غیر آزمایشگاهی که درصد خلوص کمتری نسبت به مواد آزمایشگاهی دارند و مخصوص استفاده در صنایع مختلف می باشند، مواد شیمیایی تجاری یا صنعتی گفته می شوند. مواد آلی به عنوان یکی از مواد اولیه این ترکیبات شناخته می شود. مواد شیمیایی صنعتی در انواع گریدهای خوراکی، دارویی و صنعتی سنتز شده و به بازار عرضه می شوند، که گرید خوراکی مواد شیمیایی، درصد خلوص بالاتری دارند. مواد شیمیایی صنعتی عبارتند از انواع حلال های آلی، رنگ ها و پوشش ها، مواد رسانای الکتریکی و عایق الکتریکی، مواد تثبیت کننده، انواع اسیدها و بازها، نرم کننده ها و روان کننده ها، مواد معطر و بازدارنده های حریق و غیره… .

MSDS مواد شیمیایی:

MSDS  مخفف (Material Safety Data Sheet) یا “برگه اطلاعات ایمنی مواد” می باشد. در واقع نوعی دفترچه راهنما برای هر ماده شیمیایی محسوب می شود، که اطلاعاتی در مورد ماهیت آن ماده، شناخت عوامل خطر بالقوه و راه های کنترل آن، در اختیار ما می گذارد. گاهی آن را با SDS نیز نشان می دهند. بعضی از مواد شیمیایی ویژگی های خطرناکی دارند و برای انسان  یا محیط زیست مضر هستند. بر روی بسته بندی این مواد، علائم اختصاری وجود دارد که در سطح جهانی، یکسان و شناخته شده می باشد.

برای اینکه به عنوان یک شیمیدان، با مشکلات کمتری مواجه شوید، لازم است این علائم اختصاری را بشناسید:

کاربرد مواد شیمیایی:

مواد شیمیایی در صنایع مختلف، کاربری های متفاوتی دارند. برای مثال یک ماده در صنعت آب و فاضلاب به عنوان منعقد کننده استفاده می شود، در صورتی که همان ماده در صنعت کاغذسازی به عنوان یکی از مواد اولیه تولید خمیر کاغذ کاربرد دارد.  برای درک بهتر این مطلب به کاربردهای مختلف مواد در صنایع متفاوت اشاره می کنیم:

کاربرد مواد شیمیایی در صنعت آب و فاضلاب:

در صنعت آب و فاضلاب به منظور تصفیه آب از روش های مختلفی استفاده می شود، این روش های شامل تصفیه مکانیکی توسط دستگاه ها و فرآیند تصفیه شیمیایی می باشد که توسط مواد شیمیایی صورت می پذیرد. از انواع منعقد کننده ها و کمک منعقد کننده ها مانند: پلی الکترولیت، پلی آلومینیوم کلراید، سولفات آلومینیوم، سولفات آهن و همچنین انواع مواد دیگر مانند: آنتی فوم، کلر، بایوساید، آنتی اسکالانت و مواد ضدخوردگی و … استفاده می شود.

کاربرد مواد شیمیایی در صنعت کاغذسازی:

از انواع مواد شیمیایی به منظور بهبود کیفیت کاغذ، استفاده می شود. این مواد در بخش های مختلف تولید کاغذ به کار می روند. برای مثال بعضی از آن ها به خمیر کاغذ اضافه می شوند تا خواص متفاوتی به خمیر کاغذ بدهد و کیفیت کاغذ مورد نظر را افزایش بدهند. از جمله این مواد می توان به ضدکف، پلی الکترولیت، پک صنعتی، زئولیت، تالک، کائولن، کربنات کلسیم، کلر، گچ، نشاسته، پلی وینیل الکل، ازون، آبژاول، آلوم، هیدروکسید سدیم، سولفیت سدیم، کربنات سدیم، دی اکسید کلر، پراکسید هیدروژن و غیره… اشاره می شود.

کاربرد مواد شیمیایی در صنایع چرم سازی:

در فرآیند دباغی، شست و شوی پوست توسط نمک سود انجام می شود. برای تولید چرم مصنوعی، فرآیند موگیری از چرم خام صورت می گیرد. طی این فرآیند، که به منظور افزایش مدت ماندگاری و مقاومت چرم صورت می گیرد، از مواد شیمیایی مانند: کربنات سدیم، متیل آمین، سدیم سولفید و آهک استفاده می کنند. همچنین در فرآیند آماده سازی پوست، از نمک آمونیوم به منظور حذف آهک و قلیایی کردن پوست نیز استفاده می شود.  همچنین از سدیم هیدروکسید برای حذف چربی استفاده می شود. در مرحله رنگ رزی چرم نیز از موادی مثل کرومات سرب یا اکسید روی استفاده می کنند.

کاربرد مواد شیمیایی در صنعت شوینده:

مواد شوینده شامل مواد شیمیایی خاص با کاربردهای متفاوت می باشند، که از آن ها به عنوان پاک کننده آلودگی ها و کثیفی و از بین برنده چربی استفاده می کنند. مثالا برای تولید صابون، از اسیدهای چرب، گلیسیرین و نمک سدیم استفاده می شود. همچنین برای تولید شامپو از دی سدیم لورت سولفوسوکسینات به منظور پاک کنندگی استفاده می شود، همچنین اسید سیتریک به عنوان تنظیم کننده pH پوست سر و عامل ضد شوره استفاده می کنند.همچنین از انواع سورفکتانت ها مانند صابون مول 6 و مول 10 و غیره نیز برای تولید مواد شوینده به کار می روند. از مواد دیگری مانند بهدامین و پلی اتیلن گلیکول نیز به عنوان ماده اولیه استفاده می شود.

کاربرد مواد شیمیایی در صنعت نساجی:

صنعت نساجی شامل سه بخش شیمی رنگرزی و تکمیل کالای نساجی، شیمی فیبر و پلیمر و شیمی مواد می باشد. به منظور تولید پارچه با کیفیت بالا از مواد شیمیایی متفاوتی استفاده می شود. انواع مواد شیمیایی مورد استفاده در نساجی عبارتند از مواد اولیه تعاونی نساجی مانند: دیسپرس کننده، آنتی استاتیتک، بافر، نفوذ دهنده و یکنواخت کننده، کریر، غلظت دهنده، سختی گیر، پایدار کننده آب اکسیژنه و محافظ الیاف پشمی. همچنین انواع نرم کن ها، صابون ها و روغن ها و آنزیم ها نیز در این صنعت کاربرد دارند.

کاربرد مواد شیمیایی در صنایع آرایشی و بهداشتی:

انواع مواد شیمیایی مختلف در تولید محصولات آرایشی و بهداشتی نیز استفاده می شوند. برای مثال از ایزوتیازولین به عنوان عامل ضد میکروبی یا نگهدارنده در لوسیون ها، کرم ها، نرم کننده ها، شامپوها، عطرها و سایر محصولات آرایشی استفاده می شود.

کاربرد مواد شیمیایی در صنایع چسب، چاپ و بسته بندی:

انواع حلال های آلی در این صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. برای مثال از الکل ها به عنوان حلال برای مرکب چاپ استفاده می شود. سولفور روی نیز برای ساخت و تولید رنگ ها و موادی مثل زایلین و تولوئن در مرکب های چاپ مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد مواد شیمیایی در صنایع غذایی:

به منظور حفظ کیفیت و جلوگیری از فساد مواد غذایی از مواد شیمیایی به عنوان نگهدارنده استفاده می شود. نگهدارنده ها، مدت زمان نگهداری محصولات غذایی را افزایش می دهند. از اسید سیتریک نیز به عنوان عامل طعم دهنده و تنظیم کننده pH در انواع نوشیدنی ها استفاده می شود. از تورین نیز در تولید نوشابه های انرژی زا به عنوان عامل کاهش دهنده کلسترول و فشارخون استفاده می شود.

کاربرد مواد شیمیایی در صنعت کشاورزی:

در صنعت کشاورزی مواد شیمیایی مختلفی به عنوان کود، آفت کش و نگهدارنده استفاده می شوند. نیتروژن، فسفر، پتاسیم، گوگرد، منیزیم، کلسیم، سولفات آمونیوم، پتاس، سولفات مس، سولفات روی و غیره از جمله این مواد هستند.  

کاربرد مواد شیمیایی در صنعت نفت و گاز و پتروشیمی:

به دلیل اهمیت این صنعت، استفاده از مواد شیمیایی در بخش های مختلف این صنعت، بسیار حائز اهمیت است. این مواد Oil Treat  عبارتند از مواد ضد خوردگی، ضد رسوب، دمولسیفایرها، دیسپرسانت ها و مواد حذف کننده سولفید هیدروژن، اکسیژن زداها و غیره… .

کاربرد مواد شیمیایی در داروسازی:

مواد شیمیایی مورد نیاز صنایع دارویی، باید گرید دارویی باشند یعنی هم خوراکی و همچنین خاصیت داروئی و درمانی داشته باشند. انواع مواد شیمیایی گرید دارویی مانند: اسیدها، بازها، نمک های معدنی، اسیدهای آمینه و انواع حلال های آلی و غیره در این صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. برای مثال: آب اکسیژنه، پتاسیم پرمنگنات، باریم سولفات، دی نیترو کلرو بنزن، اسید تارتاریک، اکسید روی، سدیم تیوسولفات، روی سولفات، فرمالدئید و غیره جزو این مواد کاربردی هستند.

روش های تولید مواد شیمیایی:

در دنیای مدرن امروز، روش های متفاوتی برای تولید یک ماده شیمیایی وجود دارد. بنابراین تولید کنندگان در تلاشند که محصولی با کیفیت با بهترین قیمت اقتصادی تولید و به بازار عرضه کنند. روش های سنتز مواد شیمیایی برای تولید ماده دیگر بسیار متنوع هستند، مانند: (واکنش آبکافت یا هیدرولیز، واکنش اکسید و احیا یا همان کاهش و اکسایش، برقکافت یا الکترولیز، خنثی شدن، استری شدن یا استریفیکاسیون، آسیل دار کردن یا آسیلاسیون، واکنش فریدل-کرافتس، هیدروژن زدایی، کربوکسیل دار کردن، نیترودار کردن یا نیتراسیون، واکنش فیشر-تروپش، انواع واکنش های تبادل یونی، دی آزو شدن یا جفت شدگی آزو، واکنش جانشینی یا جا به جایی دوگانه، حذف آب یا آب زدایی، بسپارش یا پلیمریزاسیون (پلیمری شدن)، واکنش های هالوژناسیون یا هالوژن دار شدن، هیدروژن زدایی، کراکینگ (واکنش های تجزیه هیدروکربن ها)، فرمیل دار کردن یا فرمیلاسیون، واکنش هیدروژناسیون یا هیدروژن دار کردن، تکلیس یا کلسینه کردن.

فروش مواد شیمیایی

پتروشیمی دانشمند، یکی از بزرگ ترین تولیدکنندگان مواد شیمیایی در صنایع گوناگون از جمله صنایع نساجی، چرم سازی، کاغذسازی، شوینده، فولاد، نفت و گاز و پتروشیمی، آب و فاضلاب، معدن و غیره می باشد. به منظور خرید این مواد شیمیایی با بهترین قیمت و بالاترین کیفیت کافی است با بخش فروش پتروشیمی دانشمند تماس حاصل فرمائید.