ایزوتیازولین

پتروشیمی دانشمند تولید کننده ایزوتیازولین می باشد.

ایزوتیازولین چیست

(What is Isothiazolinone)

این ترکیب شیمیایی ضد میکروبی و آنتی باکتریال است و به منظور کنترل باکتری، قارچ ها و جلبک های تشکیل دهنده لجن در انواع سیستم های کولینک یا خنک کننده آب و فاضلاب و همچنین صنعت کاغذ سازی، سیستم های استخراج نفت و حفاری و دیگر موارد صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. از این ماده در محصولات بهداشتی و آرایشی، به منظور کنترل و مهار فعالیت های میکروبی استفاده می شود تا محصول را تا زمان تاریخ انقضاء نگهداری کند.

این محصول در محدوده وسیع پی اچ کاربرد دارد اما اگر میزان پایداری آن را در این محدوده بررسی کنیم، می بینیم که درpH بالاتر از 8، یعنی محیط های قلیایی، پایداری ایزوتیازولین کاهش می یابد. اما، در غلظت های خیلی کم نیز این ماده بسیار موثر است. از نظر فعالیتی این ماده طیف گسترده ای از فعالیت را دار می باشد. همچنین از نظر حلالیت، محلول در آب است و با سورفاکتانت های غیر یونی سازگار می باشد.

کیتون چیست؟ به کمپلکس میکس یا مخلوط شده ایزوتیازولین همراه با متیل یعنی MIT و یا کلرومتیل ایزوتیازولین یعنی CMIT، کیتون گفته می شود، این کمپلکس ناشی از واکنش شیمیایی بین ترکیبات ایزوتیازولین و متیل و کلر می باشد، که عمده ترین کاربرد آن در صنعت آرایشی و بهداشتی می باشد.MCI/MI از لحاظ تاریخی به عنوان ترکیبی در محصولات مصرفی استفاده می شود. در اوایل دهه 2000، متیل ایزوتیازولینون به عنوان نگهدارنده مستقل برای محصولات صنعتی و در سال 2005 برای لوازم آرایشی مجاز بود. امروزه نیز از این محصول در بسیاری از بخش های صنعت آرایشی و بهداشتی و شوینده استفاده می شود.

تولید ایزوتیازولین

(Production of Isothiazolinone)

کشف این ماده برای اولین بار برمیگرده به دهه 1960. این ترکیب هتروسیکل ساده به تنهایی کارایی نداشت، بنابراین از مشتقات آن یعنی متیل کلروایزوتیازولینون و کلروایزوتیازولین برای کاربردهای گسترده استفاده می شود. هستند.

در واقع ایزوتیازولین(Isothiazolinone) نوعی بایوساید (biocide)، آنتی باکتریال یا گندزداست. از این ترکیب برای مهارکردن ، از بین بردن و کنترل باکتری های گرم منفی، قارچ ها، کپک ها و میکروب های مضر استفاده می شود. کمپلکس ایزوتیازولین (Isothiazolinone) از برهم کنش شیمیایی یا همان واکنش شیمیایی ترکیباتی مانند متیل ایزوتیازولینون و متیل کلروایزوتیازولینون تولید می شود.

در مقیاس صنعتی، ایزوتیازولینون ها معمولا با بسته شدن حلقه مشتقات 3-سولفانیل پروپان آمید، تولید می شوند. از دیگر روش های تولید ایزوتیازولین، می توان به روش استفاده از اسید آکریلییک نیز اشاره کرد.

در این واکنش منظور از بسته شدن حلقه، یعنی تبدیل گروه تیول به یک گونه واکنش پذیر، که توسط مرکز نیتروژن مورد حمله هسته ای قرار می گیرد، که معمولا شامل فرآیند کلرزنی یا اکسیداسیون 3-سولفانیل پروپان آمید به دی سولفید مربوطه می باشد. تحت این شرایط واکنش، حلقه ایزوتیازولیدین میانی اکسید می شود تا محصول موردنظر تولید شود.

مکانیزم عملکرد ایزوتیازولین

مکانیسم عملکرد ایزوتیازولون و مشتقات آن، دو مرحله ای است که شامل مهار سریع (دقیقه ای) رشد و متابولیسم باکتریایی، و سپس آسیب غیرقابل برگشت سلول و در نتیجه از دست دادن سلول (ساعتی) می باشد.

در نهایت سلول ها با اختلال در مسیرهای متابولیکی مربوط به آنزیم های دهیدروژناز مهار می شوند.

همچنین عملکردهای مهم فیزیولوژیکی مانند: رشد، تنفس (مصرف اکسیژن) و تولید انرژی (سنتز) با سرعت هرچه تمام تر در میکروب ها کنترل می شوند. در واقع این روش مهار کردن باعث مرگ سلولی و در نتیجه تخریب تیول های پروتئین و تولید رادیکال های آزاد می شود.

همچنین میزان کشتار میکروب ها و باکتری ها یا همان مرگ سلولی نیز ممکن است توسط مواد کمکی مختلف مانند سورفاکتانت ها افزایش پیدا کند. این مکانیسم منحصر به فرد در این محصول باعث می شود که کاربرد آن گسترده باشد و استفاده از آن آسان و مقرون به صرفه باشد.

ویدیو درباره محصول ایزوتیازولین

(Video Isothiazolinone)

توضیحات صوتی ایزوتیازولین

جدول مشخصات فنی ایزوتیازولین

کاربرد ایزوتیازولین

(Application of Isothiazolinone)

ایزوتیازولین در صنایع مختلف کاربردهای متفاوتی دارد که می توان به چندین مورد آن اشاره کرد:

• صنعت آرایشی و بهداشتی به عنوان نگه دارنده
• داروسازی برای تولید داروهای ضد افسردگی
• مواد شیمیایی زراعی
• تصفیه آب و فاضلاب
• تولید رنگ های امولسیونی
• لاک های چوبی
• تولید چسب ها
• صنعت چرم سازی (چرم طبیعی و مصنوعی)
• تولید محصولات مراقبت شخصی (مانند شامپو)
• تولید دترجنت (مواد شوینده مانند پاک کننده های خانگی)
• در تولید آنتی باکتریال صنعت تراشکاری
• مایعات فلزکاری
• سیستم های آب خنک کننده (برج های خنک کننده)
• مخازن زخیره سوخت
• کاغذسازی (سیستم های آب خمیر کاغذ)
• سیستم های استخراج روغن
• نگهداری چوب
• مصالح ساختمانی مانند چسب، رنگ، رزین، امولسیون
• جایگزین فرمالدئید
• به عنوان جایگزینی مناسب برای فرمالین
• در تولید امولسیون پلی اکریلات برای رنگ ها
• بایوسیدهای ایزوتیازولین کاربرد گسترده ای به عنوان نگهدارنده های لاتکس پیدا کرده اند. بیشتر امولسیون های لاتکس بر پایه آب هستند و مستعد حمله میکروبی هستند. بایوسیدها به طور معمول پس از تمام مراحل پردازش برای محافظت از لاتکس در برابر حمله میکروبی، به لاتکس کامل اضافه می شوند.
• نگهدارنده های ایزوتیازولینون جایگزین رایجی برای تریکلوزان ممنوع در صابون های ضد باکتری دست هستند. آن ها علاوه بر صابون های دستی، در محصولات مراقبت شخصی مختلف نیز یافت می شوند. اگرچه ممکن است وسوسه انگیز باشد که جایگزین این ماده شود، نگهدارنده های ایزوتیازولینون بهتر از تریکلوزان و سایر ضد میکروبی های ممنوعه نیستند.

متیل ایزوتیازولین 2methyl-4-isothiazolin-3-one چیست

در علم شیمی وقتی که یک استخلاف متیل یا در واقع یک گروه متیل به حلقه آمید یا همان خانواده آمیدهای حلقوی ایزوتیازولین افزوده می شود، محصول متیل ایزوتیازولین MIT یا MI تولید می شود. MIT یک ترکیب هتروسیکل است که شامل یک حلقه 5 عضوی می باشد، این حلقه پنج عضوی دارای یک اتم نیتروژن، گوگرد و گروه کربونیل نیز می باشد.

متیل کلروایزوتیازولینون (5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one)چیست

متیل کلروایزوتیازولین اولین بار در دهه 1970 در صنعت آرایشی و بهداشتی استفاده شده است. در واقع وقتی یک استخلاف متیل یا همان یک گروه متیل و یک گروه هالوژن کلر یا یک استخلاف هالوژنی کلر به خانواده آمیدهای حلقوی ایزوتیازولین اضافه می شود، محصول متیل کلروایزوتیازولینون یا MCIT تولید می شود. این ماده با نام تجاری کیتون سی جی kathon CG)) نیز شناخته شده است. همچنین لازم است بدانید که ماده متیل کلروایزوتیازازولینون در ترکیب با سایر مواد نگهدارنده از جمله اتیل پارابن، بنزالکونیوم کلراید و برونوپل نیز ممکن است استفاده شود.

مزایای ایزوتیازولین

1. این زیست کش غیر اکسید کننده با دوز پایین است.
2. مشکلات لجن را به حداقل می رساند، که می تواند باعث کاهش هزینه انتقال گرما شود.
3. قابل تجزیه زیستی است.
4. در محدوده وسیعی از pH موثر است.
5. در طی دوره های طولانی مدت در برابر طیف گسترده ای از میکروارگانیسم ها موثر است.
6. با طیف گسترده ای از مواد شیمیایی سازگاری دارد.

ویژگی‌های ایزوتیازولین‌ :

کارایی گسترده : ایزوتیازولین‌ ها در برابر طیف وسیعی از میکروارگانیسم‌ها، از جمله باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی، قارچ‌ها و برخی ویروس‌ها مؤثر هستند. این خاصیت کارایی گسترده، آن‌ها را به‌ویژه در کاربردهای صنعتی که تهدیدات میکروبی متنوعی وجود دارد، مفید می‌سازد.

سمیت کم : نسبت به بسیاری از بایوساید‌های سنتی، ایزوتیازولین‌ها هنگام استفاده صحیح، سمیت نسبتا کمی برای انسان‌ها و حیوانات دارند. این ویژگی برای استفاده آن‌ها در محصولات مصرفی، به‌ویژه در لوازم آرایشی و بهداشتی، بسیار حائز اهمیت است.

پایداری و ماندگاری : ایزوتیازولین‌ها تحت شرایط محیطی مختلف پایدارند که موجب افزایش اثربخشی آن‌ها در فرمولاسیون‌ها می‌شود. توانایی آن‌ها در حفظ فعالیت خود در طول زمان، عمر مفید محصولات را افزایش می‌دهد و خطر آلودگی میکروبی را به حداقل می‌رساند.

تأییدیه‌های قانونی : بسیاری از ایزوتیازولین‌ها تأییدیه‌های قانونی برای استفاده در برنامه‌های مختلف، از جمله لوازم آرایشی، محصولات خانگی و فرمولاسیون‌های صنعتی را دریافت کرده‌اند. این انطباق با استانداردهای ایمنی به اعتبار آن‌ها به‌عنوان نگهدارنده‌های مؤثر می‌افزاید.

کاربردهای ایزوتیازولین‌ در صنعت رنگ و رزین :

در محیط‌های صنعتی، ایزوتیازولین‌ها در فرمولاسیون‌های مختلف، از جمله رنگ‌ها، پوشش‌ها و چسب‌ها استفاده می‌شوند. آن‌ها به‌عنوان بایوساید های مؤثر عمل می‌کنند تا از رشد میکروارگانیسم‌ها که می‌تواند یکپارچگی و عملکرد محصولات را تهدید کند، جلوگیری کنند.

کاربرد ایزوتیازولین در صنعت آب و فاضلاب :

آلودگی میکروبی یکی از نگرانی‌های عمده در عملیات تصفیه آب است که به مشکلات عملیاتی مختلفی از جمله خوردگی تحت تأثیر میکروبی، کاهش کارایی فرآیند، تمیزی سیستم و نگرانی‌های بهداشتی بالقوه منجر می‌شود.

گروه‌های مختلفی از میکروارگانیسم‌ها به‌عنوان علل اصلی این مشکلات شناخته شده‌اند. این گروه‌ها شامل باکتری‌های هوازی و بی‌هوازی، قارچ‌ها، جلبک‌ها و پروتوزوآها هستند. آلودگی‌های قارچی کمتر رایج هستند، اما هنوز هم در عملیات‌های تولید کاغذ و در تخریب برج‌های خنک‌کننده چوبی مشکل‌زا به شمار می‌آیند.

استفاده صحیح از بایوساید های صنعتی یک عملکرد موثر، برای کاهش جمعیت‌ میکروبی روی سطوح بحرانی و همچنین کاهش سطح کل میکروارگانیسم‌های وارد شده به آب، به شمار می‌آید. 

ایزوتیازولین‌ها به عنوان بایوساید در فرآیندهای تصفیه آب برای کنترل جمعیت‌های میکروبی در برج‌های خنک‌کننده، سیستم‌های آب صنعتی و کارخانه‌های تصفیه فاضلاب به‌کار می‌روند. اثربخشی آن‌ها در چنین محیط‌هایی به جلوگیری از آلودگی بیولوژیکی و تضمین عملکرد ایمن سیستم‌های آب کمک می‌کند.

تاثیر پذیری ایزوتیازولین در سطوح مختلف pH :

شرایط خنثی تا کمی اسیدی (pH 6-7): ایزوتیازولین‌ها معمولاً در محیط‌های خنثی تا کمی اسیدی پایدارتر هستند و کارایی ضد میکروبی خود را در این دامنه pH حفظ می‌کنند.

شرایط قلیایی (pH > 8): پایداری به‌طور قابل توجهی در سطوح pH بالا کاهش می‌یابد. ایزوتیازولین‌ها سریع‌تر هیدرولیز می‌شوند که منجر به تجزیه و کاهش اثر ضد میکروبی می‌گردد.

شرایط اسیدی (pH < 6): ممکن است پایدار باشند، اما در صورت وجود pH بسیار پایین، ممکن است به مرور زمان تجزیه شوند.

بررسی ایزوتیازولین در حضور عوامل کاهنده : 

ایزوتیازولین‌ها می‌توانند توسط عوامل کاهنده تجزیه شوند که ممکن است منجر به از دست دادن خواص ضد میکروبی آن ها شود. این موضوع به‌ویژه در فرمولاسیون‌هایی که حاوی مواد شیمیایی دیگر به‌عنوان عوامل کاهنده هستند، حائز اهمیت است.

بررسی ایزوتیازولین در حضور عوامل اکسید کننده : 

به‌طور کلی، ایزوتیازولین‌ها در حضور عوامل اکسید کننده پایدار هستند، هرچند که باید سازگاری آن ها بر اساس فرمولاسیون خاص بررسی شود.

قرار گرفتن ایزوتیازولین در معرض نور : 

قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض نور UV می‌تواند منجر به تجزیه نوری شود که به مرور زمان می‌تواند کارایی آن ها را کاهش دهد. ایزوتیازولین‌ها بایوساید های مؤثری هستند، اما خطرات بهداشتی مانند تحریک پوست و چشم، حساسیت، تحریک تنفسی و سمیت و آسیب‌های زیست‌محیطی دارند که نیاز به احتیاط و رعایت نکات ایمنی دارد. با پیروی از دستورالعمل‌های ایمنی و قوانین مرتبط، می‌توان این خطرات را به‌طور مؤثری مدیریت کرد. 

انواع مشتقات ایزوتیازولین:

ترکیبات آلی حاوی حلقه های هتروسیکل پنج عضوی نقش مهمی در بسیاری از بخش های صنعتی ایفا می کنند. از جمله، ایزوتیازول و مشتقات آن در زمینه‌های مختلف کاربرد پیدا کرده‌اند، زیرا خواص بیولوژیکی مفیدی از جمله فعالیت‌های ضد میکروبی، ضد باکتریایی، ضد قارچی، ضد ویروسی، ضد سرطانی و ضد التهابی دارند. علاوه بر این، ایزوتیازول ها به عنوان بازدارنده پروتئازها برای درمان اضطراب و افسردگی، به عنوان مهارکننده آلدوز ردوکتاز، و به عنوان آنتاگونیست گیرنده 5-هیدروکسی تریپتامین عمل می کنند. از نظر شیمیایی، ایزوتیازول (1،2-تیازول) یک هتروآروماتیک پنج عضوی است که در نظر گرفته می شود که از تیوفن مشتق شده است، که در آن موقعیت دوم توسط یک اتم نیتروژن اشغال شده است.

کاربرد انواع مشتقات ایزوتیازولین:

نگهدارنده های ایزوتیازولینون در انواع محصولات تمیز کننده و پاک کننده ها مانند: شامپو، نرم کننده، شستشوی بدن و سایر محصولات معمول مراقبت شخصی و خانگی یافت می شوند. سایر نگهدارنده های ایزوتیازولینون، بنزیزوتیازولینون (BIT) و اکتیلیزوتیازولینون (OIT)، در محصولات مراقبت شخصی کمتر رایج هستند. BIT و OIT در مواد شیمیایی صنعتی، رنگ، چسب، چرم و محصولات تمیز کننده استفاده می شود.

ایزوتیازول-3-اون ها به دلیل خواص ضد قارچی و ضد باکتریایی قابل توجه خود شناخته شده اند و به طور گسترده به عنوان بایوساید در انواع کاربردهای تصفیه آب صنعتی برای کنترل رشد میکروبی و رسوب زیستی مورد استفاده قرار می گیرند. آن ها همچنین به عنوان مواد نگهدارنده برای جلوگیری از رشد قارچ در طیف وسیعی از کالاهای تولیدی مانند رنگ‌های امولسیونی، لاک‌های چوبی، چسب‌ها و چرم طبیعی و مصنوعی توصیه شده‌اند. متیل ایزوتیازولینون معمولاً در فرآیندهای تصفیه فاضلاب، لوازم آرایشی، رنگ ها و مواد شوینده و در ترکیب با MCI (به نسبت 3:1) به عنوان یک ماده فعال زیست کش تجاری، Kathon  استفاده می شود. اگرچه استفاده از BIT و OIT در لوازم آرایشی ممنوع است، اما معمولاً به ترتیب در محصولات تمیزکننده و چرمی و به عنوان عوامل پوشش ضد رسوب به کار می روند. DCOIT، ماده زیست کش در SeaNine 211، یک عامل ضد رسوب به طور گسترده برای جلوگیری از پدیده رسوب زیستی نامطلوب است.

میزان مواد فعال موجود در ایزوتیازولین، یعنی همان درصد ایزوتیازولین، بسیار حایز اهمیت است زیرا که با توجه به درصد کاربرد آن درصنایع مختلف تغییر می کند. همچنین در هر صنعت نوع مشتق ایزوتیازولینی که به کار می رود، متفاوت است.

سرعت هیدرولیز برای MCI با افزایش pH و دما و تنها به میزان محدودی با افزایش قدرت یونی بافر بیشتر بود.

پایداری ایزوتیازولین

بایوسایدهای ایزوتیازولینون فراریت بالایی دارند و به شرایط حرارتی و pH حساس هستند. داده ها نشان می دهند که پایداری ایزوتیازولینون ها در سیستم های آبی تحت تأثیر حضور، شرایط محیطی، هسته دوست  بودن، مانند فلزات، آمین ها، تیول ها و سولفیدها محدود است. هنگامی که این تعامل رخ می دهد، حلقه هتروسیکلیک پنج عضوی باز می شود و تبدیل یا تخریب رخ می دهد.

دوز مصرف ایزوتیازولین برای سیستم های تصفیه آب و فاضلاب :

• دوز معمولی برای یک سیستم تمیز (به منظور پیشگیری): 200 میلی لیتر در هر متر مکعب آب در زمان تماس 3 ساعت.
• سیستم آلوده (کاربرد درمانی): 500-2000 میلی لیتر محصول در هر متر مکعب آب در زمان تماس 24 ساعته.
• حداقل دوز هفتگی (دوز را بر اساس نتایج دیپسلاید تنظیم کنید)
• سیستم های پردازش (سیستم های باز و بسته نوع بازچرخشی)
• دوز معمولی برای یک سیستم تمیز (به منظور پیشگیری): 200 متر مکعب آب محصول در زمان تماس 1 ساعت.
• سیستم آلوده (کاربرد درمانی): 500-2000 میلی لیتر محصول در هر متر مکعب آب در زمان تماس 24 ساعته.
• دوز سه ماهه (دوز را بر اساس نتایج دیپسلاید تنظیم کنید)

قیمت ایزوتیازولین