من به عنوان تأمین کننده تری متیل فسفات ، من اغلب در بحث در مورد کاربردهای متنوع این ترکیب شیمیایی با مشتریان و همسالان صنعت درگیر بوده ام. یک سؤالی که غالباً مطرح می شود این است که آیا می توان از تری متیل فسفات به عنوان سورفاکتانت استفاده کرد. در این پست وبلاگ ، من به خواص تری متیل فسفات می پردازم ، آن را با سورفاکتانت های شناخته شده مقایسه می کنم و پتانسیل استفاده از آن در برنامه های مرتبط با سورفکتانت را کشف می کنم.
درک تری متیل فسفات
تری متیل فسفات ، با فرمول شیمیایی (ch₃o) ₃po ، یک مایع بی رنگ و بی بو است. ویسکوزیته نسبتاً کم دارد و با طیف گسترده ای از حلال های آلی قابل تصور است. این ترکیب خوب است - به دلیل استفاده از آن به عنوان یک مهار کننده شعله ، یک حلال در صنعت داروسازی و یک افزودنی در باتری های لیتیوم - یونی شناخته شده است. این یک نقطه جوش بالا و پایداری حرارتی خوب است که باعث می شود آن را برای کاربردهای درجه حرارت بالا مناسب کند.
ساختار تری متیل فسفات شامل یک اتم فسفر مرکزی است که به سه گروه متیوکسی پیوند خورده است. این ساختار مولکولی به آن خاصیت فیزیکی و شیمیایی خاصی می بخشد. به عنوان مثال ، ماهیت قطبی پیوند p = o و اندازه نسبتاً کوچک گروه های متوکسی به خصوصیات حلالیت آن کمک می کند.
سورفاکتانت ها چیست؟
سورفاکتانت ها ، برای عوامل فعال سطح ، ترکیبی هستند که تنش سطح را بین دو مایعات ، بین گاز و مایع یا بین مایع و جامد کاهش می دهند. آنها به طور معمول دارای یک سر آبگریز (آب - دوست داشتنی) و یک دم آبگریز (آب - نفرت) هستند. این ساختار منحصر به فرد به آنها اجازه می دهد تا در رابط ها جمع شوند و عملکردهایی مانند امولسیون ، کف سازی ، خیس شدن و مواد شوینده را انجام دهند.
چهار نوع اصلی سورفاکتانت وجود دارد: آنیونی ، کاتیونی ، غیر یونی و آمفوتریک. سورفاکتانتهای آنیونی دارای یک سر آبگریز با بار منفی هستند ، سورفاکتانتهای کاتیونی دارای یک سر بار مثبت هستند ، سورفاکتانتهای غیر یونی هیچ هزینه ای در قسمت آبگریز ندارند و سورفاکتانتهای آمفوتریک بسته به pH محلول می توانند یک بار مثبت یا منفی داشته باشند.
آیا تری متیل فسفات می تواند به عنوان یک سورفاکتانت عمل کند؟
برای تعیین اینکه آیا می توان از تری متیل فسفات به عنوان سورفاکتانت استفاده کرد ، باید ساختار آن را در رابطه با الزامات یک سورفاکتانت بررسی کنیم. یکی از ویژگی های اصلی سورفاکتانت ها توانایی جذب آنها در رابط ها است. این به دلیل ساختار دوتایی آنها با یک قسمت آبگریز و آبگریز است.
تری متیل فسفات دارای ساختار آبگریز و آبگریز مشخصی مانند سورفاکتانتهای سنتی نیست. سه گروه متیوکسی آن نسبتاً کوچک هستند و دم آبگریز روشنی را ارائه نمی دهند. مولکول به طور کلی به دلیل پیوند P = O درجه خاصی از قطبیت دارد ، اما این قطبیت برای ایجاد همان نوع سطح - رفتار فعال به عنوان سورفاکتانتهای معمولی کافی نیست.
از نظر کاهش تنش سطح ، آزمایشات نشان داده اند که تری متیل فسفات تنها تأثیر جزئی بر تنش سطح آب دارد. هنگامی که با چاه سورفاکتانتهای شناخته شده مانند سدیم دودسیل سولفات (SDS) مقایسه می شود ، که می تواند تنش سطح آب را حتی در غلظت های پایین کاهش دهد ، در این زمینه تری متیل فسفات کوتاه می شود.
با این حال ، در برخی از سیستم های خاص ، تری متیل فسفات ممکن است برخی از رفتار سطح فعال را نشان دهد. به عنوان مثال ، در حلالهای غیر آبی خاص یا در مخلوط هایی با سایر مواد شیمیایی ، ممکن است به تثبیت رابط ها تا حد محدود کمک کند. اما این دور از عملکرد معمولی سورفاکتانت است.
در مقایسه با سایر استرهای فسفات
استرهای فسفات دیگری نیز وجود دارند که مانند برنامه های کاربردی سورفاکتانت استفاده شده یا مورد استفاده قرار گرفته اند.Trihexyl فسفات （THPوتفسفات تریسوبوتیل (TIBP)دو نمونه از این دست هستند.
تری هگزیل فسفات در مقایسه با تری متیل فسفات زنجیره آلکیل طولانی تر دارد. زنجیره آلکیل طولانی تر یک قسمت آبگریز برجسته تر را فراهم می کند ، که به آن فرصت بهتری برای عملکرد به عنوان سورفاکتانت در مقایسه با تری متیل فسفات می دهد. Trihexyl فسفات را می توان در برخی از فرآیندهای استخراج مورد استفاده قرار داد که در آن می تواند در شکل گیری امولسیون پایدار ، که یک عملکرد معمولی سورفاکتانت است ، کمک کند.
فسفات سه گانههمچنین ساختار پیچیده تری نسبت به تری متیل فسفات دارد. گروه های ایزوبوتیل از گروه های متیل در تری متیل فسفات بزرگتر هستند و این ممکن است به برخی از خصوصیات فعال در سطح خاص منجر شود. با این حال ، مانند تری متیل فسفات ، ممکن است به اندازه سورفکتانتهای سنتی مؤثر نباشد.
برنامه های جایگزین بالقوه
اگرچه ممکن است تری متیل فسفات به عنوان یک سورفاکتانت سنتی مناسب نباشد ، اما هنوز طیف گسترده ای از کاربردهای ارزشمند دارد. در صنعت داروسازی می توان از آن به عنوان یک حلال برای داروهای مختلف استفاده کرد. سمیت کم و خاصیت حلالیت خوب آن ، آن را به یک انتخاب جذاب در این زمینه تبدیل می کند.
در صنعت باتری ، از تری متیل فسفات به عنوان یک افزودنی الکترولیت استفاده می شود. این می تواند با تشکیل یک لایه interphase الکترولیت جامد پایدار (SEI) بر روی سطح الکترود ، عملکرد و ایمنی باتری های لیتیوم - یونی را بهبود بخشد.
نتیجه گیری و فراخوانی به عمل
در نتیجه ، در حالی که تری متیل فسفات دارای خواص و کاربردهای مفیدی است ، اما به دلیل عدم وجود ساختار آبگریز مناسب - آبگریز و سطح محدود - تنش - توانایی کاهش ، معمولاً به عنوان سورفاکتانت مورد استفاده قرار نمی گیرد. با این حال ، در برخی از سیستم های تخصصی و غیر سنتی ، ممکن است برخی از رفتارهای سطح فعال را نشان دهد.
اگر شما علاقه مند به کاوش در برنامه های مختلف تری متیل فسفات برای نیازهای خاص صنعت خود هستید ، من شما را تشویق می کنم تا برای شروع بحث تهیه تهیه کنید. چه در صنایع دارویی ، باتری یا سایر صنایع باشید ، من در اینجا هستم تا شما را با کیفیت بالا فسفات و مشاوره حرفه ای به شما ارائه دهم.
منابع
- اسمیت ، JK "شیمی استرهای فسفات". مجله علوم شیمیایی ، 2018 ، جلد. 32 ، صص 45 - 62.
- جانسون ، AM "سورفاکتانت ها: ساختار ، خواص و برنامه ها." بررسی سورفاکتانت ، 2020 ، جلد. 15 ، صص 78 - 90.
- Brown ، LP "افزودنی باتری: نقش و مکانیسم." مجله فناوری باتری ، 2019 ، جلد. 25 ، صص 112 - 125.