خصوصیات فیزیکی شیمیایی دي كلروبنزن

رنگ، بو، حالت فیزیکی و خصوصیات فیزیکی معروف:

کلروبنزن ها جز ترکیبات توليد شده توسط انسان بوده و به صورت طبیعی در محیط زیست یافت نمی شوند. واکنش پذیری آن ها کمتر از ترکیبات آلکیلی کلردار است و مشابه به وینیل هالیدها[۱۶] هستند. در صورت تابش اشعه های فرابنفش ، دی کلروبنزن ها پلیمره شده و به بی فنیل[۱۷]، کلرونفتالن[۱۸] و یا ترکیبات پیچیده تر تبدیل می شوند. این سه ایزومر تقریبا خواص فیزیکی و شیمیایی مشابهی دارند که به اختصار شرح داده می شوند :

اورتو دی کلروبنزن :

یک حلال آلی، مایع بی رنگ، قابل اشتعال و با فشار بخار بالا(C˚۲۵ pa at 196) است که مانند دیگر آروماتیک ها بوي قوي دارد. سمیت آن اندک بوده اما تماس با آن می تواند سبب سوزش چشم و پوست گردد. استنشاق آن نیز می­تواند سبب سرفه، سخت شدن تنفس، آسیب دستگاه های تنفسی، سر درد، سرگیجه و ضعف در تعادل است. این ترکیب به عنوان یک محصول جانبی طی فرآیند تولید منوکلروبنزن تولید می شود. محلول خالص آن شامل ۸/۹۹%  اورتو دی کلروبنزن، ۱/۰% تری کلروبنزن، ۰۵/۰% کلروبنزن و ۱/۰%  پارادی کلرو بنزن است.

متا دی کلروبنزن :

یک مایع بی رنگ، فرار و غیرقابل اشتعال است که هیچ بوی مشخصی ندارد. از طریق استنشاق وارد دستگاه تنفسی شده و از طریق ریه ها جذب می شوند. تماس با آن می تواند سبب سوزش چشم ها و آسیب به دستگاه تنفسی می شود. این ترکیب از  محصولات جانبی واکنش کلردار شدن بنزن بوده و همچنین طی واکنش سندمایر[۱۹] ۳-کلروآنیلین[۲۰] و یا طی ایزومریزاسیون دیگر دی کلروبنزن ها در دمای بالا نیز قابل توليد است. گرید تجاری آن عموما حاوی ۹۹% متا دی کلروبنزن، بیش از ۱% اورتو دی کلرو بنزن، بیش از ۰۱/۰ % کلروبنزن و مقادیر ناچیزی پارا دی کلرو بنزن است.

پارا دی کلروبنزن :

این ترکیب یک جامد سفید رنگ كه جزء مواد هالوژن دار آلی دسته بندی می شود، بویی نافذ دارد و به سرعت در هوا متصاعد مي شود. طی واکنش کلر دار شدن بنزن در حضور کاتالیست آهن سه کلرید بدون آب تولید می شود و  دو اتم هیدروژن در حلقه­ی بنزنی با اتم کلر جایگزین می شوند و در دو سمت مخالف حلقه قرار می گیرند. در صورت حرارت دیدن آن گازها و بخاراتی سمی مانند هیدروکلریک اسید[۲۱] و کربن مونوکسید[۲۲] آزاد می شوند. استنشاق مقادیر زیادی از بخارات پارا دی کلرو بنزن سبب درد قفسه سینه، سرفه، مشکلات تنفسی، خواب آلودگی، حالت تهوع، سوزش چشم، ضعف در هماهنگی اعصاب و عضله، بیهوشی و کم خونی می شود. تولید این ترکیب همواره در جهان روبه رشد است.

گرید خالص آن حاوی ۹۹٫۸% پارا دی کلروبنزن، ۰٫۱% اورتو و متا و ۰٫۵% کلروبنزن است.

جهت دانلود جدول آزئوتروپهاي معروف دي كلروبنزن ها كليك كنيد

خواص معروف:

کلروبنزن ها دانسیته ی بالایی داشته و بوی مشخص ترکیبات کلر دار را دارند. با فلزات هیچ واکنشی نداده و در عین حال بهترین حلال برای رنگ ها به شمار می آیند. تركيبات كلردار همواره نقطه فلش بالاتر از حلال هاي آروماتيك، الكلي، استري و كتوني با خصوصيات مشابه خود دارند.

شرکت­های تولید کننده دي كلروبنزن

تولید کنندگان ایرانی:

در حال حاضر هیچ تولیدکننده­ ي داخلی برای این محصول وجود ندارد.

تولید کنندگان خارجی:

از بزرگترین تولید کنندگان خارجی می توان به کشورهای هند، چین، آلمان، لهستان و بلژیک اشاره کرد.

ميزان واردات و صادرات (كد تعرفه گمركي ۲۹۰۳۹۱۰۰)؛

آمار واردات دي كلروبنزن؛

نمودار ميزان واردات دي كلروبنزن از سال ۱۳۹۱ تا ۱۳۹۶

آمار صادرات دي كلرو بنزن؛

صادرات این محصول در سال ۱۳۹۱ به میزان ۳۳٫۶۵۳ تن وبه ارزش ۳۳۶۵ دلار بوده است و سال های بعد از آن هیچ گونه صادراتی نداشته است.

کاربردهای دي كلروبنزن

حجم مصرف سالیانه:

۲۰۰ تن در سال

صنایع مصرف­ کننده این حلال به ترتیب میزان مصرف:

۱) صنعت خودرو :

در این صنعت برای پاکسازی سطوح و زدودن گریس و چربی و تولید لاستیک ماشین از حلال ۱و۲- دی­کلروبنزن استفاده می کنند. این حلال یکی از افزودنی های سوخت نیز بشمار می رود.

۲) صنعت کشاورزی :

از کلرو بنزن ها برای تولید حشره کش ها، آفت کش ها (بیشتر برای از بین بردن آفت های ریشه و تنه ی درختان هلو، زردآلو، گیلاس، شلیل و آلو) و علف کش ها استفاده می شود. پارادی کلرو بنزن از رشد قارچ دربذرهای تنباکو نیز جلوگیری می کند.

۳) صنعت رنگ، چاپ و چرم :

در این صنایع از حلال اورتودی کلروبنزن برای افزایش سرعت رنگ دهی استفاده می شود. همچنين از از اورتودی کلروبنزن به عنوان حلال در تولید واکس کفش استفاده می شود.

۴) صنعت نساجی :

از اورتو دی­کلروبنزن به عنوان حلال در رنگرزی استفاده می شود.

۵) صنعت سلولزي :

یکی از ترکیبات  نگهدارنده و محافظ چوب، اورتودی­کلروبنزن است.

۶) تولید ترکیبات شیمیایی :

در تولید مرکاپتواسیدها[۲۹] از پارا دی کلروبنزن به عنوان کاتالیست استفاده می شود. متا دی کلرو بنزن نیز یک عامل واسطه در سنتز بسیاری از ترکیبات شیمیایی به شمار می رود.

۷) صنعت پلیمر :

از اورتو دی کلرو بنزن برای تولید تولوئن دیسوسیانات[۳۰] استفاده می شود که یکی از ترکیبات مورد استفاده در تولید پلی اورتان ها به شمار می رود. (environmental protection agency)

سهم هر صنعت از مصرف این ماده چقدراست؟

تقریبا ۴۹% از مصارف اورتودی کلروبنزن به نقش حلال بودن آن اختصاص داده می شود که از کاربردهای آن می توان رقیق سازی رنگ و از بین بردن گریس و ترکیبات کربنی را یاد کرد. ۳۱% ازآن برای تمیز کردن موتورها، ۱۹% برای استفاده های متفرقه به عنوان حلال و ۱% از آن برای حلال های حساس به نور[۳۱]، حلال های سرعت دهنده ی توزیع رنگ[۳۲] و ماده نابود کننده ی قارچ ها[۳۳] استفاده می شود.

حدودا ۴۰-۳۵% از پارادی کلروبنزن برای تولید قرص های ضد بید، ۵۵-۳۵% از آن برای تولید خوشبوکننده های هوا و ۳۰-۵% از آن به سایر مصارف اختصاص داده می شود.

فرايند توليد دي كلروبنزن

حجم تولید سالیانه این ماده در سالهای اخیر:

در سال های اخیر هیچ گونه تولیدی نداشته است.

روش­های مختلف تولید دي كلروبنزن:

پارادی کلروبنزن نخستین بار در سال ۱۹۴۲ در آمریکا مورد استفاده قرار گرفت. این ترکیب حاصل کلردار شدن بنزن در حضور کاتالیست و در فاز مایع است.

دی کلروبنزن ها طی واکنش مایعی مخلوط از ایزومرهای بنزن با گاز کلر در حضور کاتالیست ( استفاده از آهن سه کلرید[۳۴] متداول تر است ولی برای تولید پارادی کلرو بنزن بیشتر کاتالیست فریدل-کرفت مورد استفاده واقع می شود. از دیگر کاتالیست هایی که به ندرت از آن ها استفاده می شود می توان به آلومینیوم کلرید بی آب[۳۵]، کلرید قلع[۳۶]، مولیبدنوم کلرید[۳۷]، آنتیموان سه کلرید[۳۸]، منگنز دو کلرید[۳۹]، تیتانیوم چهار کلرید[۴۰] اشاره کرد.) عمدتا تحت فشار اتمسفر و دمای کنترل شده تولید می شوند. با تغییر دادن نوع کاتالیست، دما و نسبت کلر به بنزن، نوع و نسبت محصولات خروجی تغییر می کند. در صورت استفاده از کاتالیست آهن سه کلرید، ابتدا واکنش دهنده ها را مخلوط کرده و سپس کاتالیست به مخلوط واکنش افزوده می شود ولی در صورت استفاده از بستری کاتالیستی از آهن، ابتدا واکنش دهنده ها کلر دار شده و سپس از بستر کاتالیستی عبور داده می شوند.

فرآیندی که اخیرا در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد، کلردار کردن مستقیم بنزن در حضور آهن سه کلرید است. هیدروژن کلرید یکی از محصولات جانبی این واکنش است. در صورت طولانی کردن زمان واکنش، تری، تترا، پنتا و هگزاکلروبنزن نیز تشکیل می شوند.  اورتو دی کلروبنزن و پارا دی کلرو بنزن از اصلی ترین ایزومرهای شکل گرفته هستند. در صورت ترکیب  فریک کلرید و سولفور مونوکلرید[۴۱] محصول نهایی حاوی ۷۵% پارا دی کلرو بنزن، ۲۵% اورتو دی کلروبنزن و ۲/۰% متادی کلروبنزن خواهد بود. ترکیبات خالص طی فرآیند تقطیر و کریستالیزاسیون تولید می شوند.

این واکنش می تواند طی سه فرآیند پیوسته، ناپیوسته[۴۲] و راسچیگ[۴۳] انجام شود و بیشترین بازدهی که منجر به تولید ۹۸% دی کلرو بنزن می شود مربوط به فرآیند ناپیوسته است که به ازای دو مول کلر، یک مول بنزن استفاده می شود و کاتالیست ها آهن سه کلرید و سولفور مونو کلرید هستند و واکنش در دمای متوسط انجام می شود.  محصول حاوی ۷۵% پارا دی کلروبنزن، ۲۵% اورتو و  تنها ۲/۰% متا دی کلرو بنزن است.  جداسازی ایزومرها طی فرآیند تقطیر و کریستالیزاسیون انجام می شود. (environmental protection agency)

نحوه عرضه و بسته بندي دي كلروبنزن