دانلود تحقیق ترکیبات آلی

از نظر تاریخی، مهمترین محافظت کننده های آلی، اجزایی بودند که از تقطیر قطران، اصولا از زغال سنگ حاصل می شدند؛ محافظت کننده هایی از این نوع قبلاً به طور مفصل در بخش 4-2 شرح داده شده اند.

بر این اساس مشاهده شده است که تغییر ترکیبات این مایعات تقطیری ظاهراً از طریق تغییر غلظت اجزای منحصر به فرد آن بر عملکرد ماده محافظتی اثر می گذارد.

تغییر ترکیبات، در ابتدا، عمدتاً تغییرات به واسطه فرآوری حاصل شد تا از این طریق ترکیباتی که برای سایر اهداف ممکن است مفید باشد، حذف و مجزا شود، اما تلاشهای بعدی جهت دستیابی به اطمینان بخش ترین ماده محافظتی کرئوزوت برای الوار صورت گرفت.

تلاشهای دیگری نیز در این خصوص مد نظر قرار گرفت که می توان از موارد ذیل نام برد: تقویت محصولات قطران- روغن، انجام فرآیندهایی نظیر کلردار کردن که در کربولینیوم آوناریوس حاصل شد و در حدود سال 1888 توسعه یافت، افزودن مواد سمی نظیر نمکهای مس که در حدود سال 1900 توسط نوردلینگر مورد استفاده قرار گرفت، ترکیبات آرسنیکی که امروزه در استرالیا کرئوزوت افزوده می شوند، که برای بالا بردن خواص حشره کشی دنبال می شود .

تلاشها برای جایگزینی کرئوزوت با مایعات تقطیری حاصل از نفت خام با ماهیت فیزیکی مشابه ناموفق بود زیرا به زودی کشف شد که آنها فاقد خواص محافظت کننده ها هستند و لازم است مواد سمی به آنها افزوده شوند.

پنتاکلروفنول موجود در روغن سنگین به عنوان جانشین کرئوزوت، به گستردگی در ایالات متحده مورد استفاده قرار گرفت.

افزودن مواد سمی به روغن سنگین نفت خام در ابتدا تلاشی بود برای یافتن جایگزینی کرئوزوت، در مواقع کمیابی آن، در حالی که فرمول بندی های جدید به گونه ای طراحی شدند که تمام مزایای کرئوزوت را بر حسب سمیت دارا می باشند و حتی فراریت محدود که در پایدار سازی میزان رطوبت چوب فرآوری شده، بسیار با ارزش است را نیز دارا می باشند.

البته عیوبی نظیر ظاهر کثیف و احتمال ترشح که تا حد زیادی به علت انتخاب حلال نسبتاً خام و ارزان قیمت می باشد نیز از جمله موارد احتمالی می باشد.

محافظت کننده های آلی واقعی چوب شامل محلول مواد سمی در حلالهای فرار می باشند و در صورتی که حلال کاملاً فرار و ماده سمی بیرنگ باشد، فرآوری کاملا تمیزی حاصل می شود.

فعالیت محافظت کننده فقط به رسوب سمی پایدار بستگی دارد و حلال هیچ فعالیت محافظتی را نخواهد داشت، اما در عین حال ممکن است گران قیمت باشد.

استفاده از چنین حلالهایی فقط هنگامی میتواند تأیید شود که محافظت کننده های حمل شده با آب یا آب برد، به صورت غیر قابل قبولی باشند.

مشکل اصلی استفاده از آب، متورم شدگی یا بادکردگی چوب است که برای اموری نظیر درودگری غیر قابل قبول است، حتی اگر چوب فرآوری شده خشک باشد زیرا هنوز خطر تغییر شکل(پیچیدگی) دائمی وجود خواهد داشت.

در چنین مواقعی است که هزینه اضافی یک حلال آلی می تواند توجیه پذیر باشد و در حال حاضر امور مرتبط با نجاری و درودگری معرف بازار اصلی برای محافظت کننده های مبتنی بر حلال آلی می باشند.

حلالهای آلی- مزایای اختصاصی Organic Solvents – Proprietary advantages با وجود آنکه حلال آلی ممکن است مستقیماً در خواص محافظت کننده سهیم نباشد، قطعاً از اهمیت قابل توجهی برخوردار است.

مایعات تقطیری غیر قطبی نفت خام سبک، گرانرویهای(ویسکوزیته های) پایینی دارند و می توانند به سرعت به داخل چوب خشک نفوذ کنند، به طوری که برای استفاده در فرمول بندی محافظت کننده هایی که جهت کاربرد سطحی به وسیله برس، اسپری یا غوطه ور سازی طراحی می شوند، بسیار مناسبند.

با این وجود، رسیدن به نفوذ عمیق توسط فرمول بندی محافظت کننده کافی نیست، چرا که تبخیر بعدی حلال سبب میشود که مواد سمی به جایی در سطح، که بسیار مستعد از دست رفتن به وسیله تبخیر و شستشو می باشند، برگردند.

کمک حلالها به صورت مکرر مرود استفاده قرار می گیرند، گاهی اوقات برای افزایش سرعت حل نمودن مواد سمی در حین تولید، اما غالباً برای فراهم کردن باقی مانده یا پسماندهای دارای گرانروی بالا که باعث ابقای مواد سمی به هنگامی می شوند حلال حامل تبخیر می شود، و بر این اساس توزیع مناسبی را ایجاد میکنند.

در بعضی موارد استفاده از کمک حلالها سمیت ظاهری یک جزء فعال را به طور مشخص کاهش می دهد که شاید به علت توزیع عمیق تر یا فعالیت محافظت کننده ای که پایداری بیشتر و عمر مؤثر طولانی تری را تأمین می کند، باشد.

با وجود آنکه بعضی از محصولات مبتنی بر غلظت یکسان یا مشابه یک ماده سمی خاص باشند، عملکرد آنها به گستردگی تغییر می کند و نباید چنین فرض شود که محصولات با خصوصیات ظاهراً مشابه، عملکرد شمابهی دارند.

ترکیبات نیتراته rated compounds نیتره کردن(نیتراسیون) ممکن است فعالیت قارچ کشی ترکیباتی نظیر فنول، کرزول، اکسیلنول، نفتول و آنترانول را افزایش دهد.

ترکیبات نیتراته مختلف به عنوان محافظت کننده های چوب در قرن نوزدهم مطرح شدند اما مدتی بعد از نظر تجاری نیز پذیرفته شدند، زیرا آزمایشها نشان داد که ابقای بالای، مثلا، دی نیتروفنول یا دی نیترو- O- کرزول، هنگامی که آنها به تنهایی استفاده می شدند، لازم بود.

راکو- آنتیونین- آنتین جرمین- میکانتین Raco – Antinonnin – Antingermin – mykantin راکو، اصولا از فنول های نیتراته تشکیل شده است، در هیمن حال آنتیونین که در سال 1892 معرفی شد و تا سال 1913 نیز مورد استفاده قرار گرفت که متشکل از مخلوط دی نیترو- O- کرزولات، صابون نرم و آب بود.

در آنتی جرمین، مس در ترکیب با نیترو- O- کرزول استفاده می شد.

با این وجود، مهمترین کاربرد ترکیبات آلی نیتراته در ترکیب با نمکها در محافظت کننده های نوع ولمان بود که در بخش 4-3 توصیف شد.

با وجود آنکه تلاشهایی برای توسعه فرآوری های محلی جهت افزایش عمر تیرهای فرآوری شده صورت گرفته است، ذکر این نکته جالب است که فرمول بندی دی نیتروفنات سدیم که تحت عنوان خمیر میکانتین شناخته می شود به همین منظور تا 1912 توسط فالک تولید شد.

ترکیبات کلرینه- کلروفنولها Chlorinated compounds – chlorophenols تلاشهایی برای بالا بردن فعالیت محافظت کننده کرئوزوت به وسیله کلردار کردن (کلرنیاسیون) انجام گرفته است که علاقه به فنولهای کلرینه را سبب شده است، با این حال، این ترکیبات تا زمانی که هاتفیلد در ایالات متحده نسبت به ارزیابی فعالیت انها اقدام نمود، بعنوان محافظت کننده های چوب، به وطور جدی مورد توجه قرار نگرفتند.

او ابتدا تتراکلروفنول و سپس پنتا کلروفنول را بررسی قرار ایوانشکی و تورشکی در همان زمان دی- و تری کلروفنول ها را مورد بررسی قرار دادند.

تا سال 1935 هاتفیلد توانست خواص محدوده کاملی از کلروفنولها و کلر- o- فنیل فنولها و همچنین نمکهای سدیم آنها را بررسی کند.

بر این منبا، مشخص شد که کلردار کردن بیشتر، عموماً فعالیت قارچ کشی و همچنین نقطه ذوب را افزایش می دهد و محافظت کننده های فعالتر و پایدارتری را ایجاد می کند.

با تکمیل بعدی این تحقیقات، پنتا کلروفنول برای محافظت از کارهای چوبی(چوبکاری) بیرونی در حدود سال 1936 معرفی شد و در ظرف چند سال، محلول 5% پنتا کلروفنول بعنوان فرمول بندی استاندارد حلال آلی به طور گسترده پذیرفته شد.

محلولهای پنتاکلروفنول با استفاده ار محدوده گسترده ای از حلالها تهیه شدند.

جایی که چوب محافظت شده در معرض تماس با زمین یا هوازدگی شدید می باشند، غالباً حلال پایدار سنگین انتخاب می شود زیرا این حلال، پنتاکلروفنول را از شستشو محافظت می کند و همانند فرآوری کرئوزوت، تمایل به پایدار سازی چوب دارد.

هنگامی که قصد باشد تا از ماده محافظتی در کارهای داخلی استفاده شود، یا جاییکه فرآوری باید رنگ پذیر باشد، حلالهای فرار بکار برده می شوند.

بطور کلی، کمک حلالها باید افزوده شوند، دلیل این امر شاید برای تأمین قدرت حلالیت مورد نیاز باشد، اما به عنوان عوامل ضد بازتاب برای جلوگیری از مهاجرت پنتاکلروفنول به سطح در هنگام تبخیر حلال سبک، نیز ممکن است اضافه شوند.

این عوامل نظیر دی بوتیل فتالات یا تری اکزیلیل فسفات بصورت طبیعی غیر فرار هستند اما چنانچه از کمک حلالها جامد نظیر استرهای روزین استفاده شود، رنگ پذیری بهبود می یابد.میزان کمک حلال غیر فرار بسیار مهم است زیرا بر عمر فرآوری محافظتی تأثیر عمیق دارد همچنین، توزیع پنتاکلروفنول را تا حدی زیادی تعیین میکند و شاید بتواند آن ار بصورت فیزیکی از تبخیر حفظ کند.

فنیل فنول phenylphenol نمک سدیم کلروفنولها که در آب قابل حل هستند و گاهگاهی نمک پتاسیم آنها، اصولا بعنوان فرآوریهای کنترل زنگ زدگی شیره گیاهی در چوب سبز تازه بریده شده، بطور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند اما برای استریلیزاسیون مصالح ساختمانی همراه با فرآوری جبرانی در برابر فساد(پوسیدگی) خشک نیز بکار می روند.

اسپری حل شده یا محلول پنتاکلروفنات سدیم بطور مشخص سوزش آور(محرک) می باشند و تلاشهایی برای تولید جایزگزین های مطلوبتر صورت گرفته است.

o – فنیل فنات سدیم از نظر فرآوری جبرانی تا حد زیادی جایگزین پنتاکلروفنات سدیم شده است اما برای کنترل زنگ زدگی شیره گیاهی کم استفاد ه می شود؛ این ماده از پنتاکلروفنات سدیم گران قیمت تر اما کم اثرتر است.

فنیل فنات، در اصل، محصول جانبی تولید فنول با فرآوری داو بود که در حال حاضر بجز در لهستان، با فرآیند کومن جایگزین شده است.

چند o – فنیل فنول در انگلستان سنتز و ساخته شده است، اما در حال حاضر، لهستان تنها کشوری استع که در آن، این ترکیب با هزینه واقعی باقیمانده است و می تواند برای کنترل زنگ زدگی مورد استفاده قرار گیرد.

روغن TC oil TC با وجود آنکه به تولید فنول اشاره شد، شاید ذکر این نکته ارزشمند باشد که خود فنول آنقدر قابل حل و فرار است که نمی تواند در محافظت کننده چوب استفاده شود اما فرآیند کومن یک پسماند فنولی، تولید می کند که در انگلستان تحت عنوان روغن TC شناخته می شود و از نظر خواص فیزیکی بسیار مشابه کرئوزوت می باشد.

این ماده محافظت مفیدی را برای الوارهای بیرونی نظیر پرچین ها بوجود می آورد، زیرا خواص ابقای رنگ بسیار خوبی دارد.

این ماده فاقد هیدروکربنهای چند حلقه ای سرطان زا می باشد که کاربرد کرئوزوت را محدود می کند.

بنابراین، شگفت آور است که این پسمانده ه های فنولی در دیگر کشورهایی که در آنها فنول با روش کومن تولید می شود، بعنوان محافظت چوب مطرح نشده اند.

گرچه پنتاکلورفنات سدیم به گستردگی برای فرآوری کنترل زنگ زدگی شیره گیاهی مورد استفاده قرار می گیرد،- پنتاکلروفنول نسبتاً نامناسب است.

این تفاوت می تواند به PH بالای محلول پنتاکلروفنات سدیم نسبت داده شود و این محلول به تنهایی برای جلوگیری از زنگ زدگی مناسب است و در حضور مقدار کمی ماده سمی می تواند به کنترل کاملی منجر شود.

افزودن یک بافر نظیر کربنات سدیم به پنتاکلروفنات سدیم، برای بالا نگهداشتن PH، فعالیت کنترل زنگ زدگی ظاهری را تا حد قابل توجهی بالا می برد.

یک فسفات مناسب می تواند بصورت یک بافر به همین روش عمل کند اما فسفات باقیمانده، کپک سطحی را تقویت می کند.

بافر بورات ارجحیت دارد زیرا در سمیت فرمول بندی نیز سهیم می باشد؛ بورات به تنهایی برای کنترل زنگ زدگی مناسب است و پنتاکلروفنات سدیم فقط برای کنترل کپکهای سطحی که در برابر بور مقاومند، مورد نیاز می باشد.