شیمی نو

عواملی مانند رشد اقتصادی، افزایش شهرنشینی، صنعتی شدن و تغییر سبک زندگی مردم سطح تولید ضایعات پلاستیک و پلیمر را افزایش داده اند که منجر به افزایش تهدید برای محیط زیست شده است. آگاهی در مورد مدیریت ضایعات پلاستیکی با پیشرفت در آموزش مصرف کنندگان و افزایش آگاهی در مورد بهداشت و محیط زیست به طور قابل توجهی افزایش یافته است. رشد جمعیت و افزایش سطح درآمد مردم فرصت های جدیدی را برای صنعت مدیریت ضایعات پلاستیکی و پلیمر ایجاد کرده است.

وجود تعداد کمتر کارخانه ‌های بازیافت و زباله ‌سوز منجر به سوء مدیریت ضایعات می ‌شود و به افزایش دفع ضایعات پلاستیک و محل های دفن زباله می شود. رشد جمعیت، افزایش تولید ناخالص داخلی و افزایش درآمد قابل تصرف منجر به تولید زباله های جامد بیشتر (از جمله ضایعات پلاستیکی) می شود که به نوبه خود فرصت هایی را برای بازار ایجاد می کند.

اهمیت پلاستیک و پلیمر

پلاستیک و پلیمر با وزن سبک، خواص عملکردی و هزینه کم، سهم عمده ای در اقتصاد جهانی دارند. با این حال، سهم آنها در تولید زباله قابل توجه است. نرخ بالای دفن زباله و افزایش فشار جهانی ناشی از نشت محیطی، ملاحظات مهمی است که نگرانی ‌هایی را در سراسر دنیا ایجاد کرده است.

مزایای مختلف پلاستیک های بازیافتی (مانند کاهش آلودگی و وابستگی کمتر به سوخت های فسیلی) و کاربرد گسترده آنها در بسته بندی پایدار (مانند ظروف، بطری ها، کیسه ها، فیلم ها و سایر محصولات بسته بندی محافظ) می تواند به کاهش ضایعات پلاستیک و پلیمر کمک کند. حجم ضایعات پلاستیک و پلیمر در کشورها بسیار بالاست ولی متاسفانه روند بازیافت آنها پیشرفت چندانی ندارد.

چشم انداز جهانی در رابطه با ضایعات پلاستیک و پلیمر

از نظر تاریخی بازیافت شیمیایی به تدریج نسبت به بازیافت مکانیکی که اغلب منجر به خواص ضعیف محصول می شود، توجه بیشتری را به خود جلب می کند.

دولت‌ ها در سراسر جهان مقررات مختلفی را برای دستیابی به اهداف زیست ‌محیطی در رابطه با ضایعات پلاستیک و پلیمر وضع کرده‌ اند. اروپا پیشتاز در مدیریت ضایعات پلیمری است که عمدتاً بر بسته بندی تمرکز دارد. بازیافت پلاستیک و پلیمرهای مستعمل بخش مهمی از یک معامله سبز است که هدف آن کاهش انتشار کربن و ترویج حرکت به سمت اقتصاد چرخشی است.

در آسیا، سیاست ها و چارچوب ها به طور قابل توجهی در بین کشورها متفاوت است. به طور کلی، سیاست های دولت ها بیشتر بر کاهش تولید ضایعات متمرکز است. به عنوان مثال، هند تولید، فروش و استفاده از پلاستیک های یک بار مصرف را در سال 2022 ممنوع کرد. کشورهای آسیای جنوب شرقی هدف یکسانی برای مقابله با زباله های دریایی دارند، اما هیچ همکاری در اجرای سیاست وجود ندارد.

مدیریت ضایعات پلاستیک و پلیمر هنوز در مرحله نوپایی است. عدم آگاهی از تفکیک منبع و فقدان داده های قابل اعتماد در مورد شناسایی ضایعات، گزینه های بازیافت را محدود کرده است.

پیشرفت در فناوری برای تسهیل بازیافت پلیمره، پلاستیک،محصولات چند ماده ای و کامپوزیت ها ضروری است. مواد کامپوزیتی در دراز مدت در اولویت خواهند بود. نوآوری مرتبط با روش‌ های نوین نیز نتایج خوبی را به همراه خواهد داشت.

دولت ها نقشی اساسی در تغییر زنجیره ارزش پلاستیک در صنایع ایفا می کنند. علاوه بر این، مقامات باید استانداردها و دستورالعمل ‌هایی را برای بازیافت‌ ضایعات پلاستیک و پلیمر مشخص کنند و مشوق‌ ها و مجازات‌ های زباله‌ های پلاستیکی را برای تولید کنندگان تقویت کنند. سرمایه ‌گذاری در زیرساخت‌ های مربوط به جمع ‌آوری، مرتب ‌سازی و بازیافت ضایعات پلاستیک و پلیمر نیز برای غلبه بر عدم آگاهی در این زمینه و پیشرفت های بیشتر بسیار حائز اهمیت خواهد بود.

پکتین و لیگنین دو بیوپلیمر هستند که در لایه میانی و دیواره سلولی گیاهان خشکی زی یافت می شوند. لاملا میانی لایه ای است که در اتصال دیواره های سلولی اولیه دو سلول گیاهی مجاور به یکدیگر نقش دارد. لاملا میانی از پکتات کلسیم و منیزیم تشکیل شده است. لیگنین نیز در لایه میانی یافت می شود. علاوه بر این، تشخیص لاملا میانی از دیواره سلولی اولیه دشوار است، به خصوص در سلول هایی که دیواره سلولی ثانویه ضخیم دارند. پکتین و لیگنین دو ترکیب آلی هستند که در لایه میانی و دیواره سلولی گیاهان یافت می شوند.

پکتین چیست؟

پکتین یک هتروپلی ساکارید اسیدی است که در لایه میانی، دیواره سلولی اولیه و ثانویه گیاهان وجود دارد. این ترکیب یک پلی ساکارید ساختاری است. اسید گالاکتورونیک جزء اصلی پکتین است، این اسید قندی از گالاکتوز تهیه می شود. پکتین نخستین بار به وسیله یک شیمیدان فرانسوی معروف به هانری براکونو جداسازی شد. پکتین برای اهداف تجاری معمولاً از مرکبات به دست می آید. به صورت تجاری به شکل پودری سفید تا قهوه ای روشن عرضه می شود.

پکتین به عنوان یک عامل ژل کننده استفاده می شود. این ترکیب آلی را می توان به ویژه در مربا و ژله یافت. اغلب به عنوان تثبیت کننده در پر کردن دسر، دارو و شیرینی استفاده می شود. علاوه بر این، در آب میوه ها و نوشیدنی های شیر، به عنوان منبع فیبر رژیمی کاربرد دارد. در گزارش کمیته تخصصی مشترک FAO/WHO در مورد افزودنی‌ های غذایی و در اتحادیه اروپا، هیچ مقدار عددی قابل قبول روزانه برای پکتین تعیین نشده است. بنابراین، پکتین برای مصرف انسان بی خطر در نظر گرفته می شود.

لیگنین چیست؟

لیگنین یک پلیمر آلی است که به عنوان یک ساختار حمایت کننده عمل می کند. این پلیمر را می توان در جلبک های قرمز نیز یافت. از نظر بیوشیمیایی لیگنین پلیمر پلی فنیل پروپان است و در لایه میانی و دیواره سلولی ثانویه گیاهان یافت می شود. در تشکیل دیواره های سلولی در بافت چوب و پوست نقش مهمی دارد. استحکام لازم را ایجاد می کند و همچنین باعث می شود به سختی تجزیه شود.

لیگنین نخستین بار به وسیله گیاه شناس سوئیسی A.P. de Candolle در سال 1813 تخلیص و جداسازی شد. عملکرد بیولوژیکی لیگنین پر کردن فضاهای دیواره سلولی بین سلولز، همی سلولزها، اجزای پکتین در بافت های عروقی و حمایت کننده مانند آوند چوبی، عناصر رگ و سلول های اسکلریید است.

 لیگنین همچنین نقش مهمی در هدایت آب و مواد مغذی در ساقه گیاهان دارد. قابل توجه ترین عملکرد لیگنین پشتیبانی از طریق تقویت چوب در گیاهان آوندی است. علاوه بر این، لیگنین همچنین باعث ایجاد مقاومت در برابر بیماری می شود و مانع تخریب دیواره سلولی گیاهی می شود. از نظر تجاری، لیگنین به عنوان یک سوخت فوق سبز برای استفاده در سل های سوختی استفاده می شود.

شباهت های بین پکتین و لیگنین چیست؟

• پکتین و لیگنین دو ترکیب آلی و بیوپلیمر هستند.
• هر دو ترکیب در لایه میانی و دیواره سلولی گیاهان خشکی زی یافت می شوند.
• هر دو ترکیب به صورت تجاری برای اهداف مختلف استفاده می شوند.

تفاوت بین پکتین و لیگنین

تفاوت اصلی بین پکتین و لیگنین این است که پکتین یک هتروپلی ساکارید اسیدی است که در لایه میانی، دیواره سلولی اولیه و ثانویه گیاهان یافت می شود، در حالی که لیگنین یک پلیمر پلی فنیل پروپان است.

پکتین علاوه بر حمایت ساختاری از گیاه اجازه رشد سلول های دیواره اولیه را می دهد و در اتصال سلول به سلول مشارکت دارد. در حالی که لیگنین فضای بین سلولی سلولز و همی سلولز را پر می کند و از قسمت های همچون زایلم (بافت چوبی) و آوند حمایت می کند.

کلر آکوافیت که برای تصفیه آب کاربرد دارد، ترکیب شیمیایی اصلی آن هیپوکلریت کلسیم است. هیپوکلریت کلسیم یک نمک معدنی است. معمولاً به عنوان اکسی کلرید کلسیم نیز از آن نام می برند. عمدتاً از اشباع هیدروکسید کلسیم با کلر به دست می آید و دارای فرمول شیمیایی Ca(ClO)2 است. این جزء اصلی بسیاری از کالاهای صنعتی مانند پودر سفید کننده، پودر کلر و آهک کلردار است. برای اطلاعات بیشتر در مورد ساختار، آماده سازی، خواص و کاربردهای هیپوکلریت کلسیم در ادامه این مقاله با ما باشید.

کلر هندی مارک آکوافیت چیست؟

هیپوکلریت کلسیم یک ترکیب معدنی و یونی است که از یون Ca+2 و ClO- ساخته شده است. عمدتاً به صورت جامد دانه ای سفید رنگ وجود دارد و بوی قوی شبیه کلر می دهد. به این ترکیب دارای دو یون ClO- است که منجر به در دسترس بودن کلر بالایی نسبت به هیپوکلریت سدیم می شود.

هیپوکلریت کلسیم برای اولین بار در قرن 18 کشف شد. چارلز تنانت و چارلز مکینتاش یک روش صنعتی برای تولید کلرید آهک ایجاد کردند که نام دیگر هیپوکلریت کلسیم است. این ترکیب در سال 1799 تولید شد و به طور گسترده در جنگ جهانی اول برای تمیز کردن زخم ها و سنگرها مورد استفاده قرار گرفت.

استخرها، فاضلاب و آب آشامیدنی همگی با هیپوکلریت کلسیم یا کلر آکوافیت ضد عفونی می شوند. علاوه بر این، به عنوان یک عامل سفید کننده برای کاغذ و منسوجات به کار می رود. این ترکیب بسیار واکنش پذیر است و در صورت قرار گرفتن در معرض این ترکیب، چشم و پوست را تحریک می کند.

روش تهیه کلر هندی مارک آکوافیت

آهک (Ca(OH)2) با گاز کلر برای ایجاد هیپوکلریت کلسیم در یک محیط صنعتی تصفیه می شود. واکنش را می توان در فازهای مختلف انجام داد تا ترکیبات مختلف با غلظت های مختلف هیپوکلریت کلسیم و کلرید کلسیم تولید شود. واکنش آماده سازی را می توان به صورت زیر نشان داد.

2Cl2+2Ca(OH)2→Ca(OCl)2+CaCl2+2H2O

تفاوت بین هیپوکلریت کلسیم و هیپوکلریت سدیم

تفاوت های اصلی بین هیپوکلریت کلسیم و هیپوکلریت سدیم در زیر ذکر شده است:

هیپوکلریت کلسیم

• این ترکیب نمک کلسیم هیپوکلریت با فرمول شیمیایی Ca(ClO)2 است.
• نقطه ذوب و جوش بالا به ترتیب 100 و 175 درجه سانتیگراد است.
• مقدار کلر موجود در هیپوکلریت کلسیم بیشتر است.

هیپوکلریت سدیم

• این نمک سدیم هیپوکلریت با فرمول شیمیایی NaOCl است
• در مقایسه با هیپوکلریت کلسیم چندان پایدار نیست.
• نقطه ذوب و جوش کمتری به ترتیب 18 و 101 درجه سانتیگراد دارد.
• مقدار نسبتاً کمتری از کلر موجود دارد.

ویژگی کلر هندی مارک آکوافیت

خواص فیزیکی و شیمیایی هیپوکلریت کلسیم در بخش زیر مورد بحث قرار گرفته است:

مشخصات فیزیکی

• عمدتاً به صورت یک جامد کریستالی دانه ای سفید متمایل به خاکستری وجود دارد.
• به دلیل وجود مقدار بیشتری از کلر موجود بوی کلر قوی دارد.
• در آب 25 درجه سانتی گراد تا 21% محلول است.
• در بالای نقطه جوش تجزیه می شود و گاز کلر و اکسیژن تولید می کند.

خواص شیمیایی

• در دمای اتاق به شدت با اسید کلریدریک واکنش می دهد و گاز کلر و آب همراه با کلرید کلسیم تولید می کند.

Ca(ClO)2+4HCl→CaCl2+2Cl2+2H2O

• به دلیل ماهیت یونی آن به سرعت در آب تجزیه می شود.
• در واکنش با دی اکسید کربن، گاز کلر را همراه با تشکیل کربنات کلسیم تولید می کند.

2Ca(ClO)2+2CO2→2CaCO3+2Cl2+O2

• توانایی پذیرش سریع الکترون ها را دارد که به همین دلیل به عنوان یک عامل اکسید کننده قوی نیز عمل می کند.
• با ترکیباتی مانند آمین ها، آمونیاک یا سولفیدهای آلی واکنش انفجاری می دهد.

موارد مصرف کلر هندی مارک آکوافیت

رایج ترین موارد استفاده از کلر آکوافیت به شرح زیر است:

• به دلیل قدرت اکسید کنندگی، به طور گسترده در زمینه شیمی آلی استفاده می شود.
• کلروفرم را می توان با استفاده از واکنش هالوفرم و هیپوکلریت کلسیم تولید کرد.
• محصولات جانبی تیول و سولفید حاصل از سنتز آلی می توانند توسط هیپوکلریت کلسیم اکسید شوند تا بوی آنها به حداقل برسد و برای دفع مناسب شوند.
• این ماده برای تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب به کار می رود، زیرا حاوی کلر فعال است.
• به منظور جلوگیری از گرفتگی فیلترها یا خطوط لوله کلر آکوافیت نیز در آب سخت استفاده می شود.
• در صنعت فرش، به رنگ ‌آمیزی و درخشندگی بیشتر کمک می‌ کند.
• در صنایع تولید شکر، نوشیدنی و فرآوری مواد غذایی برای رفع بو و ضد عفونی استفاده می شود.

چگونه کلر هندی مارک آکوافیت را ذخیره کنیم؟

کلر آکوافیت باید با احتیاط ذخیره شود زیرا یک ماده شیمیایی خطرناک است و نیاز به نگهداری مناسب دارد. این ماده شیمیایی بسیار خورنده و واکنش پذیر است. هیپوکلریت کلسیم با مواد آلی، مواد احتراق، عوامل کاهنده و رطوبت واکنش می دهد. خورنده است و به هر ظرف فلزی ساخته شده از آلومینیوم و فولاد ضد زنگ آسیب می رساند. همچنین با شیشه کمی خورنده است.

برای نگهداری مارک آکوافیت خشک می توانید از ظروف ساخته شده با مواد غیر واکنشی و غیر خورنده مانند پلی پروپیلن، پلی استایرن، پلی اتیلن و تفلون استفاده کنید.

اسید مالیک یک ترکیب شیمیایی آلی است. این ماده به عنوان محصول فرعی فرآیندهای متابولیک قندها به وجود می آید. این اسید متعلق به گروه اسیدهای هیدروکسی طبیعی است. این بدان معنی است که مولکول حاوی یک گروه هیدروکسیل است که از اکسیژن (O) و هیدروژن (H) تشکیل شده است. فرمول مولکولی اسید مالیک C4H6O5 است و با نام های مختلفی شناخته می شود، مانند:

• اسید هیدروکسی سوسینیک
• 2-هیدروکسی بوتاندیوئیک اسید
• اسیدوم مالیکوم
• تنظیم کننده اسیدیته  E296

بدن ما به طور طبیعی اسید مالیک تولید می کند و در میوه های مختلف از جمله توت، گیلاس و گلابی نیز یافت می شود. به عنوان یک عنصر، منبع اصلی آن میوه نارس و به ویژه سیب است. به همین دلیل نام خود را از کلمه لاتین "مالوم" به معنی سیب گرفته است. در مقیاس صنعتی، بدست آوردن مقادیر مورد نظر اسید مالیک از میوه به تنهایی دشوار خواهد بود. بنابراین، تولید کنندگان اغلب از اسیدوم مالیکوم که به طور مصنوعی با روش شیمیایی یا تخمیر به دست می آید، استفاده می کنند.

خواص و عملکرد اسید مالیک

اسید مالیک ماده ای است کریستالی، سفید یا زرد با طعم ترش مشخص و به خوبی در آب و اتانول محلول است. بی بو و دارای وزن مولکولی 134.09 گرم بر مول است. در دمای بالا، بیش از 140 درجه سانتی گراد و در شرایط بی هوازی، اسیدوم مالیکوم به اسیدهای فوماریک و مالئیک تبدیل می شود. این ترکیب دارای خواص و عملکرد ارزشمند بسیاری است:

• آنتی باکتریال
• ضد التهاب
• لایه برداری
• روشن کننده
• تنظیم اسیدیته سایر مواد
• حمایت از متابولیسم انسان

این خواص منحصر به فرد اسید مالیک به ویژه توسط تولید کنندگان صنایع آرایشی و بهداشتی در مراقبت از پوست مورد استقبال قرار گرفته است. علاوه بر مراقبت از پوست، اسید مالیک را می توان در فرمول های زیبایی دیگر از جمله محصولات مو، درمان ناخن و لوسیون های بدن نیز یافت.

فواید اسید مالیک برای پوست

امروزه این ترکیب بیشتر و بیشتر برای درمان های تخصصی زیبایی پوست و مو استفاده می شود. درمان با اسید مالیک با هدف بهبود وضعیت اپیدرم، مهار رشد باکتری ها و پیری سلول ها انجام می شود. قرار دادن پوست در معرض این اسید به خلاص شدن از شر تغییر رنگ، لکه ها و کوچک شدن منافذ غیر جذاب کمک می کند.

اسید مالیک بر لایه برداری ملایم تمرکز دارد

مانند سایر اسیدهای آلفا هیدروکسی، اسید مالیک به عنوان لایه بردار طبقه بندی می شود زیرا برای از بین بردن پیوندهای بین سلول های مرده روی سطح پوست عمل می کند. با این حال، در مقایسه با سایر همتایان خود منحصر به فرد است، زیرا ساختار مولکولی بزرگتری دارد، به این معنی که در صورت استفاده موضعی کمتر تهاجمی است. به همین دلیل، متخصصان می گویند که احتمال تحریک آن کمتر است و می تواند یک انتخاب عالی برای پوست های حساس باشد.

اسید مالیک برای همه انواع پوست مفید است

اسید مالیک فوق العاده همه کاره است! برخی از مزایای کلیدی این اسید شامل ارتقاء تعادل pH و آبرسانی در پوست، روشن کردن چهره کدر، جلوگیری از مسدود شدن منافذ ناشی از جوش و رفع علائم پیری با تشویق گردش سلولی و کاهش ظاهر خطوط ریز است. برخی از مطالعات حتی نشان می دهد که می تواند به کاهش زخم آکنه کمک کند.

اسید مالیک به خوبی با سایر مواد فعال جفت می شود

هنگامی که با اسید گلیکولیک، اسید لاکتیک یا سایرین ترکیب می شود، اسید مالیک می تواند اثرات لایه برداری را افزایش دهد و بر روی سطح پوست پولیش بیشتری ایجاد کند. همچنین می‌ توانید با استفاده از آن در کنار سایر مواد فوق ‌العاده مانند ویتامین C و اسید هیالورونیک، نتایج فوق‌ العاده ‌ای به ‌دست آورید که از فواید آن‌ ها حمایت می ‌کند.

افزودن اسید مالیک به روتین مراقبت از پوست آسان است

متخصصان می گویند مصرف یک سیب در روز شما را از پزشک دور نگه می دارد و این توصیه ممکن است در مورد اسید مالیک نیز صدق کند. به لطف خواص ملایم آن، پوست سالم می تواند اسید مالیک را در دوزهای کم در روز یا حتی دو بار در روز تحمل کند، بسته به اینکه از چه مواد فعال دیگری ممکن است به طور همزمان استفاده کنید. فقط مطمئن شوید که آن را مانند سایر لایه بردارها درمان کنید و در صورت مشاهده عوارض منفی مانند قرمزی، خارش یا سوزش، مصرف آن را کاهش دهید.

سخن آخر

این اسید ملایم یکی از مواردی است که می توانید آن را در روتین مراقبت از پوست خود بگنجانید تا از مزایای آن بهره مند شوید. اسید مالیک برای انواع پوست ایده آل است و یکی از ضروریات روتین مراقبت از پوست شما است.