مونو پروپیلن گلیکول (MPG) یا به اختصار پروپیلن گلیکول، یک ترکیب شیمیایی با فرمول شیمیایی C₃H₈O₂ است. این ماده یک مایع بی رنگ، بی بو و بدون طعم است که به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مونو پروپیلن گلیکول (MPG) با نام های مختلفی نیز شناخته می شود. برخی از نام های دیگر آن عبارتند از:
پروپیلن گلیکول (Propylene Glycol)
1,2-پروپاندیول (1,2-Propanediol)
پروپان-1,2-دیول (Propane-1,2-diol)
متیل اتیلن گلیکول (Methyl Ethylene Glycol)
آلفا-پروپیلن گلیکول (Alpha-Propylene Glycol)
این نام ها اشاره به همان ترکیب شیمیایی دارند اما با توجه به ساختار مولکولی یا نامگذاری سیستماتیک در شیمی متفاوت هستند. همچنین، در محصولات مختلف و اسناد فنی، ممکن است به اختصاراتی مانند PG یا MPG برخورد کنید که همه به همان ماده شیمیایی اشاره دارند.
برخی از کاربردهای اصلی مونو پروپیلن گلیکول شامل:
مونو پروپیلن گلیکول در صنایع غذایی: به عنوان حلال، مرطوب کننده و نگهدارنده در مواد غذایی استفاده می شود.
مونو پروپیلن گلیکول در داروسازی: به عنوان حلال در داروها و محصولات بهداشتی.
مونو پروپیلن گلیکول در صنایع آرایشی: در لوازم آرایشی مانند کرم ها و لوسیون ها به عنوان مرطوب کننده و حلال.
مونو پروپیلن گلیکول در صنایع شیمیایی: در تولید رزین ها، پلی استرها و به عنوان ضدیخ در موتورهای خودرو.
مونو پروپیلن گلیکول به دلیل خاصیت ضدیخی و همچنین قابلیت جذب رطوبت، کاربردهای بسیار گسترده ای دارد. این ماده به طور کلی به عنوان یک ماده ایمن شناخته شده است، اما مصرف بیش از حد آن می تواند به مشکلات سلامتی منجر شود.
مونو پروپیلن گلیکول (MPG) و پروپیلن گلیکول (PG) در واقع یک چیز هستند، و تفاوتی بین آنها وجود ندارد. “مونو” در مونو پروپیلن گلیکول به این واقعیت اشاره دارد که مولکول تنها یک گروه هیدروکسیل (-OH) دارد که به یک اتم کربن متصل است. اما اصطلاح “پروپیلن گلیکول” به طور کلی این ماده را بدون توجه به این جزئیات نشان می دهد. بنابراین:
مونو پروپیلن گلیکول (MPG) و پروپیلن گلیکول (PG) هر دو به همان ترکیب شیمیایی اشاره دارند: C₃H₈O₂. هر دو دارای خواص فیزیکی و شیمیایی یکسانی هستند و کاربردهای مشابهی در صنایع مختلف دارند. در عمل، هر دو اصطلاح به یک ماده اشاره دارند و تفاوتی در استفاده یا اثرات آنها وجود ندارد. تنها تفاوت ممکن است در نام گذاری و روش های بازاریابی باشد، اما محصول نهایی یکسان است.
اصطلاح “مونو” در شیمی به معنای “یک” است و در نام گذاری ترکیبات شیمیایی برای نشان دادن وجود یک گروه خاص از اتم ها یا یون ها در مولکول استفاده می شود.
مونو پروپیلن گلیکول (MPG) به این معناست که مولکول شامل یک گروه پروپیلن (C₃H₆) و یک گروه هیدروکسیل (-OH) است. در واقع، این نام به این نکته اشاره دارد که تنها یک گروه هیدروکسیل مستقیماً به ساختار پروپیلن متصل شده است.
چند نکته بیشتر درباره “مونو” در شیمی:
مونوساکاریدها: قندهای ساده ای هستند که تنها یک واحد قندی دارند، مانند گلوکز.
مونوکلریدها: ترکیباتی که فقط یک اتم کلر در ساختار خود دارند.
مونوآمیدها: ترکیباتی که تنها یک گروه آمید (-CONH₂) دارند.
در مورد مونو پروپیلن گلیکول، “مونو” به طور خاص به تعداد گروه های هیدروکسیل متصل به یک پروپیلن اشاره دارد. این ترکیب یک دی ال (diol) است، به این معنا که دو گروه هیدروکسیل دارد، اما “مونو” در این نام به این واقعیت اشاره می کند که هر دو گروه هیدروکسیل به یک مولکول پروپیلن متصل هستند، نه اینکه مولکول های متعددی داشته باشیم. این نامگذاری در شیمی برای جلوگیری از ابهام و برای توصیف دقیق ترکیبات استفاده می شود.
مونو پروپیلن گلیکول (MPG) یک ماده شیمیایی واحد است، اما می توان آن را بر اساس برخی ویژگی ها یا کاربردهای خاص دسته بندی کرد. این دسته بندی ها بیشتر بر اساس گریدها، کیفیت ها و کاربردهای صنعتی متفاوت هستند:
گریدهای صنعتی:
گرید صنعتی (Industrial Grade): این نوع معمولاً برای کاربردهایی مانند ضدیخ ها، روان کننده ها و در صنایع شیمیایی استفاده می شود که نیاز به خلوص کمتری دارند.
گرید غذایی (Food Grade): این گرید برای استفاده در محصولات غذایی، نوشیدنی ها و به عنوان افزودنی های غذایی استفاده می شود و دارای استانداردهای بالای خلوص است.
گرید دارویی (Pharmaceutical Grade): برای تولید داروها، مکمل‌های غذایی و محصولات بهداشتی و آرایشی با بالاترین سطح خلوص و کیفیت.
کاربردهای خاص:
MPG برای سیستم های خنک کننده: به عنوان ضدیخ و خنک کننده در موتورهای خودرو.
MPG در صنایع آرایشی: به عنوان مرطوب کننده، حلال و نگهدارنده.
MPG در صنایع غذایی و نوشیدنی: به عنوان حلال، مرطوب کننده و ضد کپک.
نوع بسته بندی:
بسته به نوع مصرف و نیازهای حمل و نقل، MPG می تواند در بشکه ها، ظروف کوچک تر یا حتی به صورت فله ای عرضه شود.
ویژگی های فیزیکی:
می توان به تفاوت های جزئی در ویژگی های فیزیکی مانند ویسکوزیته، نقطه انجماد و نقطه جوش اشاره کرد که ممکن است برای کاربردهای خاص تنظیم شده باشند.
لازم به ذکر است که مونو پروپیلن گلیکول در هر یک از این دسته بندی ها همان ترکیب شیمیایی است، اما ممکن است فرآیندهای تصفیه، خلوص و عوامل افزودنی متفاوتی داشته باشد که برای استفاده های مختلف مناسب سازی شده اند.
مونو پروپیلن گلیکول (MPG) به دلیل ویژگی های منحصر به فردش مانند حلالیت بالا، ویسکوزیته پایین، خاصیت مرطوب کنندگی و کم بودن نقطه انجماد، در طیف وسیعی از صنایع و کاربردها استفاده می شود.
1. صنایع غذایی:
افزودنی غذایی: به عنوان حلال، مرطوب کننده، و نگهدارنده در محصولات غذایی مانند آب نبات، بستنی، مواد پختنی و نوشیدنی ها.
ضد کپک: در محصولات پختنی برای جلوگیری از رشد کپک.
2. داروسازی:
حلال داروها: برای حل کردن داروها که به صورت مایع یا تزریقی استفاده می شوند.
مرطوب کننده و پایه برای فرمولاسیون ها: در داروهای موضعی مانند پمادها و کرم ها.
3. صنایع آرایشی و بهداشتی:
مرطوب کننده: در لوسیون ها، کرم ها و محصولات آرایشی برای جذب رطوبت.
حلال: برای حل کردن ترکیبات فعال در محصولات بهداشتی.
4. صنایع شیمیایی:
ضدیخ و خنک کننده: در موتورهای خودرو و سیستم های تهویه مطبوع به دلیل نقطه انجماد پایین.
حلال: در تولید رزین، پلی استرها، و مواد شیمیایی دیگر.
5. صنایع تنباکو:
افزودنی: برای حفظ رطوبت تنباکو و جلوگیری از خشک شدن آن.
6. کشاورزی:
ضدیخ: برای محافظت از گیاهان در برابر یخ زدگی.
حلال و مرطوب کننده: در فرمولاسیون های آفت کش و کودها.
7. صنایع نساجی:
مرطوب کننده: در فرآیندهای رنگرزی برای جلوگیری از خشک شدن نخ و الیاف.
8. کاربردهای جدید و نوآورانه: در سیستم های بخار ساز الکترونیکی (Vaping) به عنوان یکی از ترکیبات اصلی برای تولید بخار استفاده می شود.
9. تکنولوژی تولید انرژی: در برخی سیستم های ذخیره انرژی حرارتی به عنوان مایع خنک کننده یا ذخیره ساز انرژی استفاده می شود.
10. کاربردهای پزشکی: تحقیقات جدید در حال بررسی استفاده های MPG در درمان های پزشکی، مانند بهبود تحویل داروها یا به عنوان ماده ای برای محافظت از سلول ها در برابر انجماد هستند.
11. سایر کاربردها:
ضدعفونی کننده ها: به عنوان یکی از ترکیبات در محلول های ضدعفونی کننده دست و سطوح.
دود مصنوعی: در تجهیزات تولید دود برای استفاده در نمایش های تئاتر و کنسرت ها.
MPG به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی مناسبش، در این زمینه ها به عنوان یک ماده چند منظوره شناخته می شود. با این حال، مصرف بیش از حد آن می تواند عوارض جانبی داشته باشد، بنابراین در کاربردهای مختلف باید دقت کافی صورت گیرد.
تولید مونو پروپیلن گلیکول (MPG) عمدتاً از طریق دو روش اصلی صورت می گیرد:
این روش معمول ترین و پرکاربردترین روش تولید مونو پروپیلن گلیکول است:
مرحله اول: پروپیلن اکسید (C₃H₆O) به عنوان ماده اولیه استفاده می شود. پروپیلن اکسید می تواند از اکسیداسیون پروپیلن (C₃H₆) به دست آید.
مرحله دوم: پروپیلن اکسید با آب (H₂O) در یک فرآیند هیدراتاسیون واکنش می دهد. این واکنش می تواند به دو روش انجام شود:
هیدراتاسیون مستقیم: پروپیلن اکسید با آب واکنش می دهد تا مونو پروپیلن گلیکول تشکیل شود. این واکنش در حضور یک کاتالیزور اسیدی یا بازی انجام می شود.
هیدراتاسیون غیرمستقیم: پروپیلن اکسید ابتدا با کلرید هیدروژن واکنش می دهد تا کلروپروپانول تولید شود، سپس این محصول با آب واکنش داده و MPG تولید می شود.
مرحله سوم: فرآورده حاصل باید تصفیه شود تا ناخالصی ها جدا شوند. این فرآیند شامل تقطیر برای جداسازی MPG از آب و سایر محصولات جانبی است.
2. روش از گلیسرول:
گرچه کمتر معمول است، می توان MPG را از گلیسرول (گلیسرین) نیز تولید کرد:
هیدروژناسیون گلیسرول: گلیسرول با هیدروژن در حضور کاتالیزورهای فلزی مانند نیکل، مس یا روتنیوم واکنش داده و به MPG تبدیل می شود. این روش می تواند به تولید MPG پایدارتری منجر شود زیرا گلیسرول می تواند از منابع تجدیدپذیر مانند بیودیزل به دست آید.
درجه حرارت، فشار و نوع کاتالیزور استفاده شده در این فرآیندها بسیار مهم هستند و بر سرعت واکنش، بازده و کیفیت محصول نهایی تأثیر می گذارند. پس از تولید، MPG معمولاً از طریق تقطیر جزء به جزء (fractional distillation) تصفیه می شود تا خلوص لازم برای کاربردهای مختلف به دست آید. این روش ها می‌توانند بر اساس نیازها و استانداردهای خاص صنعتی، محیط زیستی و اقتصادی تعدیل شوند.
نگهداری مونو پروپیلن گلیکول (MPG) نیازمند توجه به چند نکته اصلی برای حفظ کیفیت و ایمنی است:
دما:
مونو پروپیلن گلیکول باید در دمای اتاق (حدود 15 تا 25 درجه سانتی گراد) نگهداری شود. از قرار دادن آن در معرض دماهای بسیار بالا یا بسیار پایین خودداری کنید، زیرا می تواند بر کیفیت و خواص آن تأثیر بگذارد.
نور:
نور UV می تواند به مرور زمان به MPG آسیب بزند. بهتر است در ظروف تیره یا دور از نور مستقیم خورشید نگهداری شود.
رطوبت:
MPG جاذب رطوبت است، بنابراین باید در ظروف بسته بندی شده به خوبی نگهداری شود تا از جذب رطوبت جلوگیری شود. ظروف باید محکم بسته شوند و در محیط های با رطوبت بالا نگهداری نشوند.
تماس:
از تماس مستقیم با هوا و اکسیژن جلوگیری کنید زیرا می تواند باعث اکسیداسیون و تغییر رنگ محصول شود.
نکات ایمنی:
ظروف: استفاده از ظروف فلزی نظیر فولاد ضدزنگ یا پلاستیک های مناسب مانند HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا) برای نگهداری MPG توصیه می شود. از ظروف مسی، برنجی یا آلومینیومی بدون پوشش مناسب خودداری کنید زیرا مونو پروپیلن گلیکول می تواند با این فلزات واکنش دهد.
ایمنی: MPG به طور کلی ایمن است، اما باید از تماس طولانی مدت با پوست، چشم ها و تنفس بخارات آن جلوگیری شود. استفاده از تجهیزات حفاظتی شخصی (PPE) مانند دستکش، عینک ایمنی و ماسک در صورت نیاز توصیه می شود.
ذخیره سازی طولانی مدت:
برای نگهداری طولانی مدت، اطمینان حاصل کنید که MPG در ظروف در بسته و در یک محیط خشک و خنک نگهداری شود. به طور کلی، MPG می تواند برای سال ها بدون تغییر کیفیت چشمگیر نگهداری شود، البته با رعایت شرایط بالا.
بررسی دوره ای برای تایید عدم تغییر در خواص فیزیکی و شیمیایی محصول مفید است. با رعایت این اصول، می توان از کیفیت و طول عمر مونو پروپیلن گلیکول اطمینان حاصل کرد.
مونو پروپیلن گلیکول به طور کلی به عنوان یک ماده با سمیت پایین شناخته می شود، اما مصرف مقادیر بسیار بالا می تواند باعث ناراحتی های گوارشی، سردرد یا حتی مشکلات کلیوی شود. برخی افراد ممکن است به MPG حساسیت داشته باشند، که می تواند به صورت واکنش های پوستی یا تنفسی بروز کند.
مونو پروپیلن گلیکول به طور نسبی زیست تجزیه پذیر است، اما رهاسازی مقادیر بالای آن در محیط می تواند به اکوسیستم ها آسیب بزند. نحوه دفع یا بازیافت MPG باید با دقت انجام شود تا تأثیرات زیست محیطی آن به حداقل برسد. در بسیاری از کشورها، استفاده از MPG در محصولات غذایی، دارویی و آرایشی تحت نظارت است و باید استانداردهای خاصی را رعایت کند. در برخی موارد، محدودیت هایی برای نسبت مجاز استفاده از MPG در محصولات مختلف وجود دارد.
گاهی در فرآیند تولید MPG، ترکیبات جانبی مانند دی پروپیلن گلیکول (DPG) نیز تولید می شوند که کاربردهای خاص خود را دارند. این نکات نشان دهنده پیچیدگی و تنوع در کاربردها و ملاحظات مربوط به مونو پروپیلن گلیکول هستند.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد فروش پروپیلن گلیکول می توانید با شرکت آرکا شیمی گستر سپیدار وارد کننده مواد اولیه دارویی آرایشی و بهداشتی با شماره های 02182801442 و 09026715830 در تماس باشید.
منابع: Monopropylene Glycol
