Кіріспе
(CH3)2C6H4 формуласы бар органикалық қосылыстар. Органикалық химияда ксилен немесе ксилол (IUPAC атауы: диметилбензол) – бұл (CH3)2C6H4 формуласы бар үш органикалық қосылыстың кез келгені. Олар бензол сақинасындағы екі сутек атомын метил тобымен алмастыру арқылы алынады; қандай сутектер алмастырылса, соған қарай үш құрылымдық изомердің қайсысы түзіледі. Бұл түссүз, жанғыш, сәл майлы, өте жоғары өнеркәсіптік құндылығы бар сұйықтық.
In organic chemistry, xylene or xylol (; IUPAC name: dimethylbenzene) are any of three organic compounds with the formula |(CH3)2C6H4. They are derived from the substitution of two hydrogen atoms with methyl groups in a benzene ring; which hydrogens are substituted determines which of three structural isomers results. It is a colorless, flammable, slightly greasy liquid of great industrial value.
Өрлеу және өндіріс
Ксилендер – кокс отынының өндірілуі кезінде катализдік реформалау және көмірдің кокстелуі арқылы алынатын маңызды мұнайхимиялық өнім. Олар шикі мұнайда да, оның түріне қарай, шамамен 0,5–1% концентрацияда кездеседі. Бензин мен авиациялық отында да аз мөлшерде болады. Ксилендер көбінесе катализдік реформалау өнімдерінен – реформат деп аталатын BTX ароматикалық қоспаларынан (бензол, толуол және ксилендер) бөліп алынады. Жыл сайын бірнеше миллион тонна өндіріледі. 2011 жылы Сингапурда әлемдік консорциум әлемдегі ең ірі ксилен зауытын салуға кірісті.
Тарих
Ксилен алғаш рет 1850 жылы француз химигі Огюст Кахор (1813–1891) ағаш шайырының құрамында табылып, осылай аталды.
Өнеркәсіптік өндіріс
Ксилендер толуол мен бензолды метилдеу арқылы өндіріледі. Саудалық немесе зертханалық сападағы ксилендерде әдетте 40–65% м-ксилен және 20%-ға дейін о-ксилен, р-ксилен және этилбензол болады. Изомерлердің арақатынасын жоғары бағаланған р-ксиленге қатысты өзгертуге болады, бұл үшін патенттелген UOP Isomar процесі немесе ксиленді өзімен немесе триметилбензолмен трансалкилдеу қолданылады. Бұл өзгерістер цеолиттермен катализделеді. Әртүрлі изомерлердің қосылыстарының қасиеттері бір-бірінен күрт өзгеше болуы мүмкін.
Терефталь қышқылы және ұқсас туындылары
p-Ксилен терефтал қышқылы мен диметилтерефталаттың негізгі прекурсоры болып табылады, олар полиэтилентерефталат (ПЭТ) пластикалық бөтелкелер мен полиэстер киімдерін өндіруде қолданылатын мономерлер. p-Ксилен өндірісінің 98% және өндірілген барлық ксилендердің жартысы осы мақсатта қолданылады. o-Ксилен фталь ангидридінің маңызды прекурсоры болып табылады. Изофталь қышқылына деген сұраныс салыстырмалы түрде шамалы болғандықтан, m-ксилен сирек ізделеді (сондықтан оны o және p изомерлеріне түрлендірудің пайдалылығы бар).
Еріткіштерді қолдану және өнеркәсіптік мақсаттар
Ксилендер баспа, каучук және былғары өнеркәсіптерінде еріткіш ретінде қолданылады. Ол сия, резеңке және желімдердің құрамына жиі қосылатын компонент. Бояулар мен лактарды сұйылту үшін, кептіруді баяу ету қажет болған жағдайда толуолдың орнына қолданылады, сондықтан оны өнер туындыларын сақтаушылар ерігіштігін тексеру үшін пайдаланады. Сондай-ақ, ол тазалау құралы ретінде қолданылады, мысалы, болат, кремний пластиналары және интегралды тізбектер үшін. Стоматологияда ксилен гуттаперканы еріту үшін қолданылады, ол эндодонтикада (тамыр каналдарын емдеуде) қолданылатын материал. Мұнай өнеркәсібінде ксилен парафин еріткіштерінің жиі кездесетін құрамы болып табылады, ол құбырлар парафинмен бітелген кезде қолданылады.
Зертханалық пайдалану
Ксилен зертханада реакциялық ыдыстарды салқындату үшін құрғақ мұзбен ванналар жасауға, сондай-ақ жарық микроскопиясында микроскоп объективінен синтетикалық суға батыру майын алуға қолданылатын еріткіш ретінде пайдаланылады. Гистологияда ксилен – ең көп қолданылатын тазартқыш (клирингтік) зат. Ксилен бояу алдында кептірілген микроскоптық препараттардан парафинді алу үшін қолданылады. Бояудан кейін микроскоптық препараттар ксиленге салынып, кейін қақпақшамен жабылады.
Басқа қосылыстардың прекурсоры
Бір үлкен масштабтағы қолданбада параксилен терефтал қышқылына айналады. Ортоксиленнің негізгі қолданылуы – пластификатор ретінде қолданылатын фталатты эфирлердің алдынан түсетін заты. Метаксилен алкид шайырларының құрамына кіретін изофтал қышқылының туындыларына айналады. Ксиленнің төмен концентрациясына (< 200 ppm) ұшыраған кезде туындайтын қосымша әсерлер қайтымды және тұрақты зақымдануға әкелмейді. Ұзақ мерзімді әсер ету бас ауруына, тітіркенуге, депрессияға, ұйқысыздыққа, алаңдауға, шектен тыс шаршауға, дікілдеуге, есту қабілетінің нашарлауына, назар аудару қабілетінің төмендеуіне және қысқа мерзімді есте сақтау қабілетінің жоғалуына алып келуі мүмкін. Ксиленге ұшыраумен байланысты, көбінесе "органикалық еріткіш синдромы" деп аталатын созылмалы еріткіштерден туындаған энцефалопатия деп аталатын жағдай бар. Бұл әсерлерді зерттеу кезінде ксиленді басқа еріткіштердің әсерінен бөліп қарастыратын мәліметтер өте аз, сондай-ақ клиникалық зерттеулерде де осы мәселе көтеріледі. Ксилен теріге тітіркенді әсер етеді және тері майын кетіреді, осылайша тері басқа химиялық заттарға көбірек сезімтал болады. Ксиленге ұшыраудан туындайтын еңбек қорғау мәселелерін болдырмау үшін өткізбейтін қолғаптар мен маскаларды, қажет болған жағдайда респираторларды пайдалану ұсынылады. Метилгиппур қышқылының болуын ксиленге ұшырауды анықтау үшін биомаркер ретінде қолдануға болады.