Rôzne druhy fenolu sa používajú ako základ pre výrobu rôznych produktov
Upravený a zmenený obrázok Hansa Reniersa je k dispozícii na serveri Unsplash
Pravdepodobne ste už počuli o látke klasifikovanej ako fenol, alebo aspoň ste už použili produkt vyrobený na základe skupiny fenolov. Ale viete určite vlastnosti týchto prvkov? Viete, v akých výrobkoch sa nachádzajú? Odpovede na tieto otázky pravdepodobne prekvapia, pretože výskyt fenolov je veľmi častý a vyskytujú sa v našom každodennom živote viac, ako si dokážeme predstaviť.
Fenol (C6H6O) je organická chemická zlúčenina, ktorá má najmenej jednu skupinu –OH (hydroxylovú skupinu) pripojenú priamo k benzénovému kruhu (aromatický kruh). Napriek tomu, že má skupina -OH, ktorá je charakteristická pre alkoholovú skupinu, má fenol inú povahu, je kyslejšia ako alkohol. Hydroxylová skupina fenolu je frakcia, ktorá určuje jeho kyslosť, zatiaľ čo benzénový kruh charakterizuje jeho zásaditosť.
Fenoly je možné získať z obnoviteľných aj neobnoviteľných zdrojov. Jeho hlavné fyzikálne vlastnosti sa týkajú teploty topenia (43 ° C) a teploty varu (181,7 ° C), pretože fenol po dosiahnutí teploty topenia kryštalizuje v bezfarebných hranoloch a má charakteristický zápach. mierne štipľavý. A v roztavenom stave je to číra, bezfarebná a mobilná kvapalina. V tekutom stave môže byť veľmi horľavý.
Je tiež dôležité vziať do úvahy, že fenoly sú rozpustné vo väčšine organických rozpúšťadiel (aromatické uhľovodíky, alkoholy, ketóny, étery, kyseliny, halogénované uhľovodíky atď.), Zatiaľ čo vo vode majú obmedzenú rozpustnosť. Fenoly sú navyše nekompatibilné s hliníkom, horčíkom a zinkom.
Iné názvy, ktoré sa používajú na označenie fenolov, sú: kyselina karbolová, kyselina fenolová, kyselina fenylová, benzenol, hydroxybenzén a monohydroxybenzén.
Príbeh jeho objavu
Fenol je prírodná zložka nachádzajúca sa v uhoľnom dechte (minerálne uhlie) a bola pravdepodobne prvou látkou (čiastočne) izolovanou z uhoľného dechtu už v roku 1834, ktorú vypracoval nemecký lekárnik Friedlieb Ferdinand Runge, ktorý túto zložku pomenoval ako kyselina karbolová.
Uhlie, ktoré sa tiež dá nazvať bitúmenové uhlie, je vysoko viskózna a horľavá kvapalina, ktorú je možné v prírode získať vo forme minerálneho uhlia a pri destilácii ropy. Decht je naopak látka vyrobená z destilácie uhlia, kostí a dreva. Je to viskózna kvapalina tvorená desiatkami chemikálií, ktoré sa považujú za karcinogénne alebo toxické.
Ale až v roku 1841 bol francúzsky chemik Auguste Laurent schopný prvýkrát pripraviť „čistý“ fenol. Vo svojich štúdiách o destilácii uhoľného dechtu a chlóru dokázal Laurent izolovať látky dichlórfenol a trichlórfenol a obe naznačili existenciu fenolu v jeho zložení.
Týmto spôsobom bol Laurent schopný prvýkrát izolovať a kryštalizovať fenol. Túto zlúčeninu nazval kyselina fenolová alebo kyselina fenylová. Hlásená teplota topenia (medzi 34 ° C a 35 ° C) a teplota varu (medzi 187 ° C a 188 ° C) boli veľmi podobné ako v súčasnosti známe hodnoty (43 ° C a 181,7 ° C). .
Fenol bol v čase svojho „objavu“ široko používaný na ošetrenie rán, ako antiseptikum a anestetikum. Okrem merania iba elementárnych fyzikálnych vlastností teda Laurent uskutočnil aj experiment, pri ktorom tieto vyrobené kryštály dodal niekoľkým ľuďom, ktorých boleli zuby, aby otestoval účinok týchto látok ako možného prostriedku na zmiernenie. Hlavný účinok na bolesť bol stále neistý, ale väčšina ľudí, ktorí sa zúčastnili experimentu, uviedla túto látku ako veľmi agresívnu na pery a ďasná.
Od 40. rokov 18. storočia do súčasnosti sa fenoly stali predmetom mnohých štúdií a sú mimoriadne dôležité.
Kde sa nachádza
Chémia fenolov vyvolala za posledné dve storočia veľký záujem a pokračuje v podnecovaní štúdií a výskumov až do súčasnosti. Zlúčeniny, ktoré sú súčasťou tejto funkčnej skupiny, majú nevyhnutné použitie v našom každodennom živote. Týmto spôsobom skupina fenolov zahrnuje chemické prvky, ktoré sa vyrábajú vo veľkom globálnom meradle a majú rôzne použitie.
Používajú sa hlavne na výrobu fenolových živíc (reakcia medzi fenolom a aldehydom), ktoré sa zase používajú v preglejkovom, stavebnom, leteckom, automobilovom a spotrebnom priemysle (prečítajte si viac v: „Pochopte, čo sú fenolové živice “). Bisfenol A je potom druhým najdôležitejším produktom generovaným z fenolov (reakcia medzi fenolom a acetónom) a je medziproduktom pri výrobe epoxidových živíc, plastov, lepidiel a ďalších materiálov (viac v:) Poznať druhy bisfenolu a ich riziká “).
Fenoly sa môžu tiež konvertovať na alkylfenoly a nonylfenoly, ktoré sa používajú ako povrchovo aktívne látky (alebo povrchovo aktívne látky), emulgátory, syntetické detergenty, antioxidanty <, prísady mazacích olejov a parfumy a kozmetika (lepšie pochopiteľné prostredníctvom predmetu „Etylované nonylfenoly a nonylfenoly“. , ktoré sú prítomné v niekoľkých kozmetických a farmaceutických výrobkoch, sú potenciálne nebezpečné “).
Okrem už spomenutých použití sa fenoly používajú aj pri výrobe triklosanu, plastov, zmäkčovadiel, hračiek, polykarbonátov, nylonu, anilínových insekticídov, výbušnín, farieb a lakov, dezinfekčných prostriedkov, polyuretánov, konzervačných látok na drevo, herbicídov, inhibítorov, pesticídov. a ako surovina na výrobu niektorých liekov (ako sú lieky na tlmenie bolesti a kvapky na zmiernenie bolesti uší a nosa).
Fenoly môžu tiež pochádzať z prírodných zdrojov a príkladom toho môžu byť fenoly extrahované z destilácie okvetných lístkov a listov rastlín, ktoré sú široko používané v potravinárskom priemysle. Vanilín je vanilková esencia používaná okrem iného v sladkostiach, zmrzlinách, koláčoch; tymol je esencia tymianu, ktorý sa tiež používa pri výrobe potravín - oba sa extrahujú z fenolov.
Riziká pre zdravie a životné prostredie
Široké použitie týchto chemických látok v rôznych priemyselných odvetviach môže predstavovať riziká pre zdravie ľudí a životné prostredie.
Ľudia môžu byť vystavení pôsobeniu fenolu dýchaním kontaminovaného vzduchu alebo kontaktom s pokožkou, zvyčajne na pracovisku. Ďalším spôsobom vystavenia účinkom fenolov je použitie liekov obsahujúcich fenol (napríklad kvapky do uší a nosa, pastilky v krku, lieky proti bolesti a antiseptické krémy).
Fenoly sú pri vdýchnutí alebo pri priamom kontakte extrémne dráždivé pre pokožku, oči a sliznice človeka. Nežiaduce účinky a príznaky toxicity, ktoré môžu byť u ľudí spôsobené, sú nepravidelné dýchanie, svalová slabosť a tras, strata koordinácie, záchvaty, kóma a zástava dýchania v smrteľných dávkach, v závislosti od veľkosti absorbovanej dávky.
Dispergované fenoly tiež predstavujú vážne riziká pre životné prostredie. V súčasnom scenári nesmiernej priemyselnej výroby čelila príroda problémom s úspešnou degradáciou a absorpciou všetkých chemických prvkov, ktoré sa prirodzene a umelo ukladajú do ekosystémov. Jednou z veľkých ťažkostí súčasnosti je teda správna ochrana existujúcich vodných zdrojov, povrchových aj podzemných.
Fenolové chemické zlúčeniny, pretože sú to látky s nízkou výrobnou cenou a vysokou účinnosťou pre rôzne aplikácie, na priemyselné, agronomické a domáce použitie, sa používajú vo veľkých množstvách v rôznych priemyselných segmentoch.
Prchavosť a rozpustnosť fenolov vo vode spôsobujú problémy s kontamináciou pitnej vody a menia ich chuťové a pachové vlastnosti, a to aj pri nízkych hladinách. Fenoly sú teda jednou z najbežnejších znečisťujúcich látok v priemyselných procesoch, vďaka čomu je možné a životaschopné poznať stupeň kontaminácie riek vyšetrením ich prítomnosti v nich.
Likvidácia a alternatívy
Pretože sa vyrábajú vo veľkých množstvách, fenoly sa vypúšťajú ako odpadové vody z rôznych priemyselných odvetví a nakoniec sa vypúšťajú priamo do životného prostredia alebo sa dostávajú do verejnej siete na zber odpadových vôd.
Vyžadujú sa alternatívy, aby sa tieto látky úplne odstránili z vôd, čím sa zaručí kvalita zaručujúca zdravú konzumáciu. Technika bioremediácie sa javí ako inteligentný a sľubný návrh. Táto technika spočíva v použití mikroorganizmov pri degradácii, redukcii, eliminácii a transformácii nežiaducich chemikálií v pôde, sedimentoch alebo kontaminovanej vode.
Ukázalo sa, že použitie bioremediacie v kontaminovanej vode je dôležité, pretože sa jedná o lacnejší a účinnejší proces dekontaminácie vody, ktorý sa dnes vykonáva s nákladmi meniacimi sa podľa požadovaného stupňa dekontaminácie.
Spomedzi alternatív, ktoré by mali spotrebiteľ k dispozícii, je dôležité uprednostniť výrobky pochádzajúce z prírodných a obnoviteľných zdrojov, namiesto neobnoviteľných zdrojov, ako sú ropné deriváty.
Napríklad v prípade kozmetiky uprednostňujte prírodné kozmetické výrobky. V Brazílii je prírodná kozmetika certifikovaná a dodržiava štandardy kvality IBD Certifications and Ecocert. Spoznajte a otestujte tiež ekologické čistiace prostriedky, ktoré sú na trhu. Vždy uprednostňujte výrobky s certifikačnou pečaťou.
