O-ไซลีนละลายในน้ำได้หรือไม่ คู่มือข้อมูลความสามารถในการละลายและการจัดการทางอุตสาหกรรม

ตอบด่วน

O-ไซลีนละลายในน้ำได้หรือไม่ O-ไซลีนแทบไม่ละลายในน้ำ ที่ 25 องศา O-ความสามารถในการละลายของไซลีนในน้ำจะอยู่ที่ประมาณ 160–180 มก./ลิตร - ซึ่งหมายความว่ามีเพียงส่วนเล็กๆ เท่านั้นที่ละลาย ในขณะที่ส่วนที่เหลือจะสร้างชั้นของเหลวแยกกันที่ลอยอยู่เหนือน้ำเนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำกว่า

โอ-ไซลีนคืออะไร?

O-ไซลีน (ออร์โธ-ไซลีน)เป็นหนึ่งในสามรูปแบบไอโซเมอร์ของไซลีน โดดเด่นด้วยตำแหน่งของหมู่เมทิลสองกลุ่มบนคาร์บอนที่อยู่ติดกันของวงแหวนเบนซีน เป็นของเหลวใส ไม่มีสี มีกลิ่นหวาน มีกลิ่นหอม ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตทาทาลิกแอนไฮไดรด์เป็นหลักและเป็นตัวทำละลายทางอุตสาหกรรม

ตารางคุณสมบัติ

O-ไซลีนละลายในน้ำได้หรือไม่

O-ความสามารถในการละลายของไซลีนในน้ำ

ที่ 25 องศาO-ความสามารถในการละลายของไซลีนในน้ำประมาณ 160–180 มก./ลิตร ซึ่งหมายความว่าในน้ำหนึ่งลิตร O-ไซลีนเพียงเศษเสี้ยวกรัมเท่านั้นที่จะละลายก่อนที่สารละลายจะอิ่มตัว - O- ไซลีนเพิ่มเติมใดๆ ที่เติมหลังจากจุดนี้จะยังคงไม่ละลายเป็นสถานะของเหลวแยกต่างหาก รายงานค่าสำหรับO-ความสามารถในการละลายของไซลีนโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วงนี้สำหรับแหล่งอ้างอิงต่างๆ โดยมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยขึ้นอยู่กับวิธีการทดสอบและการควบคุมอุณหภูมิ

การจำแนกประเภท

แม้จะมีความสามารถในการละลายได้เพียงเล็กน้อย แต่ O-ไซลีนก็จัดอยู่ในประเภทไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติในน้ำ ในวิชาเคมี โดยทั่วไปสารประกอบจะอธิบายในลักษณะนี้เมื่อความสามารถในการละลายของมันลดลงต่ำกว่าประมาณ 1,000 มก./ลิตร (1 กรัม/ลิตร) - O-ความสามารถในการละลายของไซลีนอยู่ภายใต้เกณฑ์ดังกล่าว โดยจัดให้อยู่ในหมวดหมู่ "ที่ไม่ละลายน้ำ" ซึ่งใช้ในเอกสารอ้างอิงทางวิชาการและเอกสารความปลอดภัยทางอุตสาหกรรม แม้ว่าจะมีปริมาณที่วัดได้เพียงเล็กน้อยก็สามารถละลายได้

มันผสมกับน้ำได้ไหม?

ไม่ เมื่อ O-ไซลีนและน้ำถูกผสมเข้าด้วยกัน พวกมันจะไม่ผสมกันเป็นสารละลายที่เป็นเนื้อเดียวกัน แต่จะก่อตัวเป็นชั้นของเหลวที่แตกต่างกันสองชั้น โดยมี O-ไซลีนที่เหลืออยู่แยกจากเฟสน้ำ ยกเว้นเศษส่วนที่ละลายเล็กน้อยตามที่ระบุไว้ข้างต้น

เหตุใด O-ไซลีนจึงไม่ละลายในน้ำ

ชอบละลายชอบ

พฤติกรรมของ O-ไซลีนในน้ำขึ้นอยู่กับหลักการทางเคมีพื้นฐาน: "เหมือนละลายเหมือน" สารที่มีขั้วคล้ายกันมักจะผสมกันได้ดี ในขณะที่สารที่มีขั้วต่างกันมากมักจะแยกตัวออกจากกัน

• ขั้ว:น้ำเป็นโมเลกุลที่มีขั้วสูง - รูปร่างโค้งงอและความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ระหว่างออกซิเจนและไฮโดรเจนทำให้เกิดไดโพลโมเลกุลที่แข็งแกร่ง ในทางตรงกันข้าม O-ไซลีนเป็นไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกที่ไม่มีขั้ว วงแหวนเบนซีนและองค์ประกอบทดแทนเมทิลสองตัวประกอบด้วยพันธะคาร์บอน-คาร์บอนและคาร์บอน-เกือบทั้งหมด ซึ่งมีความแตกต่างทางอิเล็กโตรเนกาติวีตี้น้อยมาก และโดยพื้นฐานแล้วไม่มีไดโพลโมเลกุลสุทธิ
• พันธะไฮโดรเจน:โมเลกุลของน้ำก่อให้เกิดพันธะไฮโดรเจนที่เชื่อมโยงกันอย่างกว้างขวาง O-ไซลีนไม่มี O-H, N-H หรือพันธะขั้วโลกที่คล้ายกัน ดังนั้นจึงไม่สามารถมีส่วนร่วมในพันธะไฮโดรเจนกับโมเลกุลของน้ำได้ การนำ O-Xylene ลงไปในน้ำจะต้องทำลายโครงข่ายพันธะไฮโดรเจนบางส่วน- โดยไม่ทำให้เกิดปฏิกิริยาที่น่าดึงดูดใดๆ ที่เทียบเคียงได้เป็นการตอบแทน - ซึ่งเป็นกระบวนการที่ไม่เอื้ออำนวยอย่างมีพลัง
• กองกำลังแวน เดอร์ วาลส์:O-โมเลกุลของไซลีนมีปฏิกิริยาต่อกันโดยพื้นฐานแล้วผ่านแรงแวนเดอร์วาลส์ (การกระจายตัว) ที่อ่อนแอ ซึ่งอ่อนแรงกว่าพันธะไฮโดรเจนที่ยึดโมเลกุลของน้ำไว้ด้วยกันมาก ความไม่ตรงกันของแรงระหว่างโมเลกุลเป็นสาเหตุพื้นฐานที่ทำให้ของเหลวทั้งสองต้านทานการผสมกัน และนี่คือเหตุผลหลักO-ความสามารถในการละลายของไซลีนในน้ำอยู่ในระดับต่ำมาก
• เนื่องจาก O-ไซลีนไม่สามารถแทนที่พันธะไฮโดรเจนได้ มันจะแทนที่ในน้ำด้วยปฏิกิริยาที่รุนแรงเท่ากัน ของเหลวทั้งสองจึงยังคงแยกจากกันเป็นส่วนใหญ่ โดยมี O-ไซลีนในปริมาณเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่สามารถละลายได้ในระดับโมเลกุล

เนื่องจาก O-ไซลีนไม่สามารถแทนที่พันธะไฮโดรเจนได้ มันจะแทนที่ในน้ำด้วยปฏิกิริยาที่รุนแรงเท่ากัน ของเหลวทั้งสองจึงยังคงแยกจากกันเป็นส่วนใหญ่ โดยมี O-ไซลีนในปริมาณเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่สามารถละลายได้ในระดับโมเลกุล

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อโอ-ไซลีนผสมกับน้ำ

ถ้า O-ไซลีนกับน้ำถูกรวมเข้าด้วยกันและเขย่าให้เข้ากัน จะเกิดลำดับต่อไปนี้:

• เขย่า:การผสมที่รุนแรงจะทำให้ของเหลวทั้งสองแตกเป็นหยดเล็กๆ ชั่วคราว ทำให้เกิดการกระจายตัวที่ขุ่นมัวชั่วคราว
• การกระจายตัวชั่วคราว:ทันทีหลังจากการเขย่า O-Xylene หยดเล็กๆ จะลอยไปทั่วน้ำ ทำให้ส่วนผสมมีลักษณะขุ่นหรือคล้ายน้ำนม
• แยกออกเป็นสองชั้น:ภายในระยะเวลาสั้นๆ ของการตกตะกอน หยดจะรวมตัวกันและส่วนผสมจะแยกกลับออกเป็นสองชั้นที่แตกต่างกัน
• ชั้นบน:O-ไซลีนก่อตัวเป็นชั้นบน เนื่องจากความหนาแน่น (~0.880 ก./ซม.) ต่ำกว่าน้ำ (~1.000 ก./ซม.) จึงลอยได้
• ชั้นล่าง:น้ำที่มีความหนาแน่นมากขึ้นจะจับตัวอยู่ที่ชั้นล่าง โดยมีเพียง O-Xylene (~160–180 มก./ลิตร) ที่ละลายอยู่จำนวนเล็กน้อยเท่านั้น

พฤติกรรมลอยตัวนี้เป็นข้อพิจารณาเชิงปฏิบัติที่สำคัญในการตอบสนองต่อการรั่วไหลและการบำบัดน้ำเสีย ซึ่งจะกล่าวถึงต่อไปด้านล่าง

การเปรียบเทียบความสามารถในการละลายกับตัวทำละลายทั่วไปอื่นๆ

O-ไซลีนผสมได้อย่างง่ายดายกับตัวทำละลายอินทรีย์ที่ไม่มีขั้วและมีขั้วปานกลางส่วนใหญ่ ซึ่งสะท้อนถึงหลักการ "เหมือนละลายเหมือน" ที่กล่าวถึงข้างต้น - ตัวทำละลายเหล่านี้มีลักษณะไม่มีขั้วหรือมีขั้วอ่อนคล้ายกับ O-ไซลีน ซึ่งแตกต่างจากน้ำ นี่คือเหตุผลO-ความสามารถในการละลายของไซลีนในน้ำอยู่ที่ระดับต่ำสุดมากเมื่อเทียบกับความสามารถในการละลายในตัวทำละลายอินทรีย์

เหตุใดความสามารถในการละลายน้ำจึงมีความสำคัญในอุตสาหกรรม

O-ความสามารถในการละลายน้ำต่ำของไซลีนมีผลกระทบโดยตรงในทางปฏิบัติในหลายอุตสาหกรรม:

สีและสารเคลือบผู้ผลิตสูตร - อาศัยความสามารถในการผสมไม่ได้ของ O-ไซลีนกับน้ำเพื่อควบคุมพฤติกรรมการแห้ง การก่อตัวของฟิล์ม และความเข้ากันได้ในระบบการเคลือบที่ใช้ตัวทำละลาย- (ตรงข้ามกับน้ำ-)

กาว- ในสูตรกาวที่ใช้ตัวทำละลาย- คุณลักษณะไม่มีขั้วของ O- ของไซลีนจะช่วยละลายเรซินและโพลีเมอร์ที่ไม่ละลายในน้ำ

การผลิตสารเคมี- ในฐานะที่เป็นวัตถุดิบตั้งต้นสำหรับการผลิตพาทาลิกแอนไฮไดรด์ O-การแยกไซลีนจากกระแสกระบวนการที่เป็นน้ำนั้นตรงไปตรงมา เนื่องจากมีความสามารถในการละลายต่ำและความแตกต่างของความหนาแน่น ทำให้ง่ายขึ้นในการทำให้บริสุทธิ์ขั้นปลายน้ำ

ปิโตรเลียม- O-ไซลีนเกิดขึ้นตามธรรมชาติในปิโตรเลียม-ลำธารอะโรมาติกที่ได้มาจาก ธรรมชาติที่ไม่ละลายน้ำ-จะถูกรวมอยู่ในกระบวนการแยกและผสมของโรงกลั่น

การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม- เนื่องจาก O-ไซลีนไม่ละลายในน้ำได้ง่าย การรั่วไหลจึงมีแนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นชั้นที่ลอยได้อย่างชัดเจน แทนที่จะกระจายตัวไปในแหล่งน้ำ - ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่ส่งผลต่อกระบวนการตอบสนองต่อการรั่วไหลโดยตรง (ดูด้านล่าง)

การใช้ห้องปฏิบัติการห้องปฏิบัติการวิเคราะห์และวิจัย - คำนึงถึงความสามารถในการละลายน้ำของ O-ไซลีนต่ำ เมื่อออกแบบวิธีการสกัด -ขั้นตอนการแยกเฟส และโปรโตคอลการเตรียมตัวอย่าง

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

เมื่อ O-Xylene เข้าสู่สิ่งแวดล้อม - เช่น ผ่านการรั่วไหลหรือรั่ว - ความสามารถในการละลายน้ำต่ำและคุณสมบัติทางกายภาพจำเพาะของมันจะกำหนดลักษณะการทำงานของมัน:

• มลพิษทางน้ำ:แม้ว่าจะละลายได้เพียงเล็กน้อย แต่ส่วนที่ละลายนั้นยังคงมีความเสี่ยงต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ และอาจต้องมีการติดตามและแก้ไข
• เลเยอร์ลอย:เนื่องจาก O-ไซลีนมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ ผลิตภัณฑ์ที่หกรั่วไหลจึงมีแนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นชั้นลอยที่มองเห็นได้บนผิวน้ำ แทนที่จะผสมกันทั่วทั้งคอลัมน์น้ำ
• การระเหย:O-ไซลีนมีความผันผวน และส่วนหนึ่งของพื้นผิวที่หกจะระเหยไปในอากาศเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งเป็นเส้นทางสำคัญในการสูญเสียสิ่งแวดล้อมควบคู่ไปกับการละลาย
• การดูดซับดิน:ในบริบทของดินหรือน้ำใต้ดิน O-ไซลีนมีแนวโน้มที่จะดูดซับอินทรียวัตถุในดินแทนที่จะเคลื่อนย้ายอย่างอิสระด้วยน้ำ แม้ว่าจะยังคงสามารถเคลื่อนที่ผ่านดินและเข้าถึงน้ำใต้ดินได้ภายใต้สภาวะบางประการ
• การตอบสนองต่อการรั่วไหล:พฤติกรรมของชั้นลอย-ที่อธิบายไว้ข้างต้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับบูมลอยและอุปกรณ์สกิมปิ้ง - ซึ่งมักใช้สำหรับการรั่วไหลของน้ำมัน มีประสิทธิภาพเช่นเดียวกันกับการรั่วไหลของ O- ไซลีนในน้ำ

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

• บรรจุสารที่หกทันทีโดยใช้วัสดุดูดซับหรือบูมลอยน้ำเพื่อป้องกันการแพร่กระจาย
• หลีกเลี่ยงการล้างสิ่งที่หกลงในท่อระบายน้ำ คูน้ำ หรือทางน้ำ - ซึ่งไม่ได้ "ขจัด" ปัญหาและสามารถแพร่กระจายการปนเปื้อนได้
• ติดตามแหล่งน้ำใกล้เคียงหากมีการรั่วไหลเกิดขึ้นใกล้น้ำใต้ดินหรือน้ำผิวดิน
• ปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมในท้องถิ่นสำหรับการรายงานและการแก้ไขการรั่วไหลของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน

เคล็ดลับการจัดเก็บและการจัดการ

เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของน้ำและรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ผู้ใช้อุตสาหกรรมควร:

• เก็บ O-Xylene ไว้ในภาชนะที่ปิดสนิทและทนต่อการกัดกร่อน-ให้ห่างจากการสัมผัสน้ำฝนโดยตรง
• หลีกเลี่ยงสถานที่จัดเก็บที่น้ำไหลบ่าสามารถเข้าถึงแหล่งน้ำใต้ดินหรือแหล่งน้ำผิวดิน
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นที่จัดเก็บมีการกักกันสำรองที่เหมาะสม (มัดรวม) เพื่อดักจับการรั่วไหลก่อนที่จะถึงดินหรือท่อระบายน้ำ
• ห้ามทิ้ง O-Xylene หรือล้างภาชนะลงในท่อระบายน้ำ - เพราะอาจนำไปสู่การปนเปื้อนในน้ำและการละเมิดกฎระเบียบ
• เก็บพื้นที่จัดเก็บให้ห่างจากท่อระบายน้ำที่เชื่อมต่อกับระบบน้ำของเทศบาล

คำถามที่พบบ่อย

O-ไซลีนละลายในน้ำได้หรือไม่

ไม่ ไม่ใช่ในความหมายธรรมดาโอ-ไซลีนแทบไม่ละลายในน้ำ โดยมีเพียงประมาณ 160–180 มก./ลิตร ละลายที่ 25 องศา ถูกจัดประเภทเป็น "ไม่ละลายในทางปฏิบัติ" มากกว่าที่ไม่ละลายอย่างสมบูรณ์

ความสามารถในการละลายของ O-ไซลีนในน้ำคืออะไร

O-ความสามารถในการละลายของไซลีนในน้ำจะอยู่ที่ประมาณ 160–180 มก./ลิตร ที่ 25 องศา ซึ่งต่ำกว่าเกณฑ์ที่ปกติใช้ในการจำแนกสารประกอบว่าเป็นน้ำ-ที่ละลายได้

เหตุใด O-ไซลีนบางชนิดจึงสามารถละลายในน้ำได้

O-ไซลีนจำนวนน้อยมากสามารถละลายได้เนื่องจากโมเลกุลเพียงส่วนเดียวสามารถพอดีกับช่องว่างชั่วคราวในโครงข่ายพันธะไฮโดรเจนของน้ำ- โดยไม่รบกวนการทำงานของมันอย่างเต็มที่ ทำให้มีระดับโมเลกุลที่จำกัด-ในการผสมกัน แม้ว่าของเหลวทั้งสองจะเข้ากันไม่ได้เป็นส่วนใหญ่ก็ตาม

O-Xylene ลอยอยู่ในน้ำหรือไม่

ใช่. O-ไซลีนมีความหนาแน่นประมาณ 0.880 ก./ซม.³ ซึ่งต่ำกว่าความหนาแน่นของน้ำประมาณ 1.000 ก./ซม.³ ดังนั้นจึงก่อตัวเป็นชั้นลอยอยู่เหนือน้ำ

O-ไซลีนสามารถปนเปื้อนน้ำใต้ดินได้หรือไม่

ใช่ หากการรั่วไหลหรือรั่วไหลไปถึงดินเหนือแหล่งน้ำใต้ดิน O-ไซลีนสามารถเคลื่อนตัวลงด้านล่างและปนเปื้อนน้ำใต้ดินเมื่อเวลาผ่านไป แม้ว่าความสามารถในการละลายน้ำจะต่ำก็ตาม นี่คือเหตุผลว่าทำไมการกักกันและการตอบสนองต่อการรั่วไหลอย่างเหมาะสมจึงมีความสำคัญ

O-ไซลีนละลายในแอลกอฮอล์ได้หรือไม่

ใช่. O-ไซลีนสามารถผสมกับแอลกอฮอล์ เช่น เอธานอล ได้ เนื่องจากมีความสามารถร่วมกันในการละลายสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่มีขั้วและมีขั้วปานกลาง

O-ไซลีนละลายในอะซิโตนได้หรือไม่

ใช่. O-ไซลีนสามารถผสมกับอะซิโตนได้ ซึ่งมักใช้ควบคู่กับหรือแทนที่น้ำ-ตัวทำละลายที่ละลายไม่ได้ในสูตรทางอุตสาหกรรม

น้ำสามารถกำจัด O-Xylene ได้หรือไม่

น้ำเพียงอย่างเดียวไม่ใช่วิธีที่มีประสิทธิภาพในการกำจัด O-ไซลีนออกจากพื้นผิวหรืออุปกรณ์ เนื่องจากทั้งสองชนิดไม่ได้ผสมกัน โดยทั่วไปแล้ว สารทำความสะอาดที่ใช้ตัวทำละลาย-ซึ่งสามารถผสมกับ O- ไซลีนได้นั้นจำเป็นต้องใช้เพื่อการทำความสะอาดที่มีประสิทธิภาพ

ตัวทำละลายใดละลาย O-ไซลีนได้ดีที่สุด

O-ไซลีนสามารถผสมรวมกับตัวทำละลายอินทรีย์ที่ไม่มีขั้วและมีขั้วอ่อนส่วนใหญ่ รวมถึงเบนซีน อะซิโตน ไดเอทิลอีเทอร์ และเอธานอล - สิ่งเหล่านี้จะละลาย O-ไซลีนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าน้ำมาก

บทสรุป

O-ไซลีนละลายในน้ำได้หรือไม่ ในทางปฏิบัติ ความสามารถในการละลายของไซลีนในน้ำไม่มี - O- ถูกจำกัดไว้ที่ประมาณ 160–180 มก./ลิตร ที่ 25 องศา โดยส่วนที่เหลือจะก่อตัวเป็นชั้นของเหลวที่ลอยแยกจากกัน พฤติกรรมนี้อธิบายได้ด้วยโครงสร้างอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนไม่มีขั้วของ O- ของไซลีน ซึ่งไม่สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนกับน้ำได้ และอาศัยแรงแวน เดอร์ วาลส์ ที่อ่อนแอในการทำปฏิกิริยากับโมเลกุลอื่นๆ แทน คุณสมบัตินี้มีความเกี่ยวข้องอย่างกว้างขวางกับสี สารเคลือบ กาว การผลิตสารเคมี และอุตสาหกรรมปิโตรเลียม และมีผลกระทบที่สำคัญต่อการปกป้องสิ่งแวดล้อม - การรั่วไหลมักจะลอยและแพร่กระจายแทนที่จะละลาย โดยต้องมีการกักกันและ-แนวทางปฏิบัติในการตอบสนองต่อการรั่วไหลโดยเฉพาะ การทำความเข้าใจความสามารถในการละลายของ O-ของไซลีนถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับทุกคนในการจัดเก็บ การจัดการ การขนส่ง หรือการสร้างสูตรด้วยตัวทำละลายนี้