استون Gradient HPLC

تاریخچه استون و گرید HPLC

تاریخچه استون

استون برای اولین بار در قرن هفدهم توسط شیمیدان‌هایی که به دنبال مطالعه ترکیبات آلی بودند، شناسایی شد. در سال ۱۶۶۱، رابرت بویل، شیمی‌دان برجسته، به‌طور غیرمستقیم به ترکیباتی مشابه استون اشاره کرد، اما شناسایی دقیق آن تا اوایل قرن نوزدهم به طول انجامید. در سال ۱۸۳۲، شیمیدان فرانسوی ژان-باتیست دوما و شیمیدان آلمانی یوستوس فون لیبیگ به‌طور مستقل استون را به‌عنوان یک کتون ساده توصیف کردند. نام "استون" از واژه لاتین "acetum" به معنای سرکه گرفته شده است، زیرا در ابتدا از تخمیر مواد آلی به دست می‌آمد.

در اوایل قرن بیستم، تولید صنعتی استون با استفاده از فرآیندهای شیمیایی مانند اکسیداسیون ایزوپروپانول و فرآیند کومن (Cumene Process) گسترش یافت. این پیشرفت‌ها امکان تولید استون در مقیاس بزرگ را فراهم کردند و کاربردهای آن در صنایع مختلف، از تولید پلاستیک تا حلال‌های صنعتی، افزایش یافت. با توسعه تکنیک‌های تحلیلی مانند کروماتوگرافی در نیمه دوم قرن بیستم، نیاز به حلال‌هایی با خلوص بالا، مانند استون Gradient HPLC، به وجود آمد.

پیدایش گرید HPLC

کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا در دهه ۱۹۶۰ به‌عنوان یک روش تحلیلی قدرتمند معرفی شد. این تکنیک به حلال‌هایی نیاز داشت که ناخالصی‌های آن‌ها در حد بسیار پایین باشد تا از اختلال در نتایج جلوگیری شود. گرید HPLC برای حلال‌هایی مانند استون، متانول، و استونیتریل تعریف شد تا استانداردهای خاصی را رعایت کنند، از جمله جذب UV پایین، محتوای آب ناچیز، و نبود ترکیبات فلزی یا آلی مزاحم. استون Gradient HPLC به‌طور خاص برای کاربردهای گرادیان (Gradient Elution) در HPLC طراحی شده است، جایی که ترکیب فاز متحرک به‌تدریج تغییر می‌کند تا جداسازی بهتری انجام شود. این گرید از دهه ۱۹۸۰ به بعد توسط شرکت‌های معتبر شیمیایی مانند Merck، Sigma-Aldrich، و Thermo Fisher Scientific تولید و عرضه شد و به یکی از حلال‌های استاندارد در آزمایشگاه‌های تحلیلی تبدیل شد.

ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی استون Gradient HPLC

استون Gradient HPLC یک مایع بی‌رنگ، فرار، و قابل‌اشتعال با بوی مشخص شیرین است. فرمول شیمیایی آن C₃H₆O است و به‌عنوان یک کتون آلیفاتیک شناخته می‌شود. ویژگی‌های کلیدی این محصول عبارت‌اند از:

• جرم مولکولی: ۵۸.۰۸ گرم بر مول

• نقطه جوش: ۵۶ درجه سانتی‌گراد در فشار اتمسفری

• نقطه ذوب: -۹۴.۷ درجه سانتی‌گراد

• چگالی: ۰.۷۸۴۵ گرم بر سانتی‌متر مکعب در ۲۰ درجه سانتی‌گراد

• حلالیت: کاملاً قابل‌حل در آب، اتانول، اتر، و اکثر حلال‌های آلی

• فشار بخار: ۲۴۷ میلی‌بار در ۲۰ درجه سانتی‌گراد

• شاخص شکست: ۱.۳۵۸۸ در ۲۰ درجه سانتی‌گراد

• جذب UV: کمتر از ۰.۰۱ در طول‌موج‌های بالاتر از ۳۳۰ نانومتر (ویژه گرید HPLC)

• محتوای آب: کمتر از ۰.۰۵٪ (معمولاً ۰.۰۲٪ یا کمتر)

• خلوص: حداقل ۹۹.۹٪ (اغلب ۹۹.۹۵٪ یا بالاتر)

این ویژگی‌ها، به‌ویژه جذب UV پایین و محتوای آب ناچیز، استون Gradient HPLC را برای کاربردهای تحلیلی حساس مناسب می‌کنند. ناخالصی‌های احتمالی مانند فلزات سنگین، ترکیبات آروماتیک، یا آلدهیدها در این گرید به حداقل رسیده‌اند تا از تداخل در تجزیه‌وتحلیل‌های HPLC جلوگیری شود.

روش تولید استون Gradient HPLC

تولید استون Gradient HPLC شامل دو مرحله اصلی است: تولید استون خام و تصفیه آن به گرید HPLC.

تولید استون خام

استون به‌طور عمده از طریق فرآیند کومن تولید می‌شود، که در آن بنزن و پروپیلن به کومن (ایزوپروپیل‌بنزن) تبدیل می‌شوند. کومن سپس با اکسیژن هوا اکسید شده و به هیدروپراکسید کومن تجزیه می‌شود. در مرحله نهایی، هیدروپراکسید کومن به استون و فنل تبدیل می‌شود. این فرآیند به دلیل بازده بالا و تولید همزمان فنل، که یک محصول باارزش دیگر است، در صنعت بسیار رایج است.

روش‌های دیگر تولید استون شامل اکسیداسیون ایزوپروپانول و تخمیر مواد زیستی (مانند گلوکز) است، اما این روش‌ها به دلیل هزینه‌های بالاتر کمتر استفاده می‌شوند. استون خام حاصل از این فرآیندها معمولاً حاوی ناخالصی‌هایی مانند آب، الکل‌ها، و ترکیبات آروماتیک است که برای کاربردهای صنعتی مناسب هستند، اما برای HPLC کافی نیستند.

تصفیه به گرید HPLC

برای دستیابی به گرید HPLC، استون خام تحت فرآیندهای تصفیه پیشرفته قرار می‌گیرد:

1. تقطیر چندمرحله‌ای: استون خام چندین بار تقطیر می‌شود تا ناخالصی‌های فرار و غیرفرار حذف شوند. این فرآیند خلوص را به بیش از ۹۹.۹٪ افزایش می‌دهد.

2. فیلتراسیون مولکولی: از غربال‌های مولکولی برای حذف محتوای آب و سایر مولکول‌های کوچک استفاده می‌شود. این مرحله محتوای آب را به کمتر از ۰.۰۵٪ کاهش می‌دهد.

3. جذب UV و حذف ناخالصی‌ها: استون از فیلترهای مخصوص عبور داده می‌شود تا ترکیباتی که در محدوده UV جذب دارند (مانند ترکیبات آروماتیک) حذف شوند. این مرحله برای کاربردهای گرادیان حیاتی است.

4. کنترل کیفیت: نمونه‌های استون با استفاده از دستگاه‌های HPLC، طیف‌سنجی UV-Vis، و کروماتوگرافی گازی (GC) آزمایش می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که استانداردهای گرید HPLC را رعایت می‌کنند.

5. بسته‌بندی در شرایط کنترل‌شده: استون تصفیه‌شده در بطری‌های شیشه‌ای کهربایی یا پلاستیکی مقاوم به حلال بسته‌بندی می‌شود تا از آلودگی و واکنش با نور جلوگیری شود.

این فرآیندهای پیچیده تضمین می‌کنند که استون Gradient HPLC برای کاربردهای تحلیلی با دقت بالا مناسب باشد.

کاربردهای استون Gradient HPLC

استون Gradient HPLC به دلیل خلوص بالا و ویژگی‌های شیمیایی مناسب، در طیف گسترده‌ای از کاربردها استفاده می‌شود. مهم‌ترین کاربردهای آن عبارت‌اند از:

۱. کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)

استون Gradient HPLC به‌عنوان یک حلال فاز متحرک در تکنیک‌های HPLC، به‌ویژه در حالت گرادیان، استفاده می‌شود. در این روش، ترکیب فاز متحرک (مانند مخلوطی از استون و آب یا استونیتریل) به‌تدریج تغییر می‌کند تا جداسازی بهتری از ترکیبات انجام شود. این گرید به دلیل جذب UV پایین و نبود ناخالصی‌هایی که می‌توانند پیک‌های کاذب ایجاد کنند، برای تجزیه‌وتحلیل‌های حساس مانند شناسایی داروها، متابولیت‌ها، و مواد شیمیایی زیست‌فعال مناسب است.

۲. تجزیه‌وتحلیل‌های دارویی

در صنعت داروسازی، استون Gradient HPLC برای کنترل کیفیت داروها، تجزیه‌وتحلیل مواد اولیه، و بررسی ناخالصی‌ها استفاده می‌شود. به‌عنوان مثال، این حلال در شناسایی و تعیین غلظت ترکیبات فعال دارویی (API) و محصولات جانبی در فرآیندهای تولید به کار می‌رود. خلوص بالای این گرید تضمین می‌کند که نتایج دقیق و مطابق با استانداردهای بین‌المللی مانند USP و EP باشد.

۳. تحقیقات زیست‌فناوری و بیوشیمی

استون Gradient HPLC در تحقیقات زیست‌فناوری برای جداسازی پروتئین‌ها، پپتیدها، و اسیدهای نوکلئیک استفاده می‌شود. این حلال به دلیل توانایی حل کردن طیف وسیعی از ترکیبات قطبی و غیرقطبی، در آماده‌سازی نمونه‌ها و تجزیه‌وتحلیل‌های پیچیده بیوشیمیایی کاربرد دارد. همچنین، در بررسی متابولیت‌های زیستی و مسیرهای متابولیکی نقش مهمی ایفا می‌کند.

۴. شیمی محیطی

در تجزیه‌وتحلیل‌های محیطی، استون Gradient HPLC برای شناسایی آلاینده‌های آلی، مانند آفت‌کش‌ها، هیدروکربن‌های پلی‌آروماتیک (PAH)، و ترکیبات فرار در نمونه‌های آب، خاک، و هوا استفاده می‌شود. خلوص بالای این حلال از تداخل ناخالصی‌ها در تشخیص ترکیبات با غلظت کم جلوگیری می‌کند.

۵. سایر کاربردهای آزمایشگاهی

علاوه بر HPLC، استون Gradient HPLC در تکنیک‌های دیگر مانند طیف‌سنجی جرمی (Mass Spectrometry)، کروماتوگرافی لایه نازک (TLC)، و آماده‌سازی نمونه‌ها برای آنالیزهای طیفی استفاده می‌شود. این حلال همچنین در سنتزهای شیمیایی دقیق، مانند تولید ترکیبات دارویی یا مواد شیمیایی تحقیقاتی، به کار می‌رود.

مزایا و معایب استون Gradient HPLC

مزایا

1. خلوص بالا: استون Gradient HPLC با خلوص حداقل ۹۹.۹٪، ناخالصی‌های آلی و غیرآلی را به حداقل می‌رساند، که این ویژگی برای تجزیه‌وتحلیل‌های حساس ضروری است.

2. جذب UV پایین: این گرید در طول‌موج‌های بالاتر از ۳۳۰ نانومتر جذب ناچیزی دارد، که از ایجاد پیک‌های کاذب در کروماتوگرام جلوگیری می‌کند.

3. محتوای آب کم: محتوای آب کمتر از ۰.۰۵٪، سازگاری با فازهای متحرک غیرقطبی را بهبود می‌بخشد و پایداری نتایج را افزایش می‌دهد.

4. چندمنظوره بودن: استون Gradient HPLC با طیف وسیعی از ترکیبات قطبی و غیرقطبی سازگار است و در کاربردهای متنوعی از داروسازی تا محیط‌زیست استفاده می‌شود.

5. استانداردسازی: این محصول مطابق با استانداردهای بین‌المللی مانند ACS، USP، و EP تولید می‌شود، که اعتماد به کیفیت آن را افزایش می‌دهد.

معایب

1. قابلیت اشتعال: استون یک ماده فرار و قابل‌اشتعال است که نیاز به ذخیره‌سازی و استفاده در شرایط ایمن دارد. دمای اشتعال آن -۲۰ درجه سانتی‌گراد است.

2. هزینه بالا: در مقایسه با استون صنعتی یا گریدهای پایین‌تر، استون Gradient HPLC به دلیل فرآیندهای تصفیه پیچیده، گران‌تر است.

3. خطرات سلامتی: قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض بخار استون می‌تواند باعث تحریک چشم، بینی، و پوست شود. بلع یا استنشاق مقادیر زیاد ممکن است به مسمومیت منجر شود.

4. محدودیت در برخی کاربردها: استون به دلیل قطبیت متوسط، ممکن است برای جداسازی برخی ترکیبات بسیار قطبی یا غیرقطبی در HPLC به اندازه حلال‌هایی مانند متانول یا استونیتریل مؤثر نباشد.

5. حساسیت به شرایط ذخیره‌سازی: نور، رطوبت، و دمای بالا می‌توانند کیفیت استون را تحت تأثیر قرار دهند، که نیاز به بسته‌بندی و نگهداری دقیق را افزایش می‌دهد.

ترکیبات شیمیایی و خلوص

استون Gradient HPLC یک ترکیب شیمیایی خالص با فرمول C₃H₆O است که شامل یک گروه کربونیل (C=O) متصل به دو گروه متیل (-CH₃) است. این ساختار ساده به آن ویژگی‌های حلالیت و فراریت بالا می‌بخشد. برخلاف استون صنعتی، که ممکن است حاوی ناخالصی‌هایی مانند آب، متانول، ایزوپروپانول، یا ترکیبات آروماتیک باشد، گرید HPLC تقریباً عاری از این مواد است. مشخصات خلوص این محصول شامل موارد زیر است:

• خلوص شیمیایی: حداقل ۹۹.۹٪ (معمولاً ۹۹.۹۵٪ یا بالاتر)

• محتوای آب: کمتر از ۰.۰۵٪

• فلزات سنگین: کمتر از ۰.۱ ppm

• ناخالصی‌های UV فعال: کمتر از ۰.۰۱ در ۳۳۰ نانومتر

• اسیدیته یا قلیاییت: کمتر از ۰.۰۰۰۲ میلی‌اکی‌والان بر گرم

این ویژگی‌ها از طریق فرآیندهای تصفیه پیشرفته و کنترل کیفیت دقیق تضمین می‌شوند. گواهی تجزیه‌وتحلیل (Certificate of Analysis) که توسط تولیدکنندگان ارائه می‌شود، جزئیات دقیق خلوص و ناخالصی‌ها را مشخص می‌کند.

ماندگاری و شرایط ذخیره‌سازی

استون Gradient HPLC، اگر در شرایط مناسب ذخیره شود، می‌تواند برای چندین سال پایدار باقی بماند. ماندگاری این محصول معمولاً بین ۲ تا ۵ سال از تاریخ تولید است، به‌شرط رعایت نکات زیر:

• دما: ذخیره‌سازی در دمای ۱۵ تا ۲۵ درجه سانتی‌گراد، دور از منابع گرما یا جرقه.

• نور: نگهداری در بطری‌های کهربایی برای جلوگیری از تخریب توسط نور UV.

• رطوبت: استفاده از درپوش‌های مقاوم به نشت برای جلوگیری از جذب رطوبت.

• تهویه: ذخیره‌سازی در محیطی با تهویه مناسب برای کاهش تجمع بخارات قابل‌اشتعال.

تولیدکنندگان معمولاً تاریخ انقضا و شرایط ذخیره‌سازی را روی برچسب محصول مشخص می‌کنند. باز کردن مکرر بطری یا تماس با هوا می‌تواند کیفیت استون را کاهش دهد، بنابراین توصیه می‌شود از بطری‌های کوچک‌تر برای کاربردهای مکرر استفاده شود.

ایمنی و احتیاط‌ها

استون Gradient HPLC، مانند سایر گریدهای استون، یک ماده شیمیایی خطرناک است که نیاز به رعایت احتیاط‌های ایمنی دارد. نکات کلیدی عبارت‌اند از:

• قابلیت اشتعال: استون باید دور از شعله، جرقه، یا سطوح داغ نگهداری شود. استفاده از هود شیمیایی در محیط‌های آزمایشگاهی توصیه می‌شود.

• تهویه: کار با استون باید در محیطی با تهویه کافی انجام شود تا از استنشاق بخارات جلوگیری شود.

• تجهیزات محافظتی: استفاده از دستکش‌های مقاوم به حلال (مانند نیتریل)، عینک ایمنی، و روپوش آزمایشگاهی الزامی است.

• تماس با پوست و چشم: در صورت تماس، محل را با آب فراوان شست‌وشو دهید و در صورت تحریک شدید به پزشک مراجعه کنید.

• دورریزی: استون باید طبق مقررات محلی به‌عنوان زباله خطرناک دفع شود و نباید در فاضلاب ریخته شود.

برگه اطلاعات ایمنی مواد (MSDS) ارائه‌شده توسط تولیدکننده، دستورالعمل‌های دقیق ایمنی را مشخص می‌کند.

بسته‌بندی

استون Gradient HPLC معمولاً در بطری‌های شیشه‌ای کهربایی یا پلاستیکی مقاوم به حلال (مانند HDPE) بسته‌بندی می‌شود تا از واکنش با نور یا هوا جلوگیری شود. حجم‌های رایج شامل ۵۰۰ میلی‌لیتر، ۱ لیتر، ۲.۵ لیتر، و ۴ لیتر است. بسته‌ بندی شامل ویژگی‌های زیر است:

• درپوش مقاوم به نشت: برای جلوگیری از تبخیر و آلودگی.

• برچسب‌گذاری دقیق: شامل نام محصول، گرید، خلوص، تاریخ تولید، تاریخ انقضا، و هشدارهای ایمنی.

• جعبه محافظ: برای حمل‌ونقل ایمن و جلوگیری از شکستگی.

برخی تولیدکنندگان، مانند Merck و Sigma-Aldrich، بسته‌بندی‌های مخصوصی برای کاربردهای حساس ارائه می‌دهند که با گاز بی‌اثر (مانند نیتروژن) پر شده‌اند تا از تماس با اکسیژن جلوگیری شود.

منابع خرید

استون Gradient HPLC از طریق تأمین‌کنندگان معتبر تجهیزات آزمایشگاهی در دسترس است. در ایران، شرکت‌هایی مانند آریاطب، نمایندگی‌های Merck، Sigma-Aldrich، و Thermo Fisher Scientific، و فروشگاه‌های تخصصی مواد شیمیایی این محصول را عرضه می‌کنند. خرید از منابع معتبر تضمین می‌کند که محصول اصل و مطابق با استانداردهای گرید HPLC باشد. وب‌سایت‌هایی مانند www.ariateb.com امکان مقایسه قیمت و سفارش آنلاین را فراهم می‌کنند. همچنین، نمایشگاه‌های علمی و صنعتی فرصتی برای خرید مستقیم از تولیدکنندگان هستند.

دعوت به خرید از آریاطب

اگر به دنبال استون Gradient HPLC با کیفیت بالا هستید، آریاطب بهترین انتخاب شماست. آریاطب با عرضه محصولات اصل از برندهای جهانی، گارانتی اصالت، و قیمت‌های رقابتی، نیازهای آزمایشگاهی شما را برآورده می‌کند. تیم تخصصی ما آماده ارائه مشاوره برای انتخاب محصول مناسب است. همین حالا به وب‌سایت مراجعه کنید و از خدمات حرفه‌ای ما بهره‌مند شوید. با آریاطب، کیفیت و دقت در دسترس شماست!

نتیجه‌گیری

استون Gradient HPLC یک حلال حیاتی در تجزیه‌وتحلیل‌های شیمیایی و تحقیقاتی است که به دلیل خلوص بالا، جذب UV پایین، و استانداردهای کیفیت سخت‌گیرانه، در کاربردهایی مانند کروماتوگرافی، داروسازی، و زیست‌فناوری برجسته است. این محصول با ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، دقت و قابلیت اطمینان را در آزمایشگاه‌ها تضمین می‌کند، اما نیاز به رعایت احتیاط‌های ایمنی و ذخیره‌سازی مناسب دارد. خرید از منبعی معتبر مانند آریاطب، کیفیت و عملکرد این حلال را تضمین می‌کند و به پژوهشگران امکان می‌دهد تا با اطمینان به نتایج مطلوب دست یابند. انتخاب استون Gradient HPLC، گامی در جهت ارتقای کیفیت تحقیقات و تولیدات شماست.