اسید تری کلرواستیک

تری کلرواستیک اسید مرک

اسید تری‌کلرواستیک یا به‌اختصار TCA یکی از ترکیبات مهم و پرکاربرد در شیمی آلی و بیوشیمی است که در صنایع مختلف، از پژوهش‌های آزمایشگاهی گرفته تا برخی مصارف صنعتی و حتی پزشکی، نقش مؤثری دارد. این ترکیب به دلیل داشتن سه اتم کلر در ساختار خود، ویژگی‌های خاصی از جمله اسیدیّت بسیار بالا، قدرت خورندگی زیاد و پایداری نسبی در دمای اتاق دارد. در ادامه، به بررسی جامع ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی، روش تولید، کاربردها، نکات ایمنی و شرایط نگهداری این ترکیب پرداخته می‌شود.

مشخصات عمومی و شیمیایی

نام شیمیایی: تری‌کلرواستیک اسید
نام انگلیسی: Trichloroacetic Acid
فرمول مولکولی: C₂HCl₃O₂
جرم مولی: 163.39 گرم بر مول
شماره CAS: ‎76-03-9
شکل ظاهری: بلور یا پودر سفید
بو: تند و تیز
نقطه ذوب: حدود ۵۷ درجه سانتی‌گراد
نقطه جوش: در حدود ۱۹۶ تا ۱۹۷ درجه سانتی‌گراد
چگالی: حدود ۱.۶۳ گرم بر سانتی‌متر مکعب در دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد
pKa: حدود ۰.۶۶ (نشان‌دهنده قدرت اسیدی بالا)

اسید تری‌کلرواستیک از نظر ساختار شیمیایی، مشتقی از اسید استیک است که در آن سه اتم هیدروژن گروه متیل با سه اتم کلر جایگزین شده‌اند. این جایگزینی سبب افزایش اثر الکترون‌کشندگی گروه کلر و در نتیجه تقویت خاصیت اسیدی ترکیب شده است. به همین دلیل، TCA در مقایسه با اسید استیک معمولی چندین برابر قوی‌تر عمل می‌کند.

خرید سیگما تری کلرواستیک اسید

تاریخچه و روش تولید

اسید تری‌کلرواستیک در اوایل قرن نوزدهم برای نخستین بار توسط شیمیدان فرانسوی «ژان باتیست دوما» سنتز شد. از آن زمان تا کنون، به عنوان یکی از مشتقات مهم اسید استیک در صنایع شیمیایی و پژوهش‌های آزمایشگاهی شناخته می‌شود.

تولید صنعتی این ترکیب معمولاً از طریق کلرینه‌کردن اسید استیک یا کلرو‌استیک اسید انجام می‌گیرد. در این فرآیند، گاز کلر در حضور یک کاتالیزور مناسب مانند کلرید آهن یا فسفر تری‌کلراید بر روی اسید استیک اثر می‌گذارد و به‌تدریج سه اتم هیدروژن گروه متیل با اتم‌های کلر جایگزین می‌شوند. این واکنش گرمازا است و باید در شرایط کنترل‌شده از نظر دما و فشار انجام شود تا محصول نهایی با خلوص بالا به دست آید.

در صنایع مدرن، برای افزایش بازده و کاهش ناخالصی‌ها از راکتورهای پیوسته و سیستم‌های خنک‌کننده استفاده می‌شود. محصول نهایی معمولاً به‌صورت بلورهای سفید رنگ جامد به‌دست می‌آید که در تماس با هوا و رطوبت ممکن است تا حدودی تجزیه شود.

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی

اسید تری‌کلرواستیک در حالت خالص، جامدی بلورین و سفید است. این ماده به‌خوبی در آب، اتانول، استون و بسیاری از حلال‌های آلی دیگر حل می‌شود. محلول آبی آن خاصیت بسیار اسیدی دارد و به سرعت موجب کاهش pH محیط می‌شود.

این ترکیب در تماس با پوست یا مواد آلی می‌تواند باعث خوردگی و تجزیه سریع شود. در اثر حرارت زیاد یا تجزیه حرارتی، ممکن است گازهای سمی مانند کلرید هیدروژن و فسژن تولید کند. از این رو، استفاده از تجهیزات تهویه و ایمنی در زمان کار با آن ضروری است.

از دیدگاه شیمیایی، TCA یکی از قوی‌ترین اسیدهای آلی است که به علت وجود گروه تری‌کلرومتانویلی (CCl₃–) قدرت اسیدی آن به‌مراتب بالاتر از اسیدهای آلی مشابه است. همین ویژگی سبب شده تا در بسیاری از فرآیندهای آزمایشگاهی و بیوشیمیایی به عنوان عامل رسوب‌دهنده، تثبیت‌کننده یا واکنش‌دهنده استفاده شود.

گریدها و خلوص

در بازار، اسید تری‌کلرواستیک با گریدهای مختلفی عرضه می‌شود. رایج‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:

1. گرید آزمایشگاهی (Laboratory Grade) – مناسب برای استفاده‌های عمومی در آزمایشگاه‌ها، با خلوص بالای ۹۸ تا ۹۹ درصد.

2. گرید تحلیلی (Analytical Reagent / ACS Grade) – با خلوص بسیار بالا (۹۹.۵ درصد به بالا)، مناسب برای کاربردهای دقیق تحلیلی و پژوهشی.

3. گرید صنعتی – معمولاً برای کاربردهای غیرتحقیقاتی مانند فرآیندهای شیمیایی، اچینگ فلزات یا تنظیم pH در مقیاس صنعتی.

هنگام خرید، توجه به گواهی آنالیز (COA) و برگه ایمنی ماده (SDS) ضروری است تا از صحت کیفیت و ویژگی‌های محصول اطمینان حاصل شود.

قیمت کلرو استیک اسید

کاربردها

۱. کاربردهای پژوهشی و آزمایشگاهی

در بیوشیمی و زیست‌فناوری، اسید تری‌کلرواستیک یکی از مواد پرکاربرد در آماده‌سازی نمونه‌ها است. مهم‌ترین کاربرد آن، رسوب‌دهی پروتئین‌ها از محلول است. در این روش، محلول پروتئینی با مقدار معینی از TCA مخلوط شده و در دمای پایین نگهداری می‌شود تا پروتئین‌ها رسوب کنند. پس از سانتریفیوژ، پروتئین رسوب‌کرده جمع‌آوری می‌شود. این روش به‌طور گسترده در جداسازی، تخلیص و اندازه‌گیری پروتئین‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

همچنین در استخراج اسیدهای نوکلئیک (DNA و RNA) و رسوب‌دهی نوکلئوپروتئین‌ها نیز از محلول‌های رقیق TCA استفاده می‌شود. این ماده توانایی بالایی در تغییر ساختار پروتئین‌ها دارد و باعث دناتوره شدن آن‌ها می‌شود.

در میکروسکوپی و بافت‌شناسی، از TCA برای تثبیت بافت‌ها یا خارج‌سازی کلسیم از بافت‌های سخت مانند استخوان استفاده می‌شود. همچنین در بعضی روش‌های رنگ‌آمیزی میکروسکوپی، برای آماده‌سازی نمونه‌ها از محلول‌های تری‌کلرواستیک اسید استفاده می‌کنند.

۲. کاربردهای صنعتی

در صنعت، از اسید تری‌کلرواستیک در تولید برخی از ترکیبات شیمیایی و به عنوان عامل کلر‌دارکننده استفاده می‌شود. به‌علاوه در فرآیند اچینگ فلزات و آماده‌سازی سطحی در صنایع الکترونیک، از محلول‌های این ماده بهره گرفته می‌شود.

در صنایع دارویی، از مشتقات آن برای سنتز ترکیبات کلر‌دار دیگر و واسطه‌های دارویی استفاده می‌شود. گاهی در فرمولاسیون‌های خاص نیز حضور دارد، اما به‌صورت مستقیم در داروسازی مصرف نمی‌شود.

۳. کاربردهای پزشکی و آرایشی

در حوزه پوست‌پزشکی، محلول‌های رقیق تری‌کلرواستیک اسید در غلظت‌های مختلف (معمولاً بین ۱۰ تا ۵۰ درصد) برای انجام پیلینگ شیمیایی یا لایه‌برداری پوست به کار می‌روند. این روش تحت نظر پزشک متخصص انجام می‌شود و برای درمان لکه‌های پوستی، جای جوش، خطوط سطحی و بهبود بافت پوست کاربرد دارد.

همچنین از TCA برای از بین بردن برخی زگیل‌ها یا ضایعات پوستی استفاده می‌شود. با این حال، لازم است تأکید شود که اسید تری‌کلرواستیک آزمایشگاهی مخصوص پژوهش بوده و نباید برای مصارف پزشکی یا آرایشی بدون مجوز و تخصص استفاده شود.

ویژگی‌ها و مزایا

1. قدرت اسیدی بالا: یکی از قوی‌ترین اسیدهای آلی موجود است و همین ویژگی آن را برای رسوب‌دهی پروتئین‌ها و تنظیم pH مناسب کرده است.

2. پایداری نسبی در دمای اتاق: در صورت نگهداری در شرایط خشک و خنک، به مدت طولانی قابل ذخیره است.

3. انحلال‌پذیری خوب: در بسیاری از حلال‌های آلی و آبی قابل حل است و همین امر موجب افزایش دامنه کاربرد آن می‌شود.

4. اثر ضد میکروبی و خورندگی: در کاربردهای خاص، می‌تواند برای ضدعفونی یا تمیزسازی سطحی مورد استفاده قرار گیرد.

5. قابلیت استفاده در واکنش‌های سنتزی: در برخی واکنش‌های آلی به عنوان پیش‌ماده برای تولید ترکیبات کلردار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

خرید تری‌کلرواستیک اسید

معایب و محدودیت‌ها

با وجود مزایای فراوان، TCA دارای محدودیت‌ها و خطراتی نیز هست:

• خاصیت خورندگی شدید که می‌تواند سبب سوختگی پوست و چشم شود.

• بخارات آن تحریک‌کننده دستگاه تنفسی است.

• با برخی مواد مانند بازها، فلزات فعال یا اکسیدکننده‌های قوی ناسازگار است.

• تماس طولانی با محیط مرطوب می‌تواند باعث جذب رطوبت و تجزیه جزئی ترکیب شود.

• نیاز به رعایت دقیق نکات ایمنی هنگام کار و نگهداری دارد.

اسید تری کلرو استیک سیگما

ایمنی و هشدارها

اسید تری‌کلرواستیک ماده‌ای خورنده و سمی است. هنگام کار با آن باید نکات زیر رعایت شود:

• استفاده از دستکش مقاوم در برابر اسید، عینک ایمنی و روپوش آزمایشگاهی الزامی است.

• در صورت تماس با پوست یا چشم، محل تماس باید فوراً با آب فراوان (حداقل ۱۵ دقیقه) شسته شود.

• از استنشاق بخارات یا گرد این ماده خودداری شود. کار باید در محیط دارای تهویه مناسب یا زیر هود شیمیایی انجام گیرد.

• در صورت بلعیدن، فرد باید فوراً به مراکز درمانی منتقل شود و هرگز نباید اقدام به استفراغ نماید.

• در صورت نشت یا ریختن، سطح باید با مواد جاذب خنثی‌کننده مانند کربنات سدیم پوشانده و با احتیاط جمع‌آوری شود.

• TCA برای موجودات آبزی بسیار سمی است، لذا از ورود آن به محیط زیست و فاضلاب باید جلوگیری گردد.

نگهداری و حمل‌ونقل

اسید تری‌کلرواستیک باید در ظروف مقاوم در برابر خوردگی، دربسته و به دور از نور مستقیم خورشید نگهداری شود. مکان ذخیره باید خشک، خنک و دارای تهویه مناسب باشد. دمای مناسب برای نگهداری معمولاً زیر ۲۵ درجه سانتی‌گراد است.

در زمان حمل‌ونقل، باید از ظروف دارای برچسب هشدار «خورنده» و بسته‌بندی ایمن استفاده شود. طبق مقررات بین‌المللی، شماره شناسایی حمل‌ونقل آن UN 1839 است و در طبقه مواد خورنده قرار می‌گیرد.

هنگام انبار کردن، باید از قرار دادن این ماده در نزدیکی بازهای قوی، آمین‌ها، اکسیدکننده‌ها و فلزات فعال خودداری شود. وجود رطوبت در محیط ممکن است باعث تخریب تدریجی ترکیب گردد.

تجزیه و پایداری

TCA در شرایط عادی پایدار است، اما در مجاورت نور شدید یا دمای بالا ممکن است تجزیه شود و گازهای کلرید هیدروژن و فسژن آزاد کند که هر دو سمی‌اند. به همین دلیل، باید از گرم‌کردن مستقیم یا سوزاندن آن خودداری شود.

در صورت رطوبت زیاد، احتمال هیدرولیز جزئی وجود دارد که ممکن است باعث کاهش خلوص و تغییر رنگ محصول شود.

بسته‌بندی و شرایط عرضه

در بازار، اسید تری‌کلرواستیک معمولاً در بسته‌بندی‌های ۱۰۰ گرمی، ۲۵۰ گرمی، ۵۰۰ گرمی و ۱ کیلوگرمی عرضه می‌شود. بسته‌بندی‌ها معمولاً از جنس شیشه قهوه‌ای یا پلی‌اتیلن مقاوم به اسید هستند و باید در حالت دربسته نگهداری شوند. برای استفاده‌های صنعتی، ممکن است در ظروف بزرگ‌تر نیز عرضه گردد.

برگه ایمنی (SDS) و گواهی آنالیز (COA) معمولاً همراه محصول ارائه می‌شود تا اطلاعات دقیق در خصوص خلوص، روش آزمایش، نقطه ذوب و میزان ناخالصی‌ها در دسترس کاربر قرار گیرد.

نکات تخصصی در کار با اسید تری‌کلرواستیک

• هنگام تهیه محلول‌های رقیق، همیشه باید اسید را به آب اضافه کرد نه بالعکس، تا از پاشش جلوگیری شود.

• در تهیه محلول‌های پروتئینی، دمای پایین (حدود صفر درجه سانتی‌گراد) به رسوب‌دهی بهتر کمک می‌کند.

• برای حذف TCA از نمونه‌های پروتئینی پس از رسوب‌دهی، معمولاً از شست‌وشو با استون سرد استفاده می‌شود.

• در صورت مشاهده تغییر رنگ (مثلاً زردی یا قهوه‌ای شدن)، بهتر است نمونه تعویض شود زیرا احتمال تخریب وجود دارد.

جمع‌بندی

اسید تری‌کلرواستیک (TCA) ترکیبی بسیار مهم در شیمی آلی و بیوشیمی است که به دلیل قدرت اسیدی بالا، انحلال‌پذیری خوب و قابلیت رسوب‌دهی پروتئین‌ها در انواع آزمایش‌ها و فرآیندهای علمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده علاوه بر کاربردهای پژوهشی، در صنایع دارویی، شیمیایی و پزشکی نیز نقش مؤثری ایفا می‌کند.

با این حال، TCA ماده‌ای خورنده و خطرناک است و هنگام کار با آن باید الزامات ایمنی به دقت رعایت شوند. نگهداری صحیح در محیط خشک و خنک، دور از بازها و مواد ناسازگار، و استفاده از تجهیزات حفاظتی الزامی است.

در نهایت، می‌توان گفت اسید تری‌کلرواستیک یکی از مواد کلیدی آزمایشگاهی است که به‌رغم سادگی ظاهری، دامنه‌ای وسیع از کاربردها را در اختیار پژوهشگران، شیمیدانان و متخصصان قرار می‌دهد.