Ebirungo ebikola obutonde (organic solvents) kye ki?

Ebiziyiza ebiramu biba kaboni-ebirungo eby’amazzi ebisinziira ku kusaanuusa oba okusaasaanya ebintu ebirala nga tebikyuse mu kemiko. Ebirungo bino birimu atomu za kaboni ezisiddwa ku bintu ebirala nga haidrojeni, okisigyeni oba halogen, ne zibyawula ku biwunyiriza ebitali biramu ng’amazzi. Ebiziyiza eby’enjawulo ebisukka mu 200 biriwo mu maka g’eddagala ag’enjawulo, buli kimu nga kiweereza okukozesebwa okw’enjawulo mu makolero n’eby’obusuubuzi okusinziira ku nsengeka ya molekyu zaabyo n’ebintu ebirabika.

Engeri etegeeza ebizimbulukusa ebiramu eri mu nsengeka ya molekyu zazo. Ebiziyiza byonna ebiramu birimu kaboni-kaboni oba kaboni-ebiyungo bya hayidirojeni ng’omugongo gwabyo ogw’enzimba. Ekirungo kino ekyesigamiziddwa ku kaboni-kibawa obusobozi obw’enjawulo obw’okusaanuuka, naddala ku bintu ebitali bya-ebiwujjo n’ebinafu amazzi bye gatasobola kusaanuuka bulungi.

Ebiziyiza ebiramu biraga ebintu ebiwerako eby’omubiri ebya bulijjo ebibifuula eby’omuwendo mu makolero. Ebisinga bibeera mazzi agawunya ku bbugumu erya bulijjo, ekitegeeza nti gafuumuuka mangu. Ebifo byabwe eby’okufumba bitera okuva wansi wa 100℃okutuuka ku around 250℃, nga ebifo eby’okufumba ebya wansi bikwatagana n’okukyukakyuka okusingawo. Ekikyukakyuka kya dielectric-ekipimo ky’obusobozi bw’ekizimbulukusa okukendeeza ku mpalirizo wakati w’obutundutundu obulina omusannyalazo-kirala nnyo mu biwunyiriza eby’obutonde, ekikosa butereevu obusobozi bwabyo okusaanuusa ebirungo bya ayoni nga eminnyo gya lithium.

Viscosity ekiikirira ekintu ekirala ekikulu. Low-Viscosity solvents zisobozesa ion ne molekyu okutambula mu ddembe okuyita mu solution, ekifuuka ekyetaagisa mu nkola nga lithium battery electrolytes awali amasannyalaze conductivity esalawo omulimu. Enkolagana wakati wa dielectric constant ne viscosity etera okwetaaga okutabula solvents n’ebintu ebijjuliza okutuuka ku bivaamu ebisinga obulungi.

Ebizimbulukusa bya hydrocarbon bibaamu atomu za kaboni ne haidrojeni zokka. Ebiwujjo bino ebitali bya-ebiwunyiriza bisukkulumye ku kusaanuusa amafuta, waakisi, amasavu, ne giriisi.

Aliphatic hydrocarbons .feature straight oba branched carbon enjegere nga tezirina mpeta za kawoowo. Ebyokulabirako ebitera okubeerawo mulimu hexane, heptane, ne petroleum ether. Ebizimbulukusa bino birina polarity entono nnyo, okukyukakyuka okungi, era nga binywevu mu kemiko naye nga bikwata nnyo omuliro. Amakolero gagakozesa okuggyamu amafuta, okukola eddagala, okukola langi, n’okukola adhesive.

Aromatic Hydrocarbons .Mubeeremu empeta za benzene mu nsengekera yazo, nga zibiwa eby’obugagga eby’enjawulo. Benzene, toluene, ne xylene bikiikirira ebirungo ebisinga okuwunyiriza ebiwunya. Ebirungo bino birina polarity ey’ekigero, amaanyi g’okusannyalala aga waggulu okusinga alifaatiiki hydrocarbons, n’obuwoowo obw’engeri. Enkozesa zaabwe zikwata ku nkozesa y’amakolero mu langi, ebizigo, okukuba yinki, n’emirimu gy’okuggya amasavu. Naye, ebirungo ebiwunya ebiwerako ebiyitibwa hydrocarbons bitwala obulabe obw’amaanyi mu bulamu-Benzene kimanyiddwa nga carcinogen, ekifuula ekkomo ku kwolesebwa okulung’amibwa ennyo.

Ebiwunyiriza ebirimu okisigyeni biyingiza atomu za okisigyeni mu nsengekera ya molekyu yazo, ne bitondekawo engeri z’enjuba ezigaziya obusobozi bwabyo obw’okusaanuuka.

Omwenge .zirimu ebibinja bya haidrokisi (-OH) ebiyungiddwa ku njegere za kaboni. Methanol, ethanol, isopropanol, ne butanol zikozesebwa nnyo mu makolero gonna. Omwenge gusobola okusaanuusa ebintu byombi ebya polar n’ebimu ebitali-ebiwunyiriza, ne bifuula ebiziyiza eby’enjawulo. Ethanol akola ng’ekirungo ekikulu mu by’eddagala, eby’okwewunda, obuwoowo, n’ebyuma ebirongoosa. Okukozesa mu makolero mulimu okukozesa ng’ekirungo eky’okwoza era mu kusengejja eddagala.

Ketones .feature ekibinja kya kaboni (c=o) ekiyungiddwa ku atomu bbiri eza kaboni. Acetone ne methyl ethyl ketone (MEK) bye bikulembeddemu omutendera guno. Ketones zibeera za polar nnyo, zirina solvcyncy ennungi nnyo, era zifuumuuka mangu. Acetone alabika mu bikozesebwa mu kuggyamu emisumaali, ebigonza langi, era ng’ekintu eky’okwoza mu kukola ebyuma ebikozesebwa mu byuma bikalimagezi. Mu laboratory, ketones zikola nga reaction solvents eza bulijjo.

Esters .okukola okuyita mu nsengekera wakati wa asidi n’omwenge. Ethyl acetate ne methyl acetate bitera okukozesebwa esteri. Ebiziyiza bino birina obuwoowo obw’ebibala obusanyusa, solvency ennungi ku resins ne polymers, ne moderate polarity. Ekitongole ekikola ku kusiiga ebizigo kikozesa nnyo esters mu langi ne varnish. Amakolero g’emmere gakozesa esters ezimu nga flavoring agents. Ethyl acetate alabika mu biwunyiriza eby’okusiiga emisumaali era ng’ekyuma ekiyonja ekipande kya circuit.

Ethers .Mulimu atomu ya okisigyeni eyungiddwa ku njegere za kaboni bbiri. Diethyl ether ne tetrahydrofuran (THF) zikiikirira ethers enkulu mu laboratory ne mu makolero. Ethers zitera okuba ne polarity entono ate nga zikyukakyuka nnyo. Wadde nga diethyl ether edda yakola ng’eddagala eriwunyiriza erya bulijjo, obuzibu bwayo obw’amaanyi obw’amaanyi bwakoma ku nkozesa yaayo. THF esigala nga yettanirwa mu kukola polymer era nga laboratory reaction solvent.

Ebiziyiza ebikoleddwa mu halogen biyingiza atomu za halogen (chlorine, fluorine, bromine, oba iodine) mu nsengekera yazo. Ebiziyiza bino birina amaanyi ag’enjawulo agasaanuuka ku bintu ebiziyiza ebiziyiza ebirala.

Ebizimbulukusa ebirimu ekirungo kya chlorinated .Muteekemu dichloromethane (methylene chloride), chloroform, kaboni tetrachloride, ne trichloroethylene. Ebirungo bino tebirina-bitangaala -enkizo ey’amaanyi ey’obukuumi-era birina amaanyi amangi ag’okusobola okugumira embeera. Emirimu gy’okuggya amasavu mu kyuma, okuggyamu langi, n’okuyonja ebikalu mu buwangwa byesigamye nnyo ku biwunyiriza ebirimu ekirungo kya chlorinated. Wabula ebiziyiza bingi ebirimu ekirungo kya ‘chlorinated solvents’ biba bya butwa, ng’ebimu bibaamu ebirungo ebitta kkansa oba obulabe bw’okuzaala. Carbon tetrachloride ne trichlorethylene zoolekedde okusannyalala okukakali olw’obulabe eri obulamu n’okweraliikirira okukendeera kwa ozone.

Ebiziyiza Ebitangalijja .Bafunye okufaayo gye buvuddeko naddala mu kusaba okw’enjawulo. Ebirungo bino biwa obutwa obutono okusinga chlorinated alternatives mu mbeera nnyingi era biraga okutebenkera kw’eddagala okulungi ennyo. Amakolero ga bbaatule galaze obwagazi obw’enjawulo mu kukola kwa kaboni ezirimu fluorine ku nkola ya bbaatule eya waggulu-Voltage lithium olw’obutebenkevu bwazo obw’okuziyiza okw’ekika kya oxidation.

Ebizimbulukusa bya kaboni bikwata ekifo eky’enjawulo olw’omulimu gwabyo omukulu mu kutereka amaanyi ag’omulembe. Ebirungo bino birimu ekibinja kya kaboni (−o−co−o−) mu nsengekera yaabwe.

cyclic kaboni .Okufaananako ethylene carbonate (EC) ne propylene carbonate (PC) zirina constants za dielectric nnyingi naye era n’obuzito bwa waggulu. ethylene carbonate, ekikalu ku bbugumu erya bulijjo, kifuuka amazzi nga kitabuliddwamu ebiziyiza ebirala. Ebirungo bino bikola firimu ez’obukuumi ezitebenkedde ku bitundu by’obusannyalazo.

linear carbonates .nga dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (Dec), ne ethyl methyl carbonate (EMC) zirina obuzito obutono naye era n’obutakyukakyuka bwa dielectric obutono. Omugatte gwa cyclic ne linear carbonates gukola solutions za electrolyte nga zirina properties ezitebenkedde.

Okutegeera .Battery ya lithium kye ki .Tekinologiya yeetaaga okutegeera omulimu omukulu ogw’ebiziyiza ebiramu mu byuma bino ebitereka amaanyi. Battery za lithium zikyusa amasoboza ga kemiko okufuuka amasoboza ag’amasannyalaze okuyita mu kutambula kwa ion ya lithium wakati w’obusannyalazo. Ebiziyiza ebiramu bikola omusingi gw’amasannyalaze ag’amazzi agasobozesa entambula eno eya ion.

Mu lithium battery electrolytes, organic solvents zirina okumatiza ebyetaago ebingi ebisaba omulundi gumu. Zeetaaga ebikyukakyuka eby’obusannyalazo (high dielectric constants) okusaanuusa eminnyo gya lithium nga lithium hexafluorophosphate (lipf₆), naye nga buzito butono okusobozesa okutambula kwa ion okw’amangu. Zirina okusigala nga zitebenkedde mu bbanga lya vvulovumenti ya bbaatule ekola, okuziyiza okuvunda ku buuma bwombi, era zikola bulungi mu bitundu by’ebbugumu ebigazi.

Electrolyte ya lithium battery eyabulijjo erimu ebiziyiza ebiramu ebitabuddwa. Enkola eya bulijjo egatta ethylene carbonate ne dimethyl carbonate oba diethyl carbonate mu migerageranyo egy’enjawulo. Ethylene carbonate’s high dielectric constant esaanuusa eminnyo gya lithium mu ngeri ennungi era n’ekola oluwuzi lw’obusannyalazo obunywevu obw’amasannyalaze (SEI) ku anode ya graphite. Layer eno eya SEI eremesa okuvunda kw’ekizimbulukusa ekirala nga ekkiriza okuyita kwa lithium ion. Naye, EC’s high melting point (36℃) yeetaaga okutabula n’ebiziyiza amazzi nga DMC oba DEC.

Propylene carbonate mu kusooka yalabika nga esuubiza naye ereeta graphite exfoliation mu lithium eya bulijjo-ion. Abanoonyereza bakitereka ku bbaatule nga bakozesa ebintu ebirala ebiyitibwa anode. Linear carbonates nga DMC ne DEC zikendeeza ku buzito bwa electrolyte, okulongoosa obutambuzi bwa ayoni n’omulimu gwa demperature ogwa wansi-.

Advanced Lithium Battery Development evuga obuyiiya bw’ekizimbulukusa eky’obutonde. Ebikozesebwa bya katodi ebya waggulu-ebya vvulovumenti byetaaga ebiziyiza (solvents) ebirina obuziyiza obw’okwokya obw’ekika ekya waggulu. Fluorineted organic solvents zivuddeyo nga candidates, nga ziwa obutebenkevu ku potentials ezisukka 4.5V versus lithium. Ebizimbulukusa bino eby’enjawulo bisobozesa bbaatule eziddako- zirina densite z’amasoboza eza waggulu.

Omutindo ebyetaago ku bbaatule-Grade organic solvents bikakali mu ngeri ey’enjawulo. Obulongoofu bulina okusukka ebitundu 99.9%, ng’obunnyogovu buli wansi w’ebitundu 10 ku buli bukadde. Obujama bw’amazzi buleeta omunnyo gwa lithium amazzi, okukola asidi wa hydrofluoric ayonoona ebitundu bya bbaatule n’okukendeeza ku mutindo. Obucaafu bukkakkanya obusobozi bw’okuziyiza (oxidation potential) ne bukosa obukuumi.

Okuddamu okukola bbaatule kuleeta okusoomoozebwa okw’enjawulo ku nzirukanya y’ebiziyiza eby’obutonde. Battery za lithium ezikozesebwa zirimu amasannyalaze agakaddiye nga galina ebintu ebivunda. Okuggyamu obukuumi n’okuddamu okukola oba okusuula obulungi ebirungo bino eby’obutonde kiziyiza obucaafu bw’obutonde n’okuzzaawo ebintu eby’omuwendo.

Organic solvents zirabika kumpi mu buli kitundu ky’amakolero, nga mu nsi yonna enkozesa ya buli mwaka esukka ttani obukadde 28. Obusobozi bwazo okusaanuuka, okuyimiriza, okuggyamu, oba okukendeeza ku bintu ebirala nga tebireese nkyukakyuka za kemiko kizifuula ezitasobola kukyusibwa mu nkola nnyingi.

Amakolero agakola ku kusiiga n’okusiiga langi gakiikirira omukozesa omunene ow’ebirungo ebikola obutonde. Ebiziyiza bisaanuusa resini ne langi, bifuga obuzito bw’okubisiiga obulungi, ne bifuumuuka okuleka ebizigo ebifaanagana. Toluene, xylene, acetone, n’omwenge ogw’enjawulo bikola ng’ebyuma ebigonza langi n’ebintu eby’okwoza ebyuma ebikozesebwa mu kusiiga langi.

Okukola eddagala kwesigama nnyo ku biwunyiriza eby’obutonde mu kiseera kyonna eky’okukola n’okukola eddagala. Ebizimbulukusa bikola ng’ensengekera y’ensengekera (reaction media) okusobola okusengejja eddagala, ebirungo ebiggyamu eby’okwawula ebirungo ebikola okuva mu nsonda ez’obutonde, emikutu gy’okulongoosa mu nkola z’okufuuka ekiristaayo, n’abasitula mu nkola. Ethanol, methanol, acetone, ne dichloromethane bye bimu ku bikozesebwa ebisinga okukozesebwa mu kukola eddagala.

Ekitongole ky’ebizigo n’ebisiba kikozesa ebirungo ebiziyiza okutambula kw’obutonde okufuga obutakyukakyuka n’okusobozesa okukozesa. Oluvannyuma lw’okukozesa, okufuumuuka kw’ekiziyiza (solvent evaporation) kukkiriza ekisiiga okuteekebwawo. Ebizigo by’amakolero, ebiziyiza okuzimba, n’ebizigo eby’omu nnyumba byonna biyingizaamu ebiziyiza eby’obutonde mu nsengeka zaabyo.

Yinki ezikuba ebitabo zeetaaga ebizimbulukusa okukuuma amazzi amatuufu n’okukakasa n’okusaasaanyizibwa ku bifo ebikuba ebitabo. Enkola ez’enjawulo ez’okukuba ebitabo-offset, flexographic, gravure-kozesa enkola ez’enjawulo ez’ekizimbulukusa ezirongooseddwa olw’ebyetaago byabwe ebitongole. Aromatic hydrocarbons ne esters zitera okulabika mu nsengeka za yinki ezikuba ebitabo.

Emirimu gy’okusengejja eddagala mu minzaani zonna gikozesa ebirungo ebiziyiza okuzimba (organic solvents) ng’emikutu gy’ensengekera (reaction media). Ebiziyiza byanguyira okutabula kw’ekisengejja, okufuga ebbugumu ly’ensengekera okuyita mu busobozi bwabyo obw’ebbugumu, era bikwata ku miwendo gy’ensengekera n’okulonda. Abanoonyereza mu laboratory n’amakolero g’eddagala mu makolero byombi byesigamye ku kulonda ebiziyiza ebituufu okusobola okukyusa eddagala mu ngeri ennungi.

Ekitongole ky’ebyuma bikalimagezi kikozesa ebirungo ebiziyiza okuzimba (organic solvents) okuyonja ebipande ebiwanvu (cyority boards), okuggyawo ebisigaddewo (flux residues), n’ebitundu ebiggyamu amasavu. Okuyonja precision kyetaagisa solvents ezifuumuuka ddala nga tezirese bisigalira. isopropanol ne specialized fluorinated solvents ziweereza okukozesebwa kuno.

Okwerabirira n’okwewunda biyingizaamu ebiziyiza obutonde mu buwoowo, okusiimuula emisumaali, okuggyamu emisumaali, n’enkola ez’enjawulo ez’okukola. Ethanol ne ethyl acetate bitera okulabika mu bintu bino ebikozesebwa.

Emirimu gy’okuyonja enkalu mu buwangwa gyali gyesigamye ku biwunyiriza eby’obutonde naddala perchlorethylene (tetrachloroethylene), okuyonja emifaliso emigonvu nga tegiriimu mazzi. Okweraliikirira obutonde bw’ensi n’ebyobulamu kuvuddeko okukola eddagala eddala eriziyiza okukozesebwa.

Organic Solvents

Organic solvents ziteeka obulabe obw’enjawulo mu bulamu okusinziira ku ddagala lyazo, obungi bwabyo, ebbanga ly’okubikkulwa, n’ekkubo ery’okubikkulwa. Obukadde n’obukadde bw’abakozi mu nsi yonna boolekagana n’okusobola okukwatibwa eddagala eriziyiza okuzimba mu bifo byabwe eby’okukoleramu.

Ebizibu ebiva mu kweraga okw’amaanyi .Okusinga kizingiramu okwennyamira kw’obusimu obw’omu makkati. Short-Term high-Okubikkulwa kw’omutendera kireeta obubonero okuva ku kulumwa omutwe, okuziyira, n’omutwe omutono okutuuka ku kutabulwatabulwa, okufiirwa okukwatagana, obutategeera, okukonziba, n’okufa okuyinza okubaawo. Okunyiiga kw’amaaso, ennyindo, n’emimiro kutera okubaawo nga waliwo okukwatibwa omukka ogw’ekizimbulukusa. Ebikosa bino eby’amangu bigonjoola mangu okukwatibwa okuggwa, naye bireeta obulabe obw’amangu obw’obukuumi nga bikosa okusalawo n’obudde bw’okuddamu.

Okubikkulwa okutambula obutasalako .okutuuka ku organic solvents okumala emyezi oba emyaka kivaako ebizibu eby’amaanyi mu bulamu. Okumala ebbanga eddene nga kwoleka enkola z’ebitundu by’omubiri eziwera:

Enkola y’obusimu eraga obuzibu obw’enjawulo. Obutwa mu busimu obuyitibwa chronic solvent neurotoxicity bweyoleka ng’okukosa okutegeera, ebizibu by’okujjukira, enkyukakyuka mu buntu, n’okukendeeza ku kukwatagana. Ebizimbulukusa ebimu-n-hexane, toluene, ne styrene-bikakasibwa obutwa bw’obusimu. Embeera eyinza okudda emabega ekitundu ng’okulekera awo, naye emisango egy’amaanyi gireeta okwonooneka okw’olubeerera.

Ebiziyiza ebiwerako eby’obutonde (organic solvents) bikakasiddwa ebirungo ebitta kkansa by’abantu. Benzene aleeta obuzibu mu musaayi n’omusaayi. Formaldehyde eyongera obulabe bwa kookolo w’omu nnyindo n’obulwadde bwa leukemia. Trichlorethylene ne carbon tetrachloride nabyo bitwala ensengeka y’obulwadde bwa kkansa.

Ebikosa obulamu bw’okuzaala biwandiikiddwa ku biziyiza ebiwerako. 2-ethoxyethanol ne 2-methoxyethanol okwonooneka okuzaala mu basajja n’abakazi. Abakyala ab’embuto abakwatibwa omuwendo omungi mu kuzimba omubiri bafuna obulabe obw’okuggwaamu embuto, obulema mu kuzaalibwa, n’abaana abazaalibwa nga tebanywa nnyo.

Okwonoonebwa kw’ekibumba n’ensigo kuva ku kukwatibwa ebiziyiza bingi. Ebitundu bino bikyusakyusa ebirungo ebiziyiza okuzimba, ekifuula obulabe eri ekizimbulukusa-obutwa obuleetebwa. Ebizimbulukusa ebirimu ekirungo kya chlorinated naddala bikosa enkola y’ekibumba.

Ebikosa eby’ensusu bitera okubaawo mu bakozi abakwata ebiziyiza. Ebizigo biggyamu amafuta ag’obutonde ku lususu, ne bikala, okukutuka n’okulwala olususu. Ebiziyiza ebimu biyingira mu lususu olutaliiko kamogo ne biyingira mu musaayi, ne bikola ekkubo ery’okulaga okusukka okussa.

Amakubo ag'okulaga .Salawo obuzibu n‟ekika ky‟ebikosa obulamu. Okussa kukiikirira ekkubo erisookerwako ery’okubikkula eri ebirungo ebiwunyiriza ebiwunya. Omukka oguyitibwa solvent vapors guyingira mu mawuggwe ne gugabira amangu omubiri gwonna nga guyita mu musaayi. Okunyiga ku lususu kubaawo ng’ebiziyiza amazzi bikwatagana n’olususu oba ng’abakozi bannyika emikono gyabwe mu kunaaba mu biwujjo. Okumira, wadde nga tekitera kubaawo, kibaawo nga kiyita mu mikono egy’obucaafu nga gikwata ku mmere oba ebidomola by’okunywa.

Obulabe bw'omuliro n'okubwatuka .Muleetewo obulabe obw’amangu. Ebiziyiza ebisinga obungi ebikoleddwa mu organic biba bya muyaga nnyo nga biriko flashpoints ntono. Vapor-Ebitabulwa by’empewo munda mu bbanga eriyinza okukwata omuliro bisobola okukuma omuliro okuva ku masannyalaze agatali gakyukakyuka, ennimi z’omuliro, ennimi z’omuliro eziggule, oba ebifo ebibuguma. Okutereka obulungi kyetaagisa ebibya ebiteekebwa ku ttaka okuziyiza okufuluma okutambula. Ebikozesebwa mu masannyalaze mu bitundu ebikozesebwa mu kukozesa ebizimbulukusa ebizito birina okuba nga tebirina bulabe mu butonde. Olukusa lw'okukola n'okuyingiza empewo mu bujjuvu bikakatako nga "omulimu gwonna ogw'ebbugumu" tegunnabaawo mu solvent-kozesa ebitundu.

Ekkomo ku kulaga ebiragiro ebifuga .Yamba okukuuma abakozi. Ekitongole ekivunaanyizibwa ku by’okwerinda n’ebyobulamu ku mirimu (OSHA) kiteekawo ekkomo erikkiriza okukwatibwa (PELs) eri ebiziyiza bingi. Ekitongole ky’eggwanga ekivunaanyizibwa ku by’okwerinda n’ebyobulamu ku mirimu (NIOSH) kifulumya ekkomo erisembeddwa okukwatibwa (RELS). Olukungaana lw’Amerika olw’abayonjo mu makolero ga gavumenti (ACGIH) lukola empisa z’ekkomo ku musingi (TLVs). Ekkomo lino galaga ebirungo ebisinga obunene ebibeera mu mpewo nga bisukka mu munaana-enkyukakyuka y’emirimu essaawa.

Enkola ez’obukuumi .Alina okuteekebwa mu nkola wonna ebiziyiza ebiramu we bikozesebwa:

Ebifuga yinginiya biwa layini esooka ey’okwekuuma. Empewo emala eggyawo omukka oguyitibwa solvent vapors ku nsibuko yazo. Enkola z’okufulumya omukka mu kitundu, ebifo ebirimu omukka, n’ebifo ebiterekebwamu empewo bikendeeza ku bungi bw’empewo. Enkola eziggaddwa zikendeeza ku kufulumya ekizimbulukusa.

Ebyuma ebikuuma omuntu (PPE) mulimu eddagala-Ggalavu ezigumira eddagala erirondeddwamu eddagala eritali limu, endabirwamu oba endabirwamu, ebyuma ebiyamba okussa nga empewo efuluma ekakasa nti temala, n’engoye ezikuuma. Okulonda glove kyetaagisa okufaayo n’obwegendereza-Amaka ag’enjawulo aga solvent gayingira mu bintu bya glove eby’enjawulo.

Enfuga y’okuddukanya emirimu erimu enkola entuufu ey’emirimu. Abakozi balina okukozesa obungi obutono obw’ekizimbulukusa, okukuuma ebibya nga bibikkiddwa nga tebikozesebwa, okwewala okunaaba mu ngalo n’ebiziyiza, okukyusa amangu ekizimbulukusa-engoye ezicaafu, n’okufuna okutendekebwa buli kiseera ku nkola z’okukwata obulungi.

Petroleum ey’ekinnansi-ebiziyiza ebiramu ebisinziira ku bizibu by’obutonde biyamba nnyo mu bizibu by’obutonde. Okukyukakyuka kwazo okw’amaanyi kuleeta omukka omungi ogw’omu bbanga. Ebirungo ebiwunya (VOCs) ebifulumizibwa okuva mu biwunyiriza byetaba mu kutondeka omukka ogw’ekitangaala (photochemical smog formation) era biyamba ku ttaka- erya ozone ery’omutendera. Mu mwaka gwa 2017, ebirungo ebiziyiza okuzimba obutonde bw’ensi (organic solvents) byakwata ekifo ky’eddagala erisinga okufulumizibwa mu mpewo erondoolebwa ekitongole kya Amerika ekivunaanyizibwa ku kukuuma obutonde bw’ensi.

Okusuula obubi ettaka n’amazzi agali wansi w’ettaka. Ebiziyiza bingi ebiramu biziyiza okuvunda kw’ebiramu, ebisigala mu butonde okumala ebbanga eddene. Enkula y’ebiramu eby’omu mazzi yafuna obulabe obw’enjawulo nga ekizimbulukusa-amazzi agafuuse amakyafu gayingira mu nzizi, emigga, oba ennyanja. Amafuta g’amafuta-agasinziira ku biwujjo ebya bulijjo era galeeta okweraliikirira okw’okuyimirizaawo okusinziira ku by’obugagga by’amafuta g’ebintu eby’edda ebikoma.

Akazito k’okulungamya kagenda keyongera mu myaka egiyise. Ekiragiro kya VOC eky’omukago gwa Bulaaya kissa ekkomo ku bucaafu obufuluma mu bbanga. Ekitongole kya Amerika ekivunaanyizibwa ku kukuuma obutonde bw’ensi kiteekawo emitendera emikakali egy’okukozesa eddagala eriziyiza okuzimba, okutereka, n’okusuula. Ebitundu bingi ebifuga biwera oba bikugira nnyo ebirungo eby’obulabe ennyo nga kaboni tetrachloride n’ebirungo ebimu ebirimu ekirungo kya chlorinated.

Emisingi gya green chemistry givuddeko okukulaakulanya ebiziyiza ebirala nga bikendedde ku butonde bw’ensi n’ebyobulamu. BIO-ebiziyiza ebisinziira ku bikozesebwa ebizzibwa obuggya biwa obulagirizi bumu obusuubiza.

Ethanol .Okuva mu kasooli, omuwemba, oba ensibuko z’ebimera ebirala bikiikirira ekirungo ekisinga okukozesebwa-ekisinziira ku kizimbulukusa. Ebintu byayo ebiriwo, okumanyiira, n’ebifaananyi ebitali bya bulabe nnyo bifuula okusikiriza abantu bangi. Bio-ethanol mu kemiko efaanagana ne petroleum-ethanol evudde mu by’obugagga ebizzibwa obuggya.

Ethyl Lactate ., ekolebwa okuva mu kulongoosa kasooli, ekola ng’eky’okuddako ekisinga obukuumi okusinga ethyl acetate ne acetone. Ester eno eyesigamiziddwa ku BIO-ekola bulungi mu kuyonja ebyuma, okusiiga langi, era nga ekizimbulukusa ekisiiga. Obuyinza bwayo mu biramu n’obutwa obutono bituukana n’okukozesebwa ng’okusigala kw’obutonde kuleeta okweraliikirira.

2-methyltetrahydrofuran (2-methf) ., nga kiggibwa mu kasooli n’omuwemba bagasse, kiwa eky’okuddako ekirabika obulungi okusinga dichloromethane ne tetrahydrofuran eya bulijjo. Enzirukanya eno eya cyclic efunye okukozesebwa mu kukola eddagala n’okukola polimeeri.

Cyrene (dihydrolevoglucosenone) .Kikiikirira obuyiiya obw’akaseera obuseera mu biwujjo ebirabika obulungi (green solvents). Ekolebwa okuva mu kasasiro wa cellulose okuyita mu nkola ya kumpi amaanyi-neutral process, Cyrene egaba obutwa obutono era esobola okukyusa dimethylformamide (DMF) ne n-methyl-2-pyrrolidone (NMP) mu nkola nnyingi. Kizuuliddwa nti kikola bulungi mu kukola graphene ne kaboni cross-coupling reactions. Cyrene yafunye okusiimibwa ng’eyita mu ngule eziwerako olw’obuyiiya n’ebiwandiiko ebiraga nti omuntu alina obutonde bw’ensi.

Ebiziyiza eby’obutonde ebiwanvu (nadess) .zikola ekibiina ekiva mu biwujjo ebya kiragala ebikolebwa nga tugatta ebirungo eby’obutonde nga choline chloride, urea, glycerol, ne organic acids. Ebitabuddwa bino ebya eutectic bisigala nga bya mazzi ku bbugumu erya bulijjo wadde nga bikaluba. Nadess egaba obutwa obutono, okuvunda kw’ebiramu, n’obusobozi bw’okusaanuusa ebintu eby’enjawulo. Okukozesa kwazo mulimu okuggya ebirungo ebikola obulamu okuva mu bimera, okukola eddagala, n’okukebera ebirungo eby’okwekenneenya.

Akatale ka bio-based solvents kakuze nnyo, nga okuteebereza kulaga okugenda mu maaso okugaziwa. Allied Market Research ebalirira akatale ka Green ne Bio-based solvents kajja kuwandiisa omuwendo gw’enkula y’omwaka ogwa 4.3% wakati wa 2014 ne 2020. Okwetaaga kw’abaguzi ku bintu ebivunaanyizibwa ku butonde bw’ensi, awamu n’ebyetaago by’amateeka, kuvuga okukula kuno.

Kyokka, ebirungo ebiziyiza okuzimba omubiri (green solvents) bifuna okusoomoozebwa. Tebannaba kukyusa biwunyiriza bya bulijjo mu nkola zonna olw’obuzibu bw’emirimu oba ssente nnyingi. Ebimu ku bio-ebisinziira ku feedstocks bivuganya n’okukola emmere, ne bireeta ebibuuzo ku buwangaazi. Obulamu-Okukebera enzirukanya y’ebiziyiza ebiddugavu kulina okulowooza ku lujegere lwabyo lwonna olw’okufulumya, omuli ebikozesebwa mu bulimi, amaanyi agakola, n’entambula.

Tewali solvent etuukiridde "green" mu mbeera zonna. Buli emu erina okwekenneenyezebwa mu nkola yaayo entongole, okulowooza ku nkola z’okufulumya, okuddamu okukola ebintu ebisoboka, enkomerero-of-okusuula obulamu, n’obulungi bw’enkola okutwalira awamu. Ekigendererwa si kintu kimu eky’obutonde eky’ensi yonna (universal green solvent) wabula wabula kitabo kya njawulo eky’ebintu ebirala eby’obukuumi ebikwatagana n’enkola ez’enjawulo.

Okulonda ekizimbulukusa ekituufu eky’obutonde ku nkola eyenjawulo kyetaagisa okutebenkeza ensonga eziwera. Ebiragiro by’okulonda ebiziyiza (solvent selection guides) bikoleddwa okuyamba abakugu mu by’eddagala ne bayinginiya okusalawo mu ngeri ey’amagezi.

Ebipimo by’okusaanuuka .Lagula oba ekizimbulukusa kijja kusaanuusa ekintu ekigere. Omusingi "nga okusaanuuka nga bwe kiri" kiwa entandikwa-ebisengejja ebiwujjo bisaanuusa ebisengejja eby'enjuba, ate ebiziyiza ebitali-ebiziyiza ebiwujjo bisaanuusa ebitali -ebiwujjo. Hansen solubility parameters ziwa enkola ya three{-esinga okubeera enzibu ennyo, okumenya polarity mu maanyi agasaasaana, enkolagana y’enjuba, n’ebitundu ebikwatagana ebya haidrojeni.

Okulowooza ku nkola .Mu kusengejja eddagala mulimu ebikolwa eby’okuzimbulukusa ku kigero ky’ensengekera, okulonda, n’amakungula. Solvent polarity ekwata ku nkola z’ensengekera (reaction mechanisms). Ebiziyiza (protic solvents) (ebyo ebirina obusobozi bw’okukwatagana kwa haidrojeni) byeyisa mu ngeri ya njawulo okusinga ebisengejja bya aprotiki (ebyo ebitaliiko) mu nsengekera nnyingi. Ebyetaago by’ebbugumu biyinza okulagira okulonda kw’ekizimbulukusa-ebikolebwa ku bbugumu eri waggulu byetaaga ebiziyiza ebingi-ebibuguma, ate nga bitono-ebisengejja eby’ebbugumu byetaaga ebiziyiza ebisigala nga bya mazzi ku bbugumu eryo.

Okukola wansi w’omugga .Akwata ku kulonda kwa solvent. Singa ekintu kiteekwa okwawulwa okuva mu kizimbulukusa, obwangu bw’okwawula ensonga. Ebiziyiza ebiwunya bikkiriza okufuumuuka okwangu. Ebizimbulukusa ebitatambula bisobozesa amazzi-okuggya amazzi. Enkola ezimu ziddamu okukola n’okuddamu okukozesa ebizimbulukusa, ekifuula okutebenkera n’okwanguyiza okulongoosa ekikulu.

Environmental, Health, and Safety (EHS) Profile .Ezitowa nnyo mu kulonda eddagala ery’omulembe. Ebikozesebwa nga Chem21 solvent selection guide biyamba okuzuula ebirala eby’obukuumi. Ebiragiro bino biteeka ebiziyiza mu biti ebingi: obukuumi (okwokya, okuddamu), obulamu (obutwa obw’amaanyi, ebikosa ebitaggwaawo), obutonde (okuwangaala, obutwa mu mazzi), n’obuzibu bw’okulongoosa kasasiro.

Ensonga z’ebyenfuna .Muteekemu omuwendo gwa solvent, nga gwawukana nnyo, n’ebyetaago by’ebizimbe. Ebiziyiza eby’enjawulo biyinza okwetaaga ebyuma eby’ebbeeyi okusobola okuziyiza oba okuddamu okukola. Ebisale by’okugoberera amateeka-ebikkiriza, okulondoola, okukola lipoota-Okwongera ku nsaasaanya yonna ey’okukozesa ebiziyiza ebimu.

Enkola z’ebizimbulukusa ezitabuliddwa .Ebiseera ebisinga biwa omulimu omulungi okusinga ebizimbulukusa ebimu. Ebitabulwa bya binary oba ternary bisobola okugatta ebirungi by’ebiziyiza eby’enjawulo ate nga bikendeeza ku buzibu. Lithium Battery electrolytes ziraga enkola eno, nga zitabula ebiziyiza okutuuka ku byombi dielectric constant ne low viscosity.

Tekinologiya wa organic solvent akyagenda mu maaso n’okukulaakulana mu kwanukula ebyetaago bya tekinologiya n’ebiragiro eby’okuyimirizaawo.

Ekizimbulukusa-Enkola ez'eddembe .Kikiikirira ekiruubirirwa ekirungi mu kemiko wa kiragala. Awali okusoboka, okumalawo ebiziyiza (solvents) kiggyawo ddala obulabe bwabyo n’ebisale ebikwatagana nabyo. Enzirukanya y’embeera-, enkola ennongooseemu (ebikolwa ebitabuddwa awatali kizimbulukusa), n’enkola za mechanochemical zitumbula ekigendererwa kino. Naye, okukozesa kungi kukyetaagisa solvents okusobola okussa mu nkola mu nkola.

Amazzi agasukkiridde okusengejja ., naddala kaboni dayokisayidi (SCCO2), okuwa eky’okuddako eri ebiziyiza ebiramu ebya bulijjo. Waggulu w’ebbugumu lyayo ery’omugaso ne puleesa, CO2 efuuka amazzi agalina amazzi-nga density naye ggaasi-nga difusiviti. SCCO2 esaanuusa ebintu bingi ebitali-ebitali biva mu bisigalira bya butwa, era byangu okwawula nga bikendeeza puleesa. Amakolero ga kaawa gakozesa SCCO2 okusobola okuggyamu obusimu. Okuggya eddagala n’okulongoosa polimeeri nabyo bikozesa amazzi agasukkiridde. Ebyetaago by’ebikozesebwa ebya waggulu-eby’okunyigiriza n’obuziba obutono bikugira okwettanira okugazi.

Amazzi ga Ionic .zirimu ion ezisigala nga za mazzi ku bbugumu erya bulijjo. Ebiziyiza bino ebya dizayini bisobola okutuukira ddala ku nkola ezenjawulo nga bilonda cation ezisaanidde-okugatta okugatta. Puleesa yaabwe ey’omukka etali ya maanyi eziyiza omukka ogufuluma mu bbanga. Naye, amazzi mangi aga ionic galina obutwa obutamanyiddwa, okusengejja kwabwo kuyinza okuba okw’ebbeeyi, era okuddamu okukozesebwa kwetaaga okwekenneenya okusinziira ku mbeera.

Okukebera eddagala eriziyiza okuzimba .Yanguyiza okulonda kw’ekizimbulukusa okuyita mu kugezesa molekyu n’okuyiga ebyuma. Okuteebereza eby’obugagga by’ekizimbulukusa, ebiva mu nkola y’okuddamu, n’ebikosa obutonde bw’ensi mu kubala kikendeeza ku kugezesebwa okw’okugezesa-ne-ensobi. Ebikozesebwa bino biyamba okuzuula abantu abasuubiza okuva mu bifo ebinene eby’eddagala.

Fluorineted Solvents for Batteries ez’omulembe .Funa okunoonyereza okw’amaanyi. Ekiddako-battery za lithium ez’omulembe nga zirina vvulovumenti eza waggulu ne densite z’amasoboza zeetaaga ebizimbulukusa ebinywevu waggulu wa 4.8V. Ekitundu kya kaboni ne ethers ebifukiddwako fluorine biraga okusuubiza. Trifluoroetyl methyl carbonate n’ebirungo ebirala ebirimu fluorine bisobozesa ekirungo kya lithium eky’ekika ekya waggulu-Voltage-ebingi ne anoodi z’ebyuma bya lithium.

Okuddamu okukola n’okuzzaawo eddagala eriziyiza .Tekinologiya alongoosa obuwangaazi. Okusengejja (distillation) kwawula ebiziyiza ebitabuddwa okusinziira ku njawulo mu bifo ebibuguma. Okwawula mu membrane, okusikiriza, n’enkola ez’omulembe ez’okwokya zizzaawo n’okulongoosa ebizimbulukusa ebisaasaanyizibwa. Enkola eziggaddwa-ezikendeeza ku nkozesa y’ekizimbulukusa empya n’okukola kasasiro.

Amakolero g’ebiziyiza eby’obutonde (organic solvent industry) goolekagana n’okusika omuguwa okugenda mu maaso wakati w’ebyetaago by’okukola n’ebiruubirirwa by’okuyimirizaawo. Ebimu ku bikozesebwa biyinza obutafuna ngeri za kijanjalo ezimala, nga kyetaagisa okugenda mu maaso n’okukozesa ebiziyiza eby’ennono wansi w’okufuga okukakali. Okukozesa okulala kujja kukyuka ku BIO-okusinziira ku nkola, ezitali za bulabe, oba solvent yonna-Free. Entambula esonga ku nkola ey’enjawulo, okukozesebwa-Ekitabo ky’ebikozesebwa eky’enjawulo eky’ebikozesebwa okukulembeza obukuumi n’obuvunaanyizibwa bw’obutonde.

Okunoonyereza ku nsengekera-Enkolagana y’ebintu kukyagenda mu maaso n’okulaga engeri ensengekera ya molekyu gy’esalawo engeri z’ekisengejja. Okumanya kuno kusobozesa enteekateeka entegeerevu ey’ebiziyiza ebipya ebirongooseddwa olw’ebigendererwa ebitongole. Okugatta emisingi gya green chemistry, obukodyo obw’omulembe obw’okulaga obubonero, n’ebikozesebwa mu kubala kwe kuddamu okukola tekinologiya ow’obutonde ow’ekyasa 21.

Organic Solvents

Ekizimbulukusa ekiramu kirimu atomu za kaboni ng’ekitundu ky’ensengekera yaakyo eya molekyu, mu ngeri entuufu nga kikwatagana ne atomu za haidrojeni, okisigyeni, nayitrojeni oba halojeni. Kino kyawula ebiziyiza ebiramu okuva ku biwunyiriza ebitali biramu ng’amazzi (H2O) oba ammonia ow’amazzi ebibulamu kaboni. Ensengekera eyesigamiziddwa ku kaboni-ewa ebisengejja ebiramu obusobozi bwabyo obw’engeri okusaanuusa ebirungo ebirala eby’obutonde.

Si byonna organic solvents nti zirina obutwa bwe bumu. Obutwa bwawukana nnyo okusinziira ku nsengekera y’eddagala. Ethanol alaga obutwa obutono era alabika mu byokunywa n’eddagala. Okwawukanako n’ekyo, benzene alina obutwa bungi era alina kkansa. Carbon tetrachloride aleeta okwonooneka okw’amaanyi mu kibumba. Buli kizimbulukusa kyetaagisa okwekenneenya omuntu kinnoomu ku bulabe bwakyo obw’obulamu okuyita mu biwandiiko ebikwata ku byokwerinda n’ebiragiro ebifuga.

Yee, ebiziyiza ebiramu bingi bisobola okuddamu okukozesebwa nga biyita mu kusengejja, ekyawula ebitundu nga byesigamiziddwa ku bifo eby’enjawulo eby’okufumba. Amakolero g’eddagala bulijjo gazzaawo era ne gaddamu okukozesa ebiziyiza okukendeeza ku nsaasaanya n’okukosa obutonde bw’ensi. Obusobozi bw’okuddamu okukola ebintu kisinziira ku kika ky’ekizimbulukusa, ebyetaago by’obulongoofu, n’omutendera gw’obucaafu. Okusaba okumu kwetaaga ebiziyiza ebitaliiko kintu kyonna ate ebirala bikkiriza ebintu ebikozesebwa mu kukola ebintu ebirala.

Battery za lithium zeetaaga ebirungo ebiziyiza okuzimba (organic solvents) kubanga lithium akolagana n’amaanyi n’amazzi, ekifuula amasannyalaze ag’amazzi obutasoboka. Ebirungo bya kaboni ebiramu bisaanuusa eminnyo gya lithium ate nga bisigala nga binywevu mu by’amasannyalaze okubuna vvulovumenti ya bbaatule. Era zikola firimu ez’okungulu ez’obukuumi ku buuma obuziyiza okuvunda okulala. Omugatte ogw’enjawulo ogwa ethylene carbonate ne linear carbonates kuwa enzikiriziganya ennungi ey’obutambuzi bwa ayoni n’okukuuma obusannyalazo.

Organic solvents are carbon-amazzi agetaagisa mu makolero gonna okuva mu ddagala okutuuka ku byuma eby’amasannyalaze, nga ebirungo ebisukka mu 200 eby’enjawulo bikola ku nkola ez’enjawulo .

Obulabe bw’obulamu n’obukuumi bwawukana nnyo mu biwunyiriza eby’obutonde, okuva ku ethanol etali ya bulabe nnyo okutuuka ku benzene ekola kkansa, nga kyetaagisa okufuga okukakali n’ebikozesebwa ebituufu eby’obukuumi .

Tekinologiya wa bbaatule ya lithium asinziira nnyo ku biwunyiriza bya kaboni ebitabuddwamu eminnyo gya lithium, okutambuza amasannyalaze wakati w’obusannyalazo, n’okukola firimu ezikuuma nga zisobozesa obulamu bwa bbaatule empanvu .

Ebirala ebiddugavu omuli BIO-ebisengejja ebisinziira ku biwujjo, ebirungo eby’obutonde ebiwanvu (eep eutectic solvents), n’ebirungo ebirina ekitangaala (fluorinated compounds) bigenda bikyusa amafuta ag’obulabe -ebiziyiza .

Okulonda ekiziyiza kyetaagisa okutebenkeza ensonga eziwera omuli amasannyalaze agasaanuuse, obukuumi, okukosa obutonde bw’ensi, omuwendo, n’okukozesebwa-ebyetaago by’omulimu ebitongole .