Toluen – zastosowanie i właściwości

Czym jest toluen?

Toluen (znany również jako metylobenzen lub phenylmetan) jest związkiem organicznym zaliczanym do grupy węglowodorów aromatycznych. Jego wzór sumaryczny to C₇H₈.  Występuje w postaci przezroczystej cieczy o intensywnym zapachu, który przez większość osób jest odbierany jako przyjemny. Niewielu wie, że odkrywcą toluenu był Polak, żyjący w XIX wieku młody chemik Filip Walter.

Toluen jest wykorzystywany przede wszystkim jako rozpuszczalnik. Jest to możliwe dzięki jego właściwościom. Nie rozpuszcza się w wodzie, za to dobrze łączy się z innymi substancjami, np. większością rozpuszczalników organicznych.

Jak powstaje toluen?

Toluen najczęściej jest wytwarzany z ropy naftowej, w procesie katalitycznego reformowania tej substancji. Innym sposobem na jego pozyskanie jest frakcyjna destylacja smoły pogazowej. Co ciekawe, toluen można wyprodukować także z roślin – a dokładnie z woniawca balsamowego, drzewa rosnącego w Ameryce Południowej. Substancję pozyskuje się w wyniku destylacji balsamu peruwiańskiego, czyli wydzieliny wydobywającej się z uszkodzonej kory.

Właściwości fizykochemiczne toluenu

Toluen jest cieczą o gęstości 0,8623 g/cm³ (20^oC). Ma temperaturę wrzenia zbliżoną do temperatury wrzenia wody i wynosi ok. 110°C, za to temperatura topnienia jest znacznie niższa – jedynie −94,95 °C.

Jest to substancja łatwopalna, pali się żółtym, mocno kopcącym płomieniem. Warto pamiętać o tym podczas użytkowania środków zawierających toluen – to ważne, by przechowywać je z dala od źródeł ciepła.

Toluen nie miesza się z wodą. Jego rozpuszczalność w wodzie wynosi 0,54 g/kg. Miesza się za to z etanolem oraz eterem i jest rozpuszczalny w acetonie oraz dwusiarczku węgla. Właśnie te właściwości pozwalają na szerokie zastosowanie toluenu w wielu dziedzinach gospodarki.

Zastosowanie toluenu – do czego wykorzystuje się ten składnik w przemyśle?

Toluen jest stosowany:

• jako rozpuszczalnik w farbach, lakierach, inhibitorach korozji;
• jako składnik żelów, sprayów, farb do włosów, detergentów i środków dezynfekujących;
• w procesie produkcji leków, barwników, gumy, żywic;
• jako środek do syntezy popularnych substancji chemicznych: trinitrotoluenu, kwasu benzoesowego, diizocyjanianu toluenu;
• do produkcji materiałów wybuchowych – przede wszystkim trotylu;
• w cieczowych termometrach minimalnych (mierzących najniższą temperaturę w ciągu doby) i w wysokooktanowych paliwach lotniczych – ze względu na niską temperaturę krzepnięcia.

Toluen a bezpieczeństwo. Jak postępować z produktami zawierającymi tę substancję?

Właściwości fizyczne i chemiczne toluenu pozwalają wykorzystywać go na wiele sposobów, trzeba jednak pamiętać, że jest to substancja silnie toksyczna i niebezpieczna dla zdrowia. Narażenie na kontakt z toluenem występuje przede wszystkim na etapie produkcji, ale także w czasie stosowania produktów zawierających ten związek. Szczególną ostrożność należy zachować podczas nakładania farb czy lakierów, a także korzystania ze środków czystości.

Toluen jest szkodliwy dla układu oddechowego, rozrodczego, krwionośnego, nerwowego oraz dla wątroby i nerek. Szczególnie niebezpieczne jest wdychanie, połknięcie i bezpośredni kontakt ze skórą – wówczas może dojść do ostrego zatrucia. Osoby, które mają do czynienia z toluenem w pracy, np. podczas produkcji farb, lakierów czy detergentów, są narażone także na zatrucia przewlekłe.

Według obowiązującego w Unii Europejskiej rozporządzenia CLP toluen jest sklasyfikowany jako substancja łatwopalna (F) i szkodliwa (Xn). Dodatkowo, zgodnie z polską Ustawą o przeciwdziałaniu narkomanii, jest uznawany za prekursor narkotykowy kategorii 3. Nie oznacza to jednak, że jest szczególnie niebezpieczny – do tej kategorii zalicza się substancje o nikłym potencjale wykorzystania do produkcji narkotyków.