اگر تابه‌حال سراغ فروشگاه مواد شیمیایی رفته باشید، احتمالاً دو واژۀ «صنعتی» و «آزمایشگاهی» را روی برچسب بسته‌ها دیده‌اید و با خود فکر کرده‌اید این دو چه فرقی دارند و تفاوت مواد شیمیایی صنعتی و آزمایشگاهی چیست؟ بسیاری از ما تفاوت مواد شیمیایی آزمایشگاهی و صنعتی را به‌درستی نمی‌شناسیم و گاهی تصور می‌کنیم اختلاف فقط در اندازۀ بسته یا شیوۀ توزیع است. درحالی‌که موضوع فراتر از این حرف‌هاست: داستان به خلوص، مدارک کیفی، حجم تولید، قوانین ایمنی و حتی انتظاری که از عملکرد ماده داریم، گره می‌خورد. در اینجا می‌کوشیم به دور از پیچیدگی‌های غیرضروری، دنیای مواد شیمیایی را از دو دریچۀ «کارخانه» و «آزمایشگاه» ببینیم تا هم پژوهشگرها بدانند که چرا بعضی مواد را به‌شکل «گرید فوق‌خالص» سفارش می‌دهند و هم مدیر خرید یک خط تولید بفهمد چرا همان ماده با برچسب «فنی» کارش را راه می‌اندازد. با ما همراه باشید.
مادۀ شیمیایی
پیش‌از اینکه تفاوت مواد شیمیایی آزمایشگاهی و صنعتی را بررسی کنیم، اصلاً به نظر شما به چه ماده‌ای «شیمیایی» می‌گویند؟ مادۀ شیمیایی در ساده‌ترین تعریف، هر ترکیب خالص یا مخلوط تعریف شده‌ای است که ترکیب یکنواخت و خواص مشخصی داشته باشد؛ از آب مقطر گرفته تا اسید سولفوریک غلیظ. شیمی‌دان‌ها برای توصیف این مواد از فرمول مولکولی، خلوص، نقطۀ جوش و ویژگی‌های ایمنی کمک می‌گیرند. فارق از منشأ، نخستین پرسش این است که یک ماده برای چه کاری مصرف می‌شود و چه سطح دقتی لازم دارد.
انواع مواد شیمیایی
در بررسی تفاوت مواد شیمیایی صنعتی و آزمایشگاهی باید بدانید که مواد شیمیایی را می‌توان بر پایه‌های گوناگون دسته‌بندی کرد. پس‌از یک نگاه کلی به ویژگی‌های ساختاری (آلی یا معدنی) و حالت فیزیکی (جامد، مایع، گاز)، رایج‌ترین شیوۀ تفکیک، گرید مواد شیمیایی و درجۀ خلوص است؛ یعنی همان چیزی که روی برچسب‌ها با واژه‌هایی چون Technical، Laboratory Reagent (LR)، Analytical Reagent (AR) یا HPLC Grade دیده می‌شود. هرچه خلوص بالاتر برود، مقدار ناخالصی‌ها، به‌ویژه فلزات سنگین و رطوبت، کاهش می‌یابد و قیمت جهش پیدا می‌کند.
یک دسته‌بندی رایج دیگر برای مواد شیمیایی به‌شکل زیر است:
مواد شیمیایی صنعتی
مواد شیمیایی صنعتی معمولاً در مقیاس بزرگ (از صدها کیلو تا هزاران تن در سال) تولید و در بشکه، بَگ ۱۰۰۰ کیلویی یا مخازن ایزوتانک عرضه می‌شوند. خلوص این مواد «فنی» یا Technical/Industrial Grade است؛ یعنی تا جایی پالایش می‌شوند که فرایند صنعتی بدون مشکل پیش برود، نه بیشتر. برای مثال، اسید کلریدریک ۳۳ ٪ فنی که در واحد اسیدشویی فولاد استفاده می‌شود، اگر حاوی ردپایی از آهن باشد، اهمیتی ندارد؛ چون خودِ قطعۀ فولادی، هزاران برابر آن آهنی که در این اسید ممکن است وجود داشته باشد در واکنش دخیل است! پس در اینجا فرقی نمی‌کند که اسید ما چقدر آهن دارد. آنچه در این گرید بیش‌از همه مهم است ثبات ترکیب، قیمت مناسب، ایمنی حمل‌ونقل و دسترس‌پذیری پایدار است. همچنین مدارک همراه ماده بیشتر به برگۀ دادۀ ایمنی (SDS) و گواهی مطابقت با استاندارد صنعتی محدود می‌شود.
در مورد مهم‌ترین مواد شیمیایی صنعتی، طبق گفته وب‌سایت chemicals.co.uk:
“Various types of chemicals are used in industrial-scale processing and manufacturing, either as ingredients, reactants, solvents, reagents, buffers, or catalysts. Five of the most common industrial chemicals include sulphuric acid, sodium hydroxide, nitrogen, propylene and ethylene.”
«انواع مختلفی از مواد شیمیایی در فرایندها و تولیدات صنعتی به‌عنوان مواد اولیه، واکنش‌دهنده، حلال، معرف، بافر یا کاتالیزور به‌کار می‌روند. پنج مورد از رایج‌ترین مواد شیمیایی صنعتی عبارت‌اند از اسید سولفوریک، هیدروکسید سدیم، نیتروژن، پروپیلن و اتیلن.»
مواد شیمیایی آزمایشگاهی
در پژوهش، کنترل کیفیت یا آموزش دانشگاهی، وزن ماده گاهی از چند گرم فراتر نمی‌رود؛ اما نتیجه باید تکرارپذیر و دقیق باشد؛ بنابراین مواد شیمیایی آزمایشگاهی با گریدهایی همچون AR, ACS, Ph. Eur. یا Ultra‑Pure عرضه می‌شوند و در شیشه‌های قهوه‌ای ۲۵ گرمی تا ۲.۵ کیلویی یا آمپول‌های کوچک نگهداری می‌شوند. این مورد، بزرگ‌ترین تفاوت مواد شیمیایی صنعتی و آزمایشگاهی است. برای هر بچ از مواد شیمیایی آزمایشگاهی، گواهی آنالیز (COA) صادر می‌شود که مقدار ناخالصی‌های سدیم، پتاسیم، فلزات سنگین، رطوبت و مقدار ترکیب اصلی در آن تا چند قسمت در میلیون گزارش شده است. علاوه‌براین، شرایط انبارش (دما، نور، رطوبت) با دقت کنترل می‌شود تا کوچک‌ترین تغییر، نتایج آزمایش را مخدوش نکند.
تفاوت مواد شیمیایی صنعتی و آزمایشگاهی
بیایید تفاوت مواد شیمیایی آزمایشگاهی و صنعتی را نخست به‌طور روان توضیح بدهیم: مواد صنعتی مانند آجرهای خام ساختمانی‌اند؛ کافی است محکم و ارزان باشند، حتی اگر گوشه‌ای از آن‌ها اندکی زبر باشد. مواد آزمایشگاهی شبیه آجرهای تزئینی نما هستند: هر میلی‌متر تراش‌خوردگی مهم است، رنگ باید یکدست باشد و مشتری حاضر است بهای بیشتری برای جزئیات بپردازد.
برای درک بهتر؛ مثلاً اگر شما برای یک آزمایش در دانشگاه اقدام به خرید کربنات پتاسیم کنید، قطعاً به چیزی متفاوت با کسی که برای تولید کود مایع این ماده را خریداری می‌کند، نیاز دارید.
این مثال برای این بود که درک درستی از تفاوت مواد شیمیایی آزمایشگاهی و صنعتی پیدا کنید؛ اما در ادامه، انواع تفاوت مواد شیمیایی صنعتی و آزمایشگاهی را می‌بینید:
- سطح خلوص و کنترل ناخالصی‌ها؛
- حجم تولید و نوع بسته‌بندی؛
- الزامات اسناد کیفیت و رهگیری؛
- قیمت تمام‌شده و تأثیر بر هزینۀ عملیات؛
- مقررات ایمنی و محدودیت‌های حمل‌ونقل؛
- هدف نهایی مصرف: تولید انبوه در برابر آزمون دقیق.
جدول مقایسۀ گرید صنعتی و آزمایشگاهی
جدول زیر تفاوت مواد شیمیایی صنعتی و آزمایشگاهی را در یک نگاه نمایش می‌دهد:
|
شاخص |
گرید صنعتی | گرید آزمایشگاهی |
|
خلوص معمول |
۸۰–۹۹ ٪ (بسته به محصول) | ۹۹–۹۹٫۹۹ ٪ |
| بسته‌بندی رایج | بشکه، ایزوتانک، بیگ‌بگ |
بطری شیشه‌ای/پلاستیکی کوچک |
|
قیمت نسبی |
پایین‌تر (به‌ازای کیلو) | بالاتر |
| مدارک همراه | SDS، COI |
SDS، COA، گواهی کالیبراسیون |
|
کنترل فلزات سنگین |
محدود |
بسیار دقیق (ppb) |
|
کاربرد نمونه |
تولید شوینده، رنگ، رزین |
کروماتوگرافی، تیتراسیون، سنتز دقیق |
|
مقررات حمل |
کلاس حمل‌ونقل، کد گمرکی |
همان موارد + محدودیت دمایی و نور |
| ثبات طولانی‌مدت | اهمیت متوسط |
اهمیت حیاتی |
کاربردهای مواد شیمیایی صنعتی و آزمایشگاهی
در دنیای صنعت و آزمایشگاه، هر ماده شیمیایی نقش خاص و اغلب تعیین‌‌کننده‌ای دارد که به پیشبرد فرایندها و دستیابی به محصولات نهایی کمک می‌کند. همان‌طور که گفتیم؛ مثلاً در صنعت، اسید سولفوریک برای ساخت کود فسفاته، ایزوپروپیل الکل برای ساخت محصولاتی مانند پلاستیک، رنگ‌ها و رزین‌ها، سود سوزآور برای تولید کاغذ و اتیلن‌گلایکول برای ضدیخ خودرو مصرف می‌شود. در سوی دیگر، همان اسید سولفوریک آزمایشگاهی با خلوص بالا برای تعیین اندیس ید روغن و سود پرک AR برای تیتراسیون اسیدها در کنترل کیفیت غذا به کار می‌رود.
مواد شیمیایی که هم مصرف صنعتی دارند هم آزمایشگاهی
برخی مواد مثل استون، هیدروکسید سدیم، کلرید سدیم، متانول یا نیتریک اسید دوزیست‌اند؛ یعنی هم در خط تولید دیده می‌شوند هم زیر هود آزمایشگاه. تفاوت در اینجاست که متانول صنعتی شاید ۹۸ ٪ خالص باشد و چند صد ppm آب و کتون در آن وجود داشته باشد؛ اما همان متانول با گرید HPLC باید کمتر از ۵ ppm فلز و کمتر از ۰٫۰۵ ٪ آب داشته باشد و طیف جذب UV آن در ۲۵۴ نانومتر کاملاً صاف باشد.
رز تجارت سمیر واردکنندۀ انواع مواد اولیۀ شیمیایی
رز تجارت سمیر با شبکۀ تأمین جهانی خود، سبد کاملی از مواد شیمیایی صنعتی از حلال‌های فله‌ای تا کاتالیست‌های فلزی و مواد آزمایشگاهی فوق‌خالص را عرضه می‌کند. این شرکت با تهیۀ SDS و COA معتبر، امکان ردیابی کامل بچ و تحویل سریع، خیال کارشناسان خرید و مسئولان کنترل کیفیت را راحت کرده است. چه برای پر‌کردن مخزن ۲۵ تنی خط تولید و چه برای تهیۀ ویال ۱۰۰ گرمی برای آزمایشگاه R&D، تیم فنی رز تجارت سمیر راه‌حل مقرون‌به‌صرفه و مطمئن پیش روی شما می‌گذارد.
سخن پایانی
تفاوت مواد شیمیایی آزمایشگاهی و صنعتی را می‌توان در یک جمله خلاصه کرد: «خلوص و قصد مصرف، همه چیز را تغییر می‌دهد.» اگر فرایند شما به‌دنبال رقم دقیق میلی‌گرم در لیتر است، راهی جز خرید گرید آزمایشگاهی نیست؛ درغیراین‌صورت، گرید صنعتی با هزینۀ کمتر و دسترسی آسان‌تر نیاز تولید را برطرف می‌کند. درک درست این مرزبندی در تفاوت مواد شیمیایی صنعتی و آزمایشگاهی، هم از به هدر رفتن بودجه جلوگیری می‌کند و هم ریسک کیفیت را کاهش می‌دهد.
سؤالات متداول
- آیا می‌توان برای کاهش هزینه، مادۀ صنعتی خرید و در آزمایشگاه با فیلتراسیون یا تقطیر دوباره خلوص آن را افزایش داد؟
از نظر فنی بله؛ ولی اغلب اقتصادی نیست. تجهیزات تقطیر یا تصفیۀ پیشرفته هزینه و زمان قابل‌توجهی می‌طلبد و کنترل آلودگی فلزات سنگین یا یون‌های خاص دشوار است. در بسیاری از پروژه‌ها خرید مستقیم گرید آزمایشگاهی مقرون‌به‌صرفه‌تر و مطمئن‌تر خواهد بود.
- اگر یک ماده با دو گرید متفاوت در انبار باشد، چگونه از اشتباه در مصرف جلوگیری کنیم؟
بهترین روش جداکردن فضاهای نگهداری، استفاده از برچسب رنگی و تعریف کد فرایندی است. همچنین ثبت دیجیتال موجودی بههمراه اسکن بارکد و الزام امضای دو نفر برای خروج مادۀ آزمایشگاهی از انبار، احتمال خطا را به حداقل میرساند.