زيت التجفيف

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

الزيت المُجفِّف هو زيت يتصلب ليُشكِّل طبقة صلبة متينة بعد فترة من التعرض للهواء في درجة حرارة الغرفة. [ 1 ] يتصلب الزيت من خلال تفاعل كيميائي تتشابك فيه مكوناته (وبالتالي تتكاثف ) بفعل الأكسجين (وليس من خلال تبخر الماء أو المذيبات الأخرى ). [ 2 ] تُعد الزيوت المُجفِّفة مكونًا هامًا في الدهانات الزيتية وبعض أنواع الورنيش . ومن الزيوت المُجفِّفة الشائعة الاستخدام: زيت بذر الكتان ، وزيت التونغ ، وزيت بذور الخشخاش ، وزيت البريلا ، وزيت الجوز . [ 3 ] وقد انخفض استخدام الزيوت المُجفِّفة الطبيعية خلال العقود القليلة الماضية، حيث حلت محلها راتنجات الألكيد ومواد رابطة أخرى. [ 4 ]

بما أن الأكسدة هي العامل الأساسي في عملية تجفيف هذه الزيوت، فإن الزيوت المعرضة للتجفيف الكيميائي غالباً ما تكون غير مناسبة للطهي، كما أنها عرضة للتزنخ بفعل الأكسدة الذاتية، وهي العملية التي تكتسب من خلالها الأطعمة الدهنية نكهات غير مرغوبة. [ 5 ] قد تشتعل الخرق والأقمشة والورق المشبعة بزيوت التجفيف تلقائياً بعد بضع ساعات نتيجة انطلاق الحرارة أثناء عملية الأكسدة. [ 6 ]

كيمياء عملية التجفيف

تُعدّ عملية "تجفيف" أو تصلب أو، بتعبير أدق، معالجة الزيوت، نتيجةً للأكسدة الذاتية ، وهي إضافة الأكسجين إلى مركب عضوي وما يتبعها من تشابك. تبدأ هذه العملية بجزيء أكسجين (O₂ ) في الهواء، حيث يندمج في روابط الكربون-الهيدروجين (CH) المجاورة لإحدى الروابط المزدوجة في الحمض الدهني غير المشبع. وتكون الهيدروبروكسيدات الناتجة عرضةً لتفاعلات التشابك. تتشكل روابط بين سلاسل الأحماض الدهنية، مما يؤدي إلى تكوين شبكة بوليمرية ، غالباً ما تُرى من خلال تكوّن غشاء رقيق يشبه الجلد على العينات. ينتج عن هذه البلمرة أغشية مستقرة، ورغم مرونتها إلى حد ما، إلا أنها لا تتدفق أو تتشوه بسهولة. وتُعدّ مشتقات الأحماض الدهنية المحتوية على ثنائي الإين، مثل تلك المشتقة من حمض اللينوليك، عرضةً بشكل خاص لهذا التفاعل لأنها تُولّد جذور البنتادينيل . أما الأحماض الدهنية الأحادية غير المشبعة، مثل حمض الأوليك، فتجف ببطء لأن وسائط الجذور الأليلية أقل استقراراً (أي أبطأ في التكوّن). [ 7 ]

تبسيط التفاعلات الكيميائية المرتبطة بعملية التجفيف المحفزة بالكوبالت. في الخطوة الأولى، يخضع الدايين للأكسدة الذاتية لإنتاج هيدروبيروكسيد . في الخطوة الثانية، يتحد الهيدروبيروكسيد مع سلسلة جانبية غير مشبعة أخرى لتكوين رابطة متصالبة.

يمكن رصد المراحل المبكرة لعملية التجفيف من خلال تغيرات وزن طبقة الزيت. تزداد كثافة الطبقة مع امتصاصها للأكسجين. فعلى سبيل المثال، يزداد وزن زيت بذر الكتان بنسبة 17%. [ 8 ] ومع توقف امتصاص الأكسجين، ينخفض ​​وزن الطبقة نتيجة تبخر المركبات المتطايرة. ومع مرور الوقت، تحدث تحولات أخرى في الزيت. إذ يخضع عدد كبير من روابط الإستر الأصلية في جزيئات الزيت للتحلل المائي ، مُطلقًا أحماضًا دهنية منفردة. وفي حالة الدهانات، يتفاعل جزء من هذه الأحماض الدهنية الحرة مع المعادن الموجودة في الصبغة، مُنتجًا كربوكسيلات معدنية. وتشكل المواد المختلفة غير المتشابكة المرتبطة بشبكة البوليمر معًا الأطوار المتحركة. وعلى عكس الجزيئات التي تُعد جزءًا من الشبكة نفسها، فإن هذه المواد قادرة على الحركة والانتشار داخل الطبقة، ويمكن إزالتها باستخدام الحرارة أو المذيب. وقد يلعب الطور المتحرك دورًا في تليين طبقات الطلاء، مما يمنعها من أن تصبح هشة للغاية. تتأين مجموعات الكربوكسيل في بوليمرات الطور الثابت، فتصبح سالبة الشحنة، وتشكل معقدات مع الكاتيونات المعدنية الموجودة في الصبغة. وتُستبدل الشبكة الأصلية، بروابطها التساهمية غير القطبية، ببنية أيونومرية، مترابطة بفعل التفاعلات الأيونية. ولا تزال بنية هذه الشبكات الأيونومرية غير مفهومة تمامًا.

تزداد لزوجة معظم زيوت التجفيف بسرعة بعد تسخينها في غياب الهواء. وإذا تعرض الزيت لدرجات حرارة مرتفعة لفترة طويلة، فإنه يتحول إلى مادة مطاطية غير قابلة للذوبان في الزيت. [ 8 ]

دور المحفزات المعدنية

تُسرّع بعض أملاح المعادن عملية التجفيف. [ 9 ] تُعرف هذه الأملاح باسم عوامل تجفيف الزيت، وهي غالبًا مشتقات حمض النفثينيك للكوبالت أو المنغنيز أو الحديد . تعمل هذه الكربوكسيلات المحبة للدهون للمعادن الانتقالية كمحفزات متجانسة، فتُسرّع اختزال وسائط الهيدروبروكسيد . وتتبع ذلك سلسلة من التفاعلات الإضافية. تُنتج كل خطوة جذورًا حرة، والتي بدورها تُشارك في المزيد من التشابك. تنتهي العملية أخيرًا عندما تتحد أزواج من الجذور الحرة. تحدث عملية البلمرة على مدى أيام إلى سنوات، مما يجعل الغشاء جافًا عند اللمس.

يؤدي التفاعل المبكر لعوامل التجفيف إلى تكوين طبقة سطحية. بالنسبة للدهانات، يُعدّ تكوّن هذه الطبقة السطحية غير مرغوب فيه، ولكن يمكن منعه بإضافة عوامل مضادة لتكوّن الطبقة السطحية مثل أوكسيم ميثيل إيثيل كيتون ، والتي تتبخر عند وضع الدهان/الزيت على السطح. [ 5 ]

تعبير

يُعدّ ثلاثي الغليسريد أحد أنواع الدهون الثلاثية الموجودة في الزيوت المُجففة. ويتكون هذا الثلاثي الإستر من ثلاثة أحماض دهنية غير مشبعة مختلفة، وهي: حمض اللينوليك (أعلى)، وحمض ألفا-لينولينيك (وسط)، وحمض الأوليك (أسفل). ويُظهر ترتيب معدل التجفيف أن حمض ألفا-لينولينيك > حمض اللينوليك > حمض الأوليك، مما يعكس درجة عدم تشبعها.

تتكون الزيوت المجففة من ثلاثي إسترات الجلسرين للأحماض الدهنية. وتتميز هذه الإسترات بمستويات عالية من الأحماض الدهنية غير المشبعة ، وخاصة حمض ألفا لينولينيك . يُعدّ رقم اليود أحد المقاييس الشائعة لخاصية التجفيف في الزيوت ، وهو مؤشر على عدد الروابط المزدوجة في الزيت. تُعتبر الزيوت ذات رقم اليود الأكبر من 130 زيوتًا مجففة، وتلك التي يتراوح رقم اليود فيها بين 115 و130 زيوتًا شبه مجففة ، أما تلك التي يقل رقم اليود فيها عن 115 فهي زيوت غير مجففة .

أمان

قد تشتعل الخرق والأقمشة والورق المشبعة بزيوت التجفيف تلقائيًا (تشتعل) نتيجة الحرارة المنبعثة أثناء عملية التجفيف. ويزداد هذا الخطر عند طي المواد المشبعة بالزيت أو تكديسها أو رصّها معًا، مما يسمح بتراكم الحرارة وتسريع التفاعل. تشمل الاحتياطات: ترطيب الخرق بالماء ونشرها بعيدًا عن أشعة الشمس المباشرة؛ وحفظها في حاويات معدنية محكمة الإغلاق ومقاومة للحريق؛ وغمرها في الماء داخل حاويات معدنية محكمة الإغلاق مصممة لهذا الغرض؛ أو تخزينها مغمورة في مذيبات داخل حاويات مغلقة مناسبة. كان ترك الخرق المشبعة بزيت بذر الكتان مكدسة بعد إعادة طلاء الأعمال الخشبية سببًا في حريق عام 1991 في مبنى "ون ميريديان بلازا" في فيلادلفيا ، وهو مبنى مكاتب مكون من 38 طابقًا، مما أدى إلى أضرار هيكلية جسيمة، وفي النهاية إلى هدم المبنى. [ 10 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ أورلوفا، يوليا؛ هارمون، ريبيكا إي؛ برودبيلت، ليندا جيه؛ إيديما، بيت دي. (2021-02-01). "مراجعة حركية ومحاكاة الأكسدة الذاتية لزيت بذر الكتان" . التقدم في الطلاءات العضوية . 151 106041. doi : 10.1016/j.porgcoat.2020.106041 . ISSN 0300-9440 . 
  2. ↑ دي بولو، غوين؛ إيديما، بيت؛ شول، كينيث؛ هيرمانز، جوين (10 سبتمبر 2024). "التحليل الشامل لأكسدة وبلمرة زيت التجفيف باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء المعتمدة على الزمن" . الجزيئات الكبيرة . 57 (17): 8263-8276 . doi : 10.1021/acs.macromol.4c01164 . ISSN 0024-9297 . PMC 11394013. PMID 39281840 .   
  3. ↑ "الزيوت الدهنية والشموع" . faculty.ucr.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26-04-2026 .
  4. ↑ "أداء أعلى، مواد صلبة أعلى - منصة جديدة للألكيدات عالية الصلابة" . عالم الطلاء . 2019-07-03 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2026-04-26 .
  5. 1 2 أولريش بوث (2002). "زيوت التجفيف والمنتجات ذات الصلة". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-في سي إتش. doi : 10.1002/14356007.a09_055 . ISBN 978-3-527-30673-2.
  6. ↑ "تحذير لأصحاب المنازل بشأن مخاطر احتراق القماش المشمع" . خدمة الإطفاء والإنقاذ في نورثامبتونشاير . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أبريل 2026 .
  7. ↑ نيد أ. بورتر، سارة إي. كالدويل، كارين أ. ميلز، "آليات أكسدة الجذور الحرة للدهون غير المشبعة"، مجلة Lipids، 1995، المجلد 30، الصفحات 277-290. doi : 10.1007/BF02536034
  8. 1 2 تطبيقات، إي إيه (1958). تكنولوجيا أحبار الطباعة . لندن: ليونارد هيل [كتب] المحدودة. ص 14. 
  9. ↑ سوتشيك، دكتور في الطب؛ خطاب، ت.؛ وو، ج. (1 أبريل 2012). "مراجعة الأكسدة الذاتية والمجففات" . التقدم في الطلاءات العضوية . الألكيدات للقرن الحادي والعشرين. 73 (4): 435-454 . doi : 10.1016/j.porgcoat.2011.08.021 . ISSN 0300-9440 . 
  10. ↑ ماكديفيت، ويليام سي. (2010). "الإخفاقات - وان ميريديان بلازا، فيلادلفيا، بنسلفانيا" . www.engr.psu.edu . تاريخ الاسترجاع: 25 أبريل 2026 .

للمزيد من القراءة

  • "الأكسدة الذاتية". موسوعة ماكجرو هيل. الطبعة الثامنة. 1997.
  • فريدمان، آن، وآخرون. "الرسم". www.worldbookonline.com. 2006. 10 مايو 2006
  • "تاريخ الطلاء الزيتي". www.cyberlipid.org. 5 مايو 2006 (تمت أرشفته في 16 سبتمبر 2009) .
  • فان دن بيرغ، جوريت دي جيه. "الأطوار المتحركة والثابتة في الطلاء الزيتي التقليدي القديم". www.amolf.nl 2002. مولارت. 8 مايو 2006
  • أنديس، لويس إدغار، تجفيف الزيوت، الزيت المغلي، والمجففات الصلبة والسائلة . لندن: سكوت، غرينوود وشركاه، 1901.
  • زيوت التونغ والكتان بقلم ستيفن د. راسل