Η ισοπροπυλική αλκοόλη (2-προπανόλη, ισοπροπανόλη, ι-προπανόλη, ισοπροπυλική αλκοόλη) είναι μια χημική ένωση που έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη λόγω της διαλυτικής της ικανότητας, των απολυμαντικών και συντηρητικών της ιδιοτήτων. Αυτό το αλκοόλ χρησιμοποιείται σε πολλούς τύπους βιομηχανίας, καθώς και σε αυτοκινητιστές και γιατρούς.
Ισοπροπυλική αλκοόλη - τι είναι;
Η ισοπροπυλική αλκοόλη είναι δευτεροταγής μονοϋδρική αλκοόλη. Ο χημικός τύπος της ισοπροπανόλης είναι CH3 – CH (OH) – CH3. Η ισοπροπανόλη μπορεί να θεωρηθεί ως παράγωγο του κορεσμένου υδρογονάνθρακα προπανίου CH3 – CH2 – CH3, στο μόριο του οποίου ένα άτομο υδρογόνου αντικαθίσταται από ομάδα αλκοόλης - υδροξυλίου (-ΟΗ). Δεδομένου ότι η ομάδα υδροξυλίου στο μόριο είναι μία, η αλκοόλη ονομάζεται μονοϋδρική. Όπως φαίνεται από τον χημικό τύπο της ισοπροπυλικής αλκοόλης, ο άνθρακας που σχετίζεται με την ομάδα υδροξυλίου συνδέεται μεδύο ομάδες CH3. Επομένως, το αλκοόλ ονομάζεται δευτερεύον.
Ο δομικός τύπος της ισοπροπυλικής αλκοόλης, καθώς και οι τύποι ορισμένων άλλων μονοϋδρικών αλκοολών, φαίνονται στο σχήμα.
Φυσικές ιδιότητες
Πολλές ιδιότητες της ισοπροπανόλης, το σημείο βρασμού για παράδειγμα, οφείλονται στην παρουσία μιας ομάδας αλκοόλης (-ΟΗ). Αυτή η ομάδα έχει υψηλή πολικότητα. Ως αποτέλεσμα, η ομάδα –ΟΗ ενός μορίου ισοπροπανόλης σχηματίζει δεσμό με την ομάδα –ΟΗ ενός άλλου μορίου ισοπροπανόλης. Έτσι, τα μόρια συνδέονται, δηλαδή συνδέονται μεταξύ τους. Ένας τέτοιος δεσμός ονομάζεται δεσμός υδρογόνου. Είναι αδύναμη, αλλά έχει μεγάλη σημασία στη φύση.
Λόγω δεσμών υδρογόνου, το νερό H2O υπό κανονικές συνθήκες είναι υγρό, όχι αέριο, όπως, για παράδειγμα, μια ουσία παρόμοια στη δομή H 2 S υδρόθειο. Είναι η παρουσία δεσμών υδρογόνου που οδηγεί στο γεγονός ότι η στερεά φάση του νερού - πάγου - έχει μικρότερη πυκνότητα στη φύση από την υγρή φάση, με αποτέλεσμα ο πάγος να μην βυθίζεται.
Ο σχηματισμός δεσμών υδρογόνου εξηγεί το υψηλό σημείο βρασμού της ισοπροπυλικής αλκοόλης και άλλων αλκοολών χαμηλού μοριακού βάρους σε σύγκριση με ενώσεις παρόμοιας δομής. Για παράδειγμα, το σημείο βρασμού του προπανίου είναι -42 ° C, δηλαδή, το προπάνιο σε οποιαδήποτε θερμοκρασία πάνω από -42 ° C είναι σε αέρια κατάσταση. Το σημείο βρασμού της ισοπροπυλικής αλκοόλης είναι πολύ υψηλότερο στους 82,4°C. Αυτό σημαίνει ότι η ισοπροπανόλη σε κανονική θερμοκρασία είναι σε υγρή μορφή.κατάσταση.
Αν συγκρίνουμε το σημείο βρασμού της ισοπροπυλικής αλκοόλης και της μεθυλικής αλκοόλης, τότε η πρώτη έχει ελαφρώς υψηλότερη θερμοκρασία: 82 βαθμούς έναντι 65. Αυτό σημαίνει ότι υπό κανονικές συνθήκες, η ισοπροπυλική αλκοόλη εξατμίζεται λιγότερο από τη μεθυλική αλκοόλη.
Το σημείο τήξης και το σημείο βρασμού της ισοπροπυλικής αλκοόλης και ορισμένων άλλων ενώσεων παρουσιάζονται στον πίνακα.
| Ουσία | Σημείο βρασμού, oC | Σημείο τήξης, oC |
| Μεθανόλη | 65 | -98 |
| Αιθανόλη | 78 | -117 |
| Προπανόλη | 97 | -127 |
| Ισοπροπανόλη | 82 | -88 |
| Προπάνιο | -42 | -190 |
Ο σχηματισμός δεσμών υδρογόνου μεταξύ των αλκοολικών ομάδων της ισοπροπανόλης και των μορίων του νερού καθορίζει τη διαλυτότητα αυτής της αλκοόλης στο νερό. Η διαλυτότητα εξαρτάται από τον αριθμό των ατόμων άνθρακα στην αλυσίδα, όσο λιγότερα από αυτά, τόσο καλύτερα διαλύεται η αλκοόλη. Ως εκ τούτου, μεταξύ των αλκοολών, η μεθανόλη έχει την υψηλότερη διαλυτότητα στο νερό, η οποία μπορεί να αναμιχθεί με νερό σε οποιαδήποτε αναλογία. Η αιθανόλη διαλύεται στο νερό ελαφρώς χειρότερα από τη μεθανόλη και η ισοπροπανόλη είναι χειρότερη από την αιθανόλη.
Κύρια χαρακτηριστικά της ισοπροπυλικής αλκοόλης
Διαλυτό σε ακετόνη, διαλυτό σε βενζόλιο, αναμίξιμο με νερό, αιθέρα, αιθανόλη.
Πυκνότητα 0,7851 g/cm3 (20°C).
Κάτω όριο έκρηξης - 2,5% (κατ' όγκο).
Σημείο τήξεως -89,5°C.
Θερμοκρασίαβρασμού +82, 4°C.
Η εξάρτηση του σημείου βρασμού της ισοπροπυλικής αλκοόλης από την πίεση παρουσιάζεται στον πίνακα.
| Πίεση ατμών, mmHg | Σημείο βρασμού, oC |
| 1 | -26, 1 |
| 10 | 2, 4 |
| 40 | 23, 8 |
| 100 | 39, 5 |
| 400 | 67, 8 |
| 1020, 7 | 90 |
Χημικές ιδιότητες
Η ισοπροπυλική αλκοόλη είναι ένα άχρωμο υγρό. Έχει μια χαρακτηριστική μυρωδιά, όχι σαν τη μυρωδιά της αιθυλικής αλκοόλης. Δεν άγει ηλεκτρισμό.
Εισέρχεται σε πολυάριθμες χημικές αντιδράσεις, που χρησιμοποιείται για βιομηχανικές συνθέσεις. Το μεγαλύτερο μέρος της παραγόμενης ισοπροπυλικής αλκοόλης πηγαίνει στην παραγωγή ακετόνης. Για να ληφθεί ακετόνη, η ισοπροπανόλη πρέπει να οξειδωθεί με έναν ισχυρό οξειδωτικό παράγοντα - μείγμα K2Cr2O7+ H 2SO4 ή KMnO4 + H2 SO 4.
Λήψη
Στη Ρωσία, περίπου 40 χιλιάδες τόνοι ισοπροπυλικής αλκοόλης παρήχθησαν το 2017, σχεδόν 20% λιγότερο από το 2016. Ο όγκος παραγωγής είναι αρκετά μικρός - σχεδόν 4 εκατομμύρια τόνοι μεθανόλης παρήχθησαν την ίδια περίοδο.
Η ισοπροπυλική αλκοόλη παράγεται στη Ρωσία από δύο επιχειρήσεις: την Synthetic Alcohol Plant CJSC στην πόλη Orsk, στην περιοχή του Όρενμπουργκ και τη Sintez Acetone LLC στην πόλη Dzerzhinsk, στην περιοχή Nizhny Novgorod.
Στο Orsk, η ισοπροπανόλη παράγεται με τη μέθοδο της ενυδάτωσης με θειικό οξύ του προπυλενίου ή του κλάσματος προπανίου-προπυλενίου που λαμβάνεται από θερμικά ή καταλυτικά αέρια πυρόλυσης. Λαμβάνονται δύο τύποι ισοπροπανόλης, που διαφέρουν ως προς τον βαθμό καθαρισμού: τεχνική (87%) και απόλυτη (99,95%). Στο Dzerzhinsk, η ισοπροπανόλη λαμβάνεται με υδρογόνωση της ακετόνης.
Ένα υποπροϊόν στην παραγωγή ισοπροπυλικής αλκοόλης με την ενυδάτωση του προπυλενίου είναι η διισοπροπυλική αλκοόλη, η οποία έχει ιδιαίτερη αξία ως ουσία με υψηλό αριθμό οκτανίων 98.
Αίτηση
Η ισοπροπυλική αλκοόλη είναι ένας εξαιρετικός διαλύτης, επομένως έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Χρησιμοποιείται κυρίως στη χημική βιομηχανία, καθώς και στη διύλιση λαδιών, την ξυλοχημική, την επίπλωση, την ιατρική, τη βιομηχανία τροφίμων, την αρωματοποιία, την εκτύπωση και την οικιακή βιομηχανία. Οδηγίες εφαρμογής:
- διαλύτης,
- συντηρητικό,
- αφυγραντήρας,
- εκχυλιστικές προσμίξεις,
- σταθεροποιητής,
- de-icer.
Χρήση ισοπροπανόλης στη χημική βιομηχανία και στην αυτοκινητοβιομηχανία
Οι εφαρμογές της χημικής βιομηχανίας είναι οι εξής:
- πρώτη ύλη για την παραγωγή ακετόνης,
- παραγωγή πλαστικών - χαμηλής πυκνότητας πολυαιθυλένιο και πολυπροπυλένιο,
- σύνθεση οξικού ισοπροπυλεστέρα,
- παραγωγή εντομοκτόνων,
- διαλύτης στην παραγωγή αιθυλοκυτταρίνης, οξικής κυτταρίνης, νιτροκυτταρίνης σε χρώμα και βερνίκιβιομηχανία,
- ασφαλής μεταφορά νιτροκυτταρίνης (30% ισοπροπανόλη προστίθεται σε αυτήν),
- εκχυλιστικό σε λεπτή χημική τεχνολογία.
- εφαρμογή διυλιστηρίου:
- Διαλύτης ουρίας που χρησιμοποιείται για την αποκήρωση καυσίμου ντίζελ
- ένα πρόσθετο σε λάδια που ενισχύει τις αντιδιαβρωτικές τους ιδιότητες και μειώνει το σημείο ροής,
- "αφαίρεση" νερού από τις δεξαμενές βενζίνης.
Το νερό εισέρχεται στις γραμμές καυσίμου και στις φάρμες δεξαμενών με συμπύκνωση από υγρό αέρα. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, παγώνει και μπορεί να σχηματίσει βύσμα πάγου. Όταν προσθέτουμε απόλυτη ισοπροπανόλη, το νερό διαλύεται σε αυτήν και δεν παγώνει.
Στην αυτοκινητοβιομηχανία:
- "αφαίρεση" νερού από τις δεξαμενές αερίου με διάλυσή του,
- ως συστατικό καυσίμου για την αύξηση του αριθμού οκτανίων και τη μείωση των τοξικών εκπομπών,
- ξεψύκτη παρμπρίζ,
- αντιψυκτικό για καλοριφέρ,
- αφαίρεση υγρού φρένων από υδραυλικά συστήματα πέδησης.
Χρήση ισοπροπανόλης σε άλλες οικονομικές δραστηριότητες
Χημικές εφαρμογές επίπλων και ξύλου:
- εξαγωγή ρητινών από ξύλο αναμεμειγμένο με άλλους διαλύτες,
- αφαίρεση παλιού βερνικιού, γαλλικού βερνικιού διαλύτη, κόλλες, λάδια,
- δετικό σε γυαλιστικά και καθαριστικά.
Στη βιομηχανία εκτύπωσης, η ισοπροπανόλη χρησιμοποιείται για την υγρασία της εκτύπωσηςδιαδικασίες. Στα ηλεκτρονικά - ως διαλύτης για τον καθαρισμό συνδετήρων επαφής, μαγνητικών ταινιών, κεφαλών δίσκων, φακών λέιζερ, για αφαίρεση θερμικής πάστας, καθαρισμού πληκτρολογίων, οθονών LCD, γυάλινων οθονών. Μην το χρησιμοποιείτε μόνο για να καθαρίσετε το βινύλιο, καθώς η ισοπροπανόλη αντιδρά μαζί του.
Εφαρμογή στην ιατρική βιομηχανία και την ιατρική:
- περιλαμβάνεται σε αντισηπτικά διαλύματα εμποτισμού υγρών μαντηλιών,
- απολυμαντικό για το σκούπισμα του σημείου της ένεσης,
- 75% υδατικό διάλυμα που χρησιμοποιείται ως απολυμαντικό χεριών
- απολυμαντικά μάκτρα,
- στεγνωτήριο για την πρόληψη της μέσης ωτίτιδας,
- συντηρητικό για τη διατήρηση του γενετικού υλικού και την ανάλυση (λιγότερο τοξικό από τη φορμαλδεΰδη).
Η ισοπροπανόλη έχει πλεονεκτήματα έναντι της αιθανόλης: πιο έντονη αντισηπτική δράση και χαμηλή τιμή. Έτσι, όπου χρησιμοποιήθηκε η αιθανόλη, τώρα χρησιμοποιείται η ισοπροπανόλη.
Στις βιομηχανίες καλλυντικών και αρωμάτων, η ισοπροπανόλη χρησιμοποιείται στην παραγωγή:
- καλλυντικά,
- προϊόντα προσωπικής περιποίησης,
- άρωμα, κολόνια, λάκα.
Στη βιομηχανία τροφίμων, η ισοπροπανόλη χρησιμοποιείται ως ψυκτικό στην παραγωγή κατεψυγμένων τροφίμων.
Στο νοικοκυριό:
- για τον καθαρισμό διαφόρων επιφανειών εκτός από καουτσούκ και βινύλιο,
- για την αφαίρεση λεκέδων από υφάσματα, ξύλο,
- για να αφαιρέσετε την κόλλα από τα αυτοκόλλητα (σε χαρτί, η ισοπροπανόλη δεν είναιέγκυρο).
Τοξικότητα
Η ισοπροπανόλη χρησιμοποιείται στην ιατρική ως τοπικό αντισηπτικό. Όταν χρησιμοποιείται τοπικά, εξατμίζεται γρήγορα και δεν έχει αρνητικό αποτέλεσμα.
Ερεθίζει την αναπνευστική οδό σε περίπτωση εισπνοής ατμών, μπορεί να προκαλέσει πονοκέφαλο. Η υψηλή συγκέντρωση ισοπροπανόλης στον αέρα αναστέλλει το έργο του κεντρικού νευρικού συστήματος, οδηγώντας σε απώλεια συνείδησης. Επομένως, εργάζεστε με ισοπροπανόλη μόνο σε καλά αεριζόμενο χώρο.
Η ισοπροπανόλη δεν χρησιμοποιείται εσωτερικά επειδή είναι τοξική. Μόλις εισέλθει στο συκώτι, μετατρέπεται σε μια δηλητηριώδη ουσία - ακετόνη, η οποία επηρεάζει το ήπαρ, τα νεφρά και τον εγκέφαλο. 200 ml ισοπροπανόλης είναι θανατηφόρα δόση.
