Az izopropil-alkohol (2-propanol, izopropanol, i-propanol, izopropil-alkohol) egy kémiai vegyület, amely oldóképessége, fertőtlenítő és tartósító tulajdonságai miatt vált széles körben elterjedtté. Ezt az alkoholt sokféle iparban használják, valamint az autósok és az orvosok is.
Izopropil-alkohol – mi az?
Az izopropil-alkohol egy másodlagos egyértékű alkohol. Az izopropanol kémiai képlete CH3 – CH (OH) – CH3. Az izopropanol a telített szénhidrogén-propán származékának tekinthető CH3 – CH2 – CH3, amelynek molekulájában egy hidrogénatomot alkohol - hidroxilcsoport (-OH) helyettesít. Mivel a molekulában a hidroxilcsoport egy, az alkoholt egyértékű alkoholnak nevezzük. Amint az izopropil-alkohol kémiai képletéből látható, a hidroxilcsoporthoz kapcsolódó szénkét csoport CH3. Ezért az alkoholt másodlagosnak nevezik.
Az izopropil-alkohol szerkezeti képlete, valamint néhány más egyértékű alkohol képlete az ábrán látható.
Fizikai tulajdonságok
Az izopropanol számos tulajdonsága, például a forráspont, egy alkoholcsoport (-OH) jelenlétének köszönhető. Ennek a csoportnak nagy a polaritása. Ennek eredményeként az egyik izopropanol molekula –OH csoportja kötést képez egy másik izopropanol molekula –OH csoportjával. Így a molekulák asszociáltak, vagyis kapcsolódnak egymáshoz. Az ilyen kötést hidrogénkötésnek nevezzük. Gyenge, de a természetben nagyon fontos.
A hidrogénkötéseknek köszönhetően a víz H2O normál körülmények között folyadék, nem gáz, mint például egy hasonló szerkezetű anyag H 2 S hidrogén-szulfid. A hidrogénkötések jelenléte az, ami ahhoz vezet, hogy a víz szilárd fázisának - a jégnek - kisebb a sűrűsége a természetben, mint a folyékony fázisé, aminek következtében a jég nem süllyed.
A hidrogénkötések kialakulása magyarázza az izopropil-alkohol és más kis molekulatömegű alkoholok magas forráspontját a hasonló szerkezetű vegyületekkel összehasonlítva. Például a propán forráspontja -42 ° C, azaz a propán bármely -42 ° C feletti hőmérsékleten gáz halmazállapotú. Az izopropil-alkohol forráspontja 82,4 °C-on sokkal magasabb. Ez azt jelenti, hogy az izopropanol normál hőmérsékleten folyékony formában van.állapot.
Ha összehasonlítjuk az izopropil-alkohol és a metil-alkohol forráspontját, akkor az előbbi hőmérséklete valamivel magasabb: 82 fok a 65-höz képest. Ez azt jelenti, hogy normál körülmények között az izopropil-alkohol kevésbé párolog el, mint a metil-alkohol.
Az izopropil-alkohol és néhány más vegyület olvadáspontja és forráspontja a táblázatban látható.
| Substance | Forráspont, oC | Olvadáspont, oC |
| Metanol | 65 | -98 |
| Ethanol | 78 | -117 |
| Propanol | 97 | -127 |
| Izopropanol | 82 | -88 |
| Propán | -42 | -190 |
Az izopropanol alkoholcsoportjai és a vízmolekulák közötti hidrogénkötések kialakulása határozza meg ennek az alkoholnak a vízben való oldhatóságát. Az oldhatóság a láncban lévő szénatomok számától függ, minél kevesebb van belőlük, annál jobban oldódik az alkohol. Ezért az alkoholok közül a metanol oldható a legjobban vízben, amely bármilyen arányban keverhető vízzel. Az etanol valamivel rosszabbul oldódik vízben, mint a metanol, az izopropanol pedig rosszabb, mint az etanol.
Az izopropil-alkohol főbb jellemzői
Acetonban oldódik, benzolban oldódik, vízzel, éterrel, etanollal elegyedik.
Sűrűség 0,7851g/cm3 (20°C).
Alsó robbanási határ - 2,5% (térfogat szerint).
Olvadáspont -89,5°C.
Hőmérsékletforráspont +82, 4°С.
Az izopropil-alkohol forráspontjának nyomástól való függését a táblázat mutatja be.
| Gőznyomás, Hgmm | Forráspont, oC |
| 1 | -26, 1 |
| 10 | 2, 4 |
| 40 | 23, 8 |
| 100 | 39, 5 |
| 400 | 67, 8 |
| 1020, 7 | 90 |
Kémiai tulajdonságok
Az izopropil-alkohol színtelen folyadék. Jellegzetes szaga van, nem olyan, mint az etil-alkohol illata. Nem vezet áramot.
Számos kémiai reakcióba lép, amelyet ipari szintézisekhez használnak. Az előállított izopropil-alkohol nagy része acetongyártásba kerül. Az aceton előállításához az izopropanolt erős oxidálószerrel kell oxidálni - K2Cr2O7+ H 2SO4 vagy KMnO4 + H2 SO 4.
Fogadás
Oroszországban 2017-ben mintegy 40 ezer tonna izopropil-alkoholt állítottak elő, csaknem 20%-kal kevesebbet, mint 2016-ban. A termelés mennyisége meglehetősen kicsi - közel 4 millió tonna metanolt állítottak elő ugyanebben az időszakban.
Az izopropil-alkoholt két vállalat állítja elő Oroszországban: a Synthetic Alcohol Plant CJSC Orsk városában, Orenburg régióban, és a Sintez Acetone LLC Dzerzhinsk városában, Nyizsnyij Novgorod régióban.
Orszkban az izopropanolt a propilén vagy a termikus vagy katalitikus krakkolási gázokból nyert propán-propilén frakció kénsav-hidratálásával állítják elő. Kétféle izopropanolt kapunk, amelyek tisztítási foka különbözik: technikai (87%) és abszolút (99,95%). Dzerzsinszkben az izopropanolt aceton hidrogénezésével állítják elő.
A propilén hidratálásával előállított izopropil-alkohol mellékterméke a diizopropil-alkohol, amely különösen értékes 98-as magas oktánszámú anyagként.
Alkalmazás
Az izopropil-alkohol kiváló oldószer, ezért széleskörű felhasználási területe van. Főleg a vegyiparban, valamint az olajfinomításban, a fa vegyiparban, a bútoriparban, az orvostudományban, az élelmiszeriparban, az illatszeriparban, a nyomdaiparban és a háztartásban használják. Alkalmazási útmutató:
- oldószer,
- tartósítószer,
- dehidratáló,
- extraktáns szennyeződések,
- stabilizátor,
- jégtelenítő.
Izopropanol használata a vegyiparban és az autóiparban
A vegyipari alkalmazások a következők:
- nyersanyag aceton előállításához,
- műanyagok gyártása - kis sűrűségű polietilén és polipropilén,
- izopropil-acetát szintézise,
- rovarölőszer-gyártás,
- oldószer az etil-cellulóz, cellulóz-acetát, nitrocellulóz festékben és lakkban történő előállításábaniparág,
- nitrocellulóz biztonságos szállítása (30% izopropanolt adnak hozzá),
- kivonó a finomkémiai technológiában.
- finomítói alkalmazás:
- Dízel üzemanyag viaszmentesítésére használt karbamid oldószer
- olajok adalékanyaga, amely javítja azok korróziógátló tulajdonságait és csökkenti a dermedéspontot,
- víz „eltávolítása” a benzintartályokból.
A nedves levegő páralecsapódása révén víz jut be az üzemanyag-vezetékekbe és a tartályparkokba. Alacsony hőmérsékleten megfagy és jégdugót képezhet. Abszolút izopropanol hozzáadásakor a víz feloldódik benne, és nem fagy meg.
Az autóiparban:
- víz „eltávolítása” a gáztartályokból feloldással,
- üzemanyag-komponensként az oktánszám növelésére és a toxikus kibocsátások csökkentésére,
- szélvédő jégtelenítő,
- fagyálló radiátorokhoz,
- fékfolyadék eltávolítása a hidraulikus fékrendszerekből.
Izopropanol felhasználása egyéb gazdasági tevékenységekben
Bútor- és fakémiai alkalmazások:
- gyanták kivonása más oldószerekkel kevert fából,
- régi lakk eltávolítása, francia polírozó oldószer, ragasztók, olajok,
- kötőanyag fényező- és tisztítószerekben.
A nyomdaiparban izopropanolt használnak a nyomtatás nedvesítésérefolyamatokat. Az elektronikában - oldószerként érintkező csatlakozók, mágnesszalagok, lemezfejek, lézerlencsék tisztítására, hőpaszta eltávolítására, billentyűzetek, LCD monitorok, üvegképernyők tisztítására. Ne csak vinil tisztítására használja, mert az izopropanol reagál vele.
Alkalmazás az orvosi iparban és az orvostudományban:
- a törlőkendő folyadékokkal impregnáló antiszeptikus oldataiban található,
- fertőtlenítő az injekció beadásának helyének letörléséhez,
- 75%-os vizes oldat kézfertőtlenítőként
- fertőtlenítő törlőkendők,
- szárító a középfülgyulladás megelőzésére,
- tartósítószer a genetikai anyag megőrzésére és elemzésére (kevésbé mérgező, mint a formaldehid).
Az izopropanolnak előnyei vannak az etanollal szemben: kifejezettebb fertőtlenítő hatása és alacsony ára. Tehát ahol korábban etanolt használtak, most izopropanolt használnak.
A kozmetikai és parfümiparban izopropanolt használnak a gyártás során:
- kozmetika,
- testápolási termékek,
- parfüm, kölnivíz, lakk.
Az élelmiszeriparban az izopropanolt hűtőfolyadékként használják a fagyasztott élelmiszerek gyártásánál.
A háztartásban:
- különböző felületek tisztításához, kivéve a gumit és a vinylt,
- foltok eltávolítására szövetről, fáról,
- a ragasztó eltávolításához a matricákról (papíron az izopropanol nemérvényes).
Toxikus
Az izopropanolt az orvostudományban helyi antiszeptikumként használják. Helyileg alkalmazva gyorsan elpárolog, és nincs negatív hatása.
Gőzök belélegzése esetén irritálja a légutakat, fejfájást okozhat. Az izopropanol magas koncentrációja a levegőben gátolja a központi idegrendszer munkáját, ami eszméletvesztéshez vezet. Ezért izopropanollal csak jól szellőző helyen dolgozzon.
Az izopropanolt belsőleg nem használják, mert mérgező. A májba kerülve mérgező anyaggá - acetonná - alakul, amely hatással van a májra, a vesére és az agyra. 200 ml izopropanol halálos adag.
