Изопропилов алкохол (2-пропанол, изопропанол, и-пропанол, изопропилов алкохол) е химично съединение, което е станало широко разпространено поради своята разтваряща способност, дезинфекционни и консервиращи свойства. Този алкохол се използва в много видове индустрия, както и автомобилисти и лекари.
Изопропилов алкохол - какво е това?
Изопропиловият алкохол е вторичен едновалентен алкохол. Химическата формула на изопропанола е CH3 – CH (OH) – CH3. Изопропанолът може да се разглежда като производно на наситения въглеводород пропан CH3 – CH2 – CH3, в чиято молекула един водороден атом е заменен с алкохол - хидроксилна група (-ОН). Тъй като хидроксилната група в молекулата е една, алкохолът се нарича едновалентен. Както може да се види от химичната формула на изопропиловия алкохол, въглеродът, свързан с хидроксилната група, е свързан сдве групи CH3. Следователно алкохолът се нарича вторичен.
Структурната формула на изопропиловия алкохол, както и формулите на някои други едновалентни алкохоли, са показани на фигурата.
Физически свойства
Много свойства на изопропанола, например точката на кипене, се дължат на наличието на алкохолна група (-OH). Тази група има висока полярност. В резултат на това –OH групата на една молекула на изопропанол образува връзка с –OH групата на друга молекула на изопропанол. Така молекулите са свързани, тоест свързани помежду си. Такава връзка се нарича водородна връзка. Тя е слаба, но е от голямо значение в природата.
Поради водородните връзки, водата H2O при нормални условия е течност, а не газ, като например вещество, подобно по структура H 2 S сероводород. Именно наличието на водородни връзки води до факта, че твърдата фаза на водата - ледът - има по-ниска плътност в природата от течната фаза, в резултат на което ледът не потъва.
Образуването на водородни връзки обяснява високата точка на кипене на изопропиловия алкохол и други алкохоли с ниско молекулно тегло в сравнение със съединения с подобна структура. Например, точката на кипене на пропана е -42 ° C, тоест пропанът при всяка температура над -42 ° C е в газообразно състояние. Точката на кипене на изопропиловия алкохол е много по-висока при 82,4°C. Това означава, че изопропанолът при обикновена температура е в течна форма.състояние.
Ако сравним точката на кипене на изопропиловия алкохол и метиловия алкохол, тогава първият има малко по-висока температура: 82 градуса спрямо 65. Това означава, че при нормални условия изопропиловият алкохол се изпарява по-малко от метиловия алкохол.
Точката на топене и точката на кипене на изопропиловия алкохол и някои други съединения са представени в таблицата.
| Вещество | Точка на кипене, oC | Точка на топене, oC |
| Метанол | 65 | -98 |
| Етанол | 78 | -117 |
| Пропанол | 97 | -127 |
| Изопропанол | 82 | -88 |
| Пропан | -42 | -190 |
Образуването на водородни връзки между алкохолните групи на изопропанола и водните молекули определя разтворимостта на този алкохол във вода. Разтворимостта зависи от броя на въглеродните атоми във веригата, колкото по-малко от тях, толкова по-добре се разтваря алкохолът. Следователно сред алкохолите метанолът има най-висока разтворимост във вода, която може да се смесва с вода във всяко съотношение. Етанолът се разтваря във вода малко по-лошо от метанола, а изопропанолът е по-лош от етанола.
Основни характеристики на изопропиловия алкохол
Разтворим в ацетон, разтворим в бензен, смесващ се с вода, етер, етанол.
Плътност 0,7851g/cm3 (20°C).
Долна експлозивна граница - 2,5% (по обем).
Точка на топене -89,5°C.
Температуракипене +82, 4°С.
Зависимостта на точката на кипене на изопропиловия алкохол от налягането е представена в таблицата.
| Налягане на парите, mmHg | Точка на кипене, oC |
| 1 | -26, 1 |
| 10 | 2, 4 |
| 40 | 23, 8 |
| 100 | 39, 5 |
| 400 | 67, 8 |
| 1020, 7 | 90 |
Химически свойства
Изопропиловият алкохол е безцветна течност. Има характерна миризма, не като миризмата на етилов алкохол. Не провежда електричество.
Влиза в множество химични реакции, което се използва за промишлени синтези. По-голямата част от произведения изопропилов алкохол отива за производството на ацетон. За да се получи ацетон, изопропанолът трябва да се окисли със силен окислител - смес от K2Cr2O7+ H 2SO4 или KMnO4 + H2 SO 4.
Получаване
В Русия са произведени около 40 хиляди тона изопропилов алкохол през 2017 г., с почти 20% по-малко в сравнение с 2016 г. Обемът на производството е доста малък - почти 4 милиона тона метанол са произведени през същия период.
Изопропилов алкохол се произвежда в Русия от две предприятия: Завод за синтетичен алкохол CJSC в град Орск, Оренбургска област, и Sintez Acetone LLC в град Дзержинск, област Нижни Новгород.
В Орск изопропанолът се произвежда по метода на хидратиране със сярна киселина на пропилен или пропан-пропиленова фракция, получена от газове за термичен или каталитичен крекинг. Получават се два вида изопропанол, различаващи се по степен на пречистване: технически (87%) и абсолютен (99,95%). В Дзержинск изопропанолът се получава чрез хидрогениране на ацетон.
Страничен продукт при производството на изопропилов алкохол чрез хидратиране на пропилен е диизопропиловият алкохол, който е от особена стойност като вещество с високо октаново число от 98.
Заявление
Изопропиловият алкохол е отличен разтворител, така че има широк спектър от приложения. Използва се предимно в химическата промишленост, както и в нефтопреработката, дървохимическата, мебелната, медицинската, хранителната, парфюмерийната промишленост, в печатарството и в домакинството. Указания за кандидатстване:
- разтворител,
- консервант,
- дехидратор,
- извличащи примеси,
- стабилизатор,
- de-icer.
Използване на изопропанол в химическата и автомобилната промишленост
Приложенията в химическата промишленост са както следва:
- суровина за производството на ацетон,
- производство на пластмаси - полиетилен с ниска плътност и полипропилен,
- синтез на изопропил ацетат,
- производство на инсектициди,
- разтворител в производството на етил целулоза, целулозен ацетат, нитроцелулоза в бои и лаковеиндустрия,
- безопасно транспортиране на нитроцелулоза (към нея се добавя 30% изопропанол),
- екстрактант във фината химическа технология.
- приложение за рафинерия:
- Разтворител на карбамид, използван за депарафиниране на дизелово гориво
- добавка към масла, която подобрява техните антикорозионни свойства и понижава точката на течливост,
- „отстраняване” на вода от резервоарите за бензин.
Водата влиза в горивните тръбопроводи и резервоарните паркове чрез кондензация от влажен въздух. При ниски температури замръзва и може да образува ледена тапа. При добавяне на абсолютен изопропанол водата се разтваря в него и не замръзва.
В автомобилната индустрия:
- „отстраняване” на вода от резервоарите за газ чрез разтварянето й,
- като горивен компонент за увеличаване на октаново число и намаляване на токсичните емисии,
- размразяване на предното стъкло,
- антифриз за радиатори,
- отстраняване на спирачна течност от хидравличните спирачни системи.
Употреба на изопропанол в други икономически дейности
Мебели и химикали за дърво:
- екстракция на смоли от дърво, смесени с други разтворители,
- отстраняване на стар лак, френски разтворител за полиране, лепила, масла,
- свързващо средство в полиращи и почистващи препарати.
В печатарската индустрия изопропанолът се използва за овлажняване на печатапроцеси. В електрониката - като разтворител за почистване на контактни съединители, магнитни ленти, дискови глави, лазерни лещи, за премахване на термо паста, почистване на клавиатури, LCD монитори, стъклени екрани. Не го използвайте само за почистване на винил, тъй като изопропанолът реагира с него.
Приложение в медицинската индустрия и медицината:
- включен в антисептични разтвори, импрегниращи течности за избърсване,
- дезинфектант за избърсване на мястото на инжектиране,
- 75% воден разтвор, използван като дезинфектант за ръце
- дезинфекционни тампони,
- сушилня за профилактика на отит на средното ухо,
- консервант за запазване на генетичен материал и анализ (по-малко токсичен от формалдехида).
Изопропанолът има предимства пред етанола: по-изразен антисептичен ефект и ниска цена. Така че там, където преди се използваше етанол, сега се използва изопропанол.
В козметичната и парфюмерийната индустрия изопропанолът се използва в производството:
- козметика,
- продукти за лична хигиена,
- парфюм, одеколон, лак.
В хранително-вкусовата промишленост изопропанолът се използва като охлаждаща течност при производството на замразени храни.
В домакинството:
- за почистване на различни повърхности с изключение на гума и винил,
- за премахване на петна от тъкани, дърво,
- за премахване на лепилото от стикерите (на хартия изопропанолът не евалидно).
Токсичност
Изопропанолът се използва в медицината като локален антисептик. Когато се използва локално, се изпарява бързо и няма отрицателен ефект.
Дразни дихателните пътища при вдишване на пари, може да причини главоболие. Високата концентрация на изопропанол във въздуха инхибира работата на централната нервна система, което води до загуба на съзнание. Затова работете с изопропанол само в добре проветриво помещение.
Изопропанолът не се използва вътрешно, тъй като е токсичен. Попаднал в черния дроб, той се превръща в отровно вещество - ацетон, което засяга черния дроб, бъбреците и мозъка. 200 ml изопропанол е смъртоносна доза.
