Isopropyylialkoholi (2-propanoli, isopropanoli, i-propanoli, isopropyylialkoholi) on kemiallinen yhdiste, joka on levinnyt laajalle liukenemiskykynsä, desinfiointi- ja säilöntäominaisuuksiensa ansiosta. Tätä alkoholia käytetään monessa teollisuudessa sekä autoilijoissa ja lääkäreissä.
Isopropyylialkoholi – mitä se on?
Isopropyylialkoholi on toissijainen yksiarvoinen alkoholi. Isopropanolin kemiallinen kaava on CH3 – CH (OH) – CH3. Isopropanolia voidaan pitää tyydyttyneen hiilivedyn propaanin johdannaisena CH3 – CH2 – CH3, jonka molekyylissä yksi vetyatomi on korvattu alkoholilla - hydroksyyliryhmällä (-OH). Koska molekyylin hydroksyyliryhmä on yksi, alkoholia kutsutaan yksiarvoiseksi. Kuten isopropyylialkoholin kemiallisesta kaavasta voidaan nähdä, hydroksyyliryhmään liittyvä hiili on kytkettykaksi ryhmää CH3. Siksi alkoholia kutsutaan toissijaiseksi.
Isopropyylialkoholin rakennekaava, samoin kuin joidenkin muiden yksiarvoisten alkoholien kaavat, on esitetty kuvassa.
Fysikaaliset ominaisuudet
Monet isopropanolin ominaisuudet, esimerkiksi kiehumispiste, johtuvat alkoholiryhmän (-OH) läsnäolosta. Tällä ryhmällä on korkea polariteetti. Tämän seurauksena yhden isopropanolimolekyylin -OH-ryhmä muodostaa sidoksen toisen isopropanolimolekyylin -OH-ryhmän kanssa. Siten molekyylit liittyvät toisiinsa, eli ne ovat yhteydessä toisiinsa. Tällaista sidosta kutsutaan vetysidokseksi. Hän on heikko, mutta sillä on suuri merkitys luonnossa.
Vesisidosten vuoksi vesi H2O on normaaliolosuhteissa nestettä, ei kaasua, kuten esimerkiksi rakenteeltaan samanlainen aine H 2 S rikkivety. Juuri vetysidosten läsnäolo johtaa siihen, että veden kiinteällä faasilla - jäällä - on luonnossa pienempi tiheys kuin nestefaasilla, minkä seurauksena jää ei uppoa.
Vesisidosten muodostuminen selittää isopropyylialkoholin ja muiden alhaisen molekyylipainon alkoholien korkean kiehumispisteen verrattuna rakenteeltaan samanlaisiin yhdisteisiin. Esimerkiksi propaanin kiehumispiste on -42 ° C, eli propaani missä tahansa lämpötilassa, joka on yli -42 ° C, on kaasumaisessa tilassa. Isopropyylialkoholin kiehumispiste on paljon korkeampi 82,4 °C:ssa. Tämä tarkoittaa, että isopropanoli on tavallisessa lämpötilassa nestemäisessä muodossa.kunto.
Jos verrataan isopropyylialkoholin ja metyylialkoholin kiehumispistettä, ensimmäisellä on hieman korkeampi lämpötila: 82 astetta vs. 65. Tämä tarkoittaa, että normaaleissa olosuhteissa isopropyylialkoholi haihtuu vähemmän kuin metyylialkoholi.
Isopropyylialkoholin ja joidenkin muiden yhdisteiden sulamis- ja kiehumispiste on esitetty taulukossa.
| Aine | Keehumispiste, oC | Sulamispiste, oC |
| Metanoli | 65 | -98 |
| Ethanoli | 78 | -117 |
| propanoli | 97 | -127 |
| isopropanoli | 82 | -88 |
| propaani | -42 | -190 |
Vesisidosten muodostuminen isopropanolin alkoholiryhmien ja vesimolekyylien välillä määrää tämän alkoholin liukoisuuden veteen. Liukoisuus riippuu hiiliatomien lukumäärästä ketjussa, mitä vähemmän niitä on, sitä paremmin alkoholi liukenee. Siksi alkoholien joukossa metanolilla on suurin liukoisuus veteen, joka voidaan sekoittaa veteen missä tahansa suhteessa. Etanoli liukenee veteen hieman huonommin kuin metanoli ja isopropanoli huonommin kuin etanoli.
Isopropyylialkoholin pääominaisuudet
Liukoinen asetoniin, liukenee bentseeniin, sekoittuu veteen, eetteriin, etanoliin.
Tiheys 0,7851g/cm3 (20°C).
Alempi räjähdysraja - 2,5 % (tilavuudesta).
Sulamispiste -89,5°C.
Lämpötilakiehuva +82, 4°С.
Isopropyylialkoholin kiehumispisteen riippuvuus paineesta on esitetty taulukossa.
| Höyrynpaine, mmHg | Keehumispiste, oC |
| 1 | -26, 1 |
| 10 | 2, 4 |
| 40 | 23, 8 |
| 100 | 39, 5 |
| 400 | 67, 8 |
| 1020, 7 | 90 |
Kemialliset ominaisuudet
Isopropyylialkoholi on väritön neste. Sillä on tyypillinen haju, ei niin kuin etyylialkoholin haju. Ei johda sähköä.
Osallistuu lukuisiin kemiallisiin reaktioihin, joita käytetään teollisiin synteeseihin. Suurin osa tuotetusta isopropyylialkoholista menee asetonin tuotantoon. Asetonin saamiseksi isopropanoli on hapetettava vahvalla hapettimella - seoksella K2Cr2O7+ H 2SO4 tai KMnO4 + H2 SO 4.
Vastaanota
Venäjällä tuotettiin vuonna 2017 noin 40 tuhatta tonnia isopropyylialkoholia, lähes 20 % vähemmän kuin vuonna 2016. Tuotantomäärä on melko pieni - metanolia valmistettiin samana aikana lähes 4 miljoonaa tonnia.
Isopropyylialkoholia tuottaa Venäjällä kaksi yritystä: Synthetic Alcohol Plant CJSC Orskin kaupungissa Orenburgin alueella ja Sintez Acetone LLC Dzerzhinskin kaupungissa Nižni Novgorodin alueella.
Orskissa isopropanolia tuotetaan propyleenin rikkihappohydrataatiomenetelmällä tai termisistä tai katalyyttisistä krakkauskaasuista saadun propaani-propeenifraktion avulla. Saadaan kahden tyyppistä isopropanolia, jotka eroavat puhdistusasteelta: tekninen (87 %) ja absoluuttinen (99,95 %). Dzeržinskissä isopropanolia saadaan hydraamalla asetonia.
Sivutuote isopropyylialkoholin tuotannossa hydratoimalla propeenia on di-isopropyylialkoholi, joka on erityisen arvokas aineena, jonka oktaaniluku on 98.
Hakemus
Isopropyylialkoholi on erinomainen liuotin, joten sillä on laaja valikoima sovelluksia. Sitä käytetään pääasiassa kemianteollisuudessa sekä öljynjalostuksessa, puukemianteollisuudessa, huonekaluteollisuudessa, lääke-, elintarvike-, hajuvesiteollisuudessa, painoteollisuudessa ja kotitaloudessa. Sovellusohjeet:
- liuotin,
- säilöntäaine,
- kuivausaine,
- uuttoaineepäpuhtaudet,
- stabilisaattori,
- jäänpoisto.
Isopropanolin käyttö kemian- ja autoteollisuudessa
Kemianteollisuuden sovellukset ovat seuraavat:
- raaka-aine asetonin tuotantoon,
- muovien tuotanto - matalatiheyksinen polyeteeni ja polypropeeni,
- isopropyyliasetaatin synteesi,
- hyönteisten torjunta-aineiden tuotanto,
- liuotin etyyliselluloosan, selluloosa-asetaatin, nitroselluloosan valmistuksessa maalissa ja lakassateollisuus,
- nitroselluloosan turvallinen kuljetus (30 % isopropanolia lisätään siihen),
- uute hienokemiallisessa tekniikassa.
- jalostamosovellus:
- Dieselpolttoaineen vahanpoistoon käytetty urealiuotin
- öljyjen lisäaine, joka parantaa niiden korroosionesto-ominaisuuksia ja alentaa jähmettymispistettä,
- "poistaa" vettä bensasäiliöistä.
Vesi pääsee polttoainelinjoihin ja säiliötiloihin kosteasta ilmasta tiivistymällä. Alhaisissa lämpötiloissa se jäätyy ja voi muodostaa jäätulpan. Absoluuttista isopropanolia lisättäessä vesi liukenee siihen eikä jäädy.
Autoteollisuudessa:
- veden "poistaminen" kaasusäiliöistä liuottamalla,
- polttoainekomponenttina lisäämään oktaanilukua ja vähentämään myrkyllisiä päästöjä,
- tuulilasin huurteenpoisto,
- jäähdyttimen pakkasneste,
- jarrunesteen poisto hydraulisista jarrujärjestelmistä.
Isopropanolin käyttö muussa taloudellisessa toiminnassa
Kaluste- ja puukemialliset sovellukset:
- hartsien uuttaminen puusta, johon on sekoitettu muita liuottimia,
- vanhan lakan poisto, ranskalainen kiillotusaine, liimat, öljyt,
- sideaine kiillotusaineissa ja puhdistusaineissa.
Painoteollisuudessa isopropanolia käytetään painatuksen kostuttamiseenprosessit. Elektroniikassa - liuottimena kosketinliittimien, magneettinauhojen, levypäiden, laserlinssien puhdistamiseen, lämpöpastan poistoon, näppäimistöjen, LCD-näyttöjen, lasinäyttöjen puhdistamiseen. Älä käytä sitä vain vinyylin puhdistamiseen, sillä isopropanoli reagoi sen kanssa.
Sovellus lääketeollisuudessa ja lääketieteessä:
- sisältyy antiseptisiin liuoksiin, jotka kyllästävät pyyhinesteitä,
- desinfiointiaine pistoskohdan pyyhkimiseen,
- 75 % vesiliuosta käytetään käsien desinfiointiaineena
- desinfiointipyyhkeet,
- kuivausrumpu välikorvatulehduksen ehkäisyyn,
- säilöntäaine geneettisen materiaalin säilyttämiseen ja analysointiin (vähemmän myrkyllistä kuin formaldehydi).
Isopropanolilla on etuja etanoliin verrattuna: voimakkaampi antiseptinen vaikutus ja edullinen hinta. Joten missä ennen käytettiin etanolia, käytetään nyt isopropanolia.
Kosmetiikka- ja hajuvesiteollisuudessa isopropanolia käytetään tuotannossa:
- kosmetiikka,
- hygieniatuotteet,
- hajuvesi, Köln, lakka.
Elintarviketeollisuudessa isopropanolia käytetään jäähdytysnesteenä pakasteruokien valmistuksessa.
Kotitaloudessa:
- eri pintojen puhdistukseen paitsi kumin ja vinyylin,
- tahrojen poistamiseen kankaista, puusta,
- liiman poistamiseen tarroista (paperilla isopropanoli ei olevoimassa).
Myrkyllisyys
Isopropanolia käytetään lääketieteessä paikallisena antiseptisenä aineena. Paikallisesti käytettynä se haihtuu nopeasti eikä sillä ole negatiivista vaikutusta.
Ärsyttää hengitysteitä höyryjen hengitettynä, voi aiheuttaa päänsärkyä. Suuri isopropanolin pitoisuus ilmassa estää keskushermoston toimintaa, mikä johtaa tajunnan menetykseen. Siksi työskentele isopropanolin kanssa vain hyvin ilmastoidussa tilassa.
Isopropanolia ei käytetä sisäisesti, koska se on myrkyllistä. Maksassa se muuttuu myrkylliseksi aineeksi - asetoniksi, joka vaikuttaa maksaan, munuaisiin ja aivoihin. 200 ml isopropanolia on tappava annos.
