Alcoolul izopropilic (2-propanol, izopropanol, i-propanol, alcool izopropilic) este un compus chimic care a devenit larg răspândit datorită capacității sale de dizolvare, proprietăților dezinfectante și conservante. Acest alcool este folosit în multe tipuri de industrie, precum și în șoferi și medici.
Alcool izopropilic - ce este?
Alcoolul izopropilic este un alcool monohidroxilic secundar. Formula chimică a izopropanolului este CH3 – CH (OH) – CH3. Izopropanolul poate fi considerat un derivat al hidrocarburilor saturate propan CH3 – CH2 – CH3, în molecula căreia un atom de hidrogen este înlocuit cu o grupare alcool - hidroxil (-OH). Deoarece grupa hidroxil din moleculă este una, alcoolul se numește monohidric. După cum se poate observa din formula chimică a alcoolului izopropilic, carbonul asociat grupării hidroxil este legat dedouă grupuri CH3. Prin urmare, alcoolul este numit secundar.
Formula structurală a alcoolului izopropilic, precum și formulele altor alcooli monohidroxilici, sunt prezentate în figură.
Proprietăți fizice
Multe proprietăți ale izopropanolului, punctul de fierbere de exemplu, se datorează prezenței unei grupări alcool (-OH). Acest grup are o polaritate mare. Ca rezultat, gruparea –OH a unei molecule de izopropanol formează o legătură cu gruparea –OH a unei alte molecule de izopropanol. Astfel, moleculele sunt asociate, adică sunt conectate între ele. O astfel de legătură se numește legătură de hidrogen. Ea este slabă, dar are o mare importanță în natură.
Datorită legăturilor de hidrogen, apa H2O în condiții normale este un lichid, nu un gaz, cum ar fi, de exemplu, o substanță similară în structură H 2 S hidrogen sulfurat. Prezența legăturilor de hidrogen este cea care duce la faptul că faza solidă a apei - gheața - are o densitate mai mică în natură decât faza lichidă, drept urmare gheața nu se scufundă.
Formarea legăturilor de hidrogen explică punctul de fierbere ridicat al alcoolului izopropilic și al altor alcooli cu greutate moleculară mică în comparație cu compușii cu structură similară. De exemplu, punctul de fierbere al propanului este de -42 ° C, adică propanul la orice temperatură peste -42 ° C este în stare gazoasă. Punctul de fierbere al alcoolului izopropilic este mult mai mare la 82,4°C. Aceasta înseamnă că izopropanolul la temperatura obișnuită este sub formă lichidă.stare.
Dacă comparăm punctul de fierbere al alcoolului izopropilic și al alcoolului metilic, atunci primul are o temperatură ceva mai mare: 82 de grade față de 65. Aceasta înseamnă că, în condiții normale, alcoolul izopropilic se evaporă mai puțin decât alcoolul metilic.
Punctul de topire și punctul de fierbere al alcoolului izopropilic și al altor compuși sunt prezentate în tabel.
| Substanță | Punctul de fierbere, oC | Punctul de topire, oC |
| Metanol | 65 | -98 |
| Ethanol | 78 | -117 |
| Propanol | 97 | -127 |
| Izopropanol | 82 | -88 |
| Propan | -42 | -190 |
Formarea legăturilor de hidrogen între grupările alcoolice ale izopropanolului și moleculele de apă determină solubilitatea acestui alcool în apă. Solubilitatea depinde de numărul de atomi de carbon din lanț, cu cât sunt mai puțini, cu atât alcoolul se dizolvă mai bine. Prin urmare, dintre alcooli, metanolul are cea mai mare solubilitate în apă, care poate fi amestecată cu apă în orice raport. Etanolul se dizolvă în apă puțin mai rău decât metanolul, iar izopropanolul este mai rău decât etanolul.
Principalele caracteristici ale alcoolului izopropilic
Solubil în acetonă, solubil în benzen, miscibil cu apă, eter, etanol.
Densitate 0,7851g/cm3 (20°C).
Limita inferioară de explozie - 2,5% (în volum).
Punctul de topire -89,5°C.
Temperaturafierbere +82, 4°С.
Dependența punctului de fierbere al alcoolului izopropilic de presiune este prezentată în tabel.
| Presiunea vaporilor, mmHg | Punctul de fierbere, oC |
| 1 | -26, 1 |
| 10 | 2, 4 |
| 40 | 23, 8 |
| 100 | 39, 5 |
| 400 | 67, 8 |
| 1020, 7 | 90 |
Proprietăți chimice
Alcoolul izopropilic este un lichid incolor. Are un miros caracteristic, nu ca mirosul de alcool etilic. Nu conduce electricitatea.
Intră în numeroase reacții chimice, care este folosită pentru sinteze industriale. Cea mai mare parte din alcoolul izopropilic produs merge la producerea de acetonă. Pentru a obține acetonă, izopropanolul trebuie oxidat cu un agent oxidant puternic - un amestec de K2Cr2O7+ H 2SO4 sau KMnO4 + H2 SO 4.
Primire
În Rusia, în 2017 au fost produse aproximativ 40 de mii de tone de alcool izopropilic, cu aproape 20% mai puțin decât în 2016. Volumul producției este destul de mic - în aceeași perioadă au fost produse aproape 4 milioane de tone de metanol.
Alcoolul izopropilic este produs în Rusia de două întreprinderi: Synthetic Alcohol Plant CJSC din orașul Orsk, regiunea Orenburg și Sintez Acetone LLC din orașul Dzerjinsk, regiunea Nijni Novgorod.
În Orsk, izopropanolul este produs prin metoda de hidratare cu acid sulfuric a fracției de propilenă sau propan-propilenă obținută din gaze de cracare termică sau catalitică. Se obțin două tipuri de izopropanol, care diferă prin gradul de purificare: tehnic (87%) și absolut (99,95%). În Dzerjinsk, izopropanolul se obține prin hidrogenarea acetonei.
Un produs secundar în producerea alcoolului izopropilic prin hidratarea propilenei este alcoolul diizopropilic, care are o valoare deosebită ca substanță cu un număr octanic ridicat de 98.
Aplicație
Alcoolul izopropilic este un solvent excelent, deci are o gamă largă de aplicații. Se foloseste mai ales in industria chimica, precum si in rafinarea petrolului, lemno-chimica, mobila, industria medicala, alimentara, parfumerie, in tipografie si in gospodarie. Instrucțiuni de aplicare:
- solvent,
- conservant,
- deshidratator,
- impurități extractive,
- stabilizator,
- dezghețare.
Utilizarea izopropanolului în industria chimică și auto
Aplicațiile din industria chimică sunt următoarele:
- materie primă pentru producția de acetonă,
- producție de materiale plastice - polietilenă de joasă densitate și polipropilenă,
- sinteza acetatului de izopropil,
- producție de insecticide,
- solvent în producția de etil celuloză, acetat de celuloză, nitroceluloză în vopsea și lacindustrie,
- transport sigur al nitrocelulozei (se adaugă izopropanol 30%),
- extractant în tehnologia chimică fină.
- aplicație rafinărie:
- Solvent de uree folosit pentru deparafinarea motorinei
- un aditiv pentru uleiuri care le îmbunătățește proprietățile anticorozive și scade punctul de curgere,
- „eliminarea” apei din rezervoarele de benzină.
Apa intră în conductele de combustibil și în rezervoarele prin condensarea aerului umed. La temperaturi scăzute, îngheață și poate forma un dop de gheață. Când adăugați izopropanol absolut, apa se dizolvă în el și nu îngheață.
În industria auto:
- „eliminarea” apei din rezervoarele de gaz prin dizolvarea acesteia,
- ca componentă a combustibilului pentru a crește cifra octanică și a reduce emisiile toxice,
- dezghețator de parbriz,
- antigel pentru calorifere,
- eliminarea lichidului de frână din sistemele de frânare hidraulice.
Utilizarea izopropanolului în alte activități economice
Aplicații chimice pentru mobilier și lemn:
- extracția rășinilor din lemn în amestec cu alți solvenți,
- îndepărtarea lacului vechi, solvent francez pentru lustruire, cleiuri, uleiuri,
- liant în produse de lustruit și de curățare.
În industria tipografică, izopropanolul este folosit pentru umezirea tipăririiproceselor. În electronică - ca solvent pentru curățarea conectorilor de contact, benzi magnetice, capete de disc, lentile laser, pentru îndepărtarea pastei termice, curățarea tastaturi, monitoare LCD, ecrane din sticlă. Nu îl folosiți doar pentru a curăța vinilul, deoarece izopropanolul reacționează cu el.
Aplicație în industria medicală și medicină:
- inclus în soluțiile antiseptice care impregnează lichide de șervețel,
- dezinfectant pentru ștergerea locului de injectare,
- Soluție apoasă de 75% folosită ca dezinfectant pentru mâini
- tampoane dezinfectante,
- uscător pentru prevenirea otitei medii,
- conservant pentru conservarea materialului genetic și analiză (mai puțin toxic decât formaldehida).
Isopropanolul are avantaje față de etanol: un efect antiseptic mai pronunțat și un preț scăzut. Așadar, acolo unde se folosea etanol, acum se folosește izopropanol.
În industria cosmetică și a parfumurilor, izopropanolul este utilizat în producție:
- cosmetice,
- produse de îngrijire personală,
- parfum, colonie, lac.
În industria alimentară, izopropanolul este folosit ca agent de răcire în producția de alimente congelate.
În gospodărie:
- pentru curățarea diferitelor suprafețe, cu excepția cauciucului și a vinilului,
- pentru îndepărtarea petelor de pe țesături, lemn,
- pentru a îndepărta adezivul de pe autocolante (pe hârtie, izopropanolul nu estevalid).
Toxicitate
Isopropanolul este utilizat în medicină ca antiseptic local. Când este utilizat local, se evaporă rapid și nu are niciun efect negativ.
Iritant pentru tractul respirator în cazul inhalării vaporilor, poate provoca dureri de cap. O concentrație mare de izopropanol în aer inhibă activitatea sistemului nervos central, ducând la pierderea conștienței. Prin urmare, lucrați cu izopropanol numai într-o zonă bine ventilată.
Isopropanolul nu este utilizat intern deoarece este toxic. Odată ajuns în ficat, se transformă într-o substanță otrăvitoare - acetonă, care afectează ficatul, rinichii și creierul. 200 ml de izopropanol este o doză letală.
