Isopropyl alcohol (2-propanol, isopropanol, i-propanol, isopropyl alcohol) ialah sebatian kimia yang telah meluas kerana keupayaan melarut, pembasmi kuman dan sifat pengawetnya. Alkohol ini digunakan dalam pelbagai jenis industri, serta pemandu dan doktor.
Isopropil alkohol - apakah itu?
Isopropil alkohol ialah alkohol monohidrik sekunder. Formula kimia isopropanol ialah CH3 – CH (OH) – CH3. Isopropanol boleh dianggap sebagai terbitan propana hidrokarbon tepu CH3 – CH2 – CH3, dalam molekul yang mana satu atom hidrogen digantikan oleh alkohol - kumpulan hidroksil (-OH). Oleh kerana kumpulan hidroksil dalam molekul adalah satu, alkohol dipanggil monohidrik. Seperti yang dapat dilihat daripada formula kimia isopropil alkohol, karbon yang dikaitkan dengan kumpulan hidroksil disambungkan kepadadua kumpulan CH3. Oleh itu, alkohol dipanggil sekunder.
Formula struktur isopropil alkohol, serta formula beberapa alkohol monohidrik lain, ditunjukkan dalam rajah.
Sifat fizikal
Banyak sifat isopropanol, takat didih misalnya, adalah disebabkan oleh kehadiran kumpulan alkohol (-OH). Kumpulan ini mempunyai kekutuban yang tinggi. Akibatnya, kumpulan –OH bagi satu molekul isopropanol membentuk ikatan dengan kumpulan –OH molekul isopropanol yang lain. Oleh itu, molekul dikaitkan, iaitu, ia bersambung antara satu sama lain. Ikatan sedemikian dipanggil ikatan hidrogen. Dia lemah, tetapi sifatnya sangat penting.
Disebabkan oleh ikatan hidrogen, air H2O dalam keadaan biasa ialah cecair, bukan gas, seperti, sebagai contoh, bahan yang serupa dalam struktur H 2 S hidrogen sulfida. Kehadiran ikatan hidrogen yang membawa kepada fakta bahawa fasa pepejal air - ais - mempunyai ketumpatan yang lebih rendah daripada fasa cecair, akibatnya ais tidak tenggelam.
Pembentukan ikatan hidrogen menerangkan takat didih tinggi isopropil alkohol dan alkohol berat molekul rendah yang lain berbanding dengan sebatian yang mempunyai struktur yang serupa. Sebagai contoh, takat didih propana ialah -42 ° C, iaitu, propana pada sebarang suhu di atas -42 ° C berada dalam keadaan gas. Takat didih isopropil alkohol jauh lebih tinggi pada 82.4°C. Ini bermakna isopropanol pada suhu biasa adalah dalam bentuk cecair.syarat.
Jika kita membandingkan takat didih isopropil alkohol dan metil alkohol, maka yang pertama mempunyai suhu yang lebih tinggi sedikit: 82 darjah berbanding 65. Ini bermakna dalam keadaan biasa, isopropil alkohol menyejat kurang daripada metil alkohol.
Takat lebur dan takat didih isopropil alkohol dan beberapa sebatian lain dibentangkan dalam jadual.
| Bahan | Takat didih, oC | Takat lebur, oC |
| Methanol | 65 | -98 |
| Ethanol | 78 | -117 |
| Propanol | 97 | -127 |
| Isopropanol | 82 | -88 |
| Propana | -42 | -190 |
Pembentukan ikatan hidrogen antara kumpulan alkohol isopropanol dan molekul air menentukan keterlarutan alkohol ini dalam air. Keterlarutan bergantung pada bilangan atom karbon dalam rantai, semakin sedikit daripadanya, semakin baik alkohol larut. Oleh itu, antara alkohol, metanol mempunyai keterlarutan tertinggi dalam air, yang boleh dicampur dengan air dalam sebarang nisbah. Etanol larut dalam air lebih buruk sedikit daripada metanol, dan isopropanol lebih buruk daripada etanol.
Ciri utama isopropil alkohol
Larut dalam aseton, larut dalam benzena, larut dengan air, eter, etanol.
Ketumpatan 0.7851g/cm3 (20°C).
Had letupan rendah - 2.5% (mengikut volum).
Takat lebur -89.5°C.
Suhumendidih +82, 4°C.
Pergantungan takat didih isopropil alkohol pada tekanan dibentangkan dalam jadual.
| Tekanan wap, mmHg | Takat didih, oC |
| 1 | -26, 1 |
| 10 | 2, 4 |
| 40 | 23, 8 |
| 100 | 39, 5 |
| 400 | 67, 8 |
| 1020, 7 | 90 |
Sifat kimia
Isopropil alkohol ialah cecair tidak berwarna. Ia mempunyai bau ciri, tidak seperti bau etil alkohol. Tidak mengalirkan elektrik.
Masuk ke dalam pelbagai tindak balas kimia, yang digunakan untuk sintesis industri. Kebanyakan isopropil alkohol yang dihasilkan pergi ke pengeluaran aseton. Untuk mendapatkan aseton, isopropanol mesti dioksidakan dengan agen pengoksidaan kuat - campuran K2Cr2O7+ H 2SO4 atau KMnO4 + H2 SO 4.
Terima
Di Rusia, kira-kira 40 ribu tan isopropil alkohol dihasilkan pada 2017, hampir 20% kurang daripada 2016. Jumlah pengeluaran agak kecil - hampir 4 juta tan metanol dihasilkan dalam tempoh yang sama.
Isopropil alkohol dihasilkan di Rusia oleh dua perusahaan: Kilang Alkohol Sintetik CJSC di bandar Orsk, Wilayah Orenburg dan Sintez Acetone LLC di bandar Dzerzhinsk, Wilayah Nizhny Novgorod.
Di Orsk, isopropanol dihasilkan melalui kaedah penghidratan asid sulfurik bagi pecahan propilena atau propana-propilena yang diperoleh daripada gas keretakan haba atau pemangkin. Dua jenis isopropanol diperolehi, berbeza dalam tahap penulenan: teknikal (87%) dan mutlak (99.95%). Di Dzerzhinsk, isopropanol diperoleh melalui penghidrogenan aseton.
Hasil sampingan dalam penghasilan isopropil alkohol melalui penghidratan propilena ialah diisopropil alkohol, yang mempunyai nilai tertentu sebagai bahan dengan nombor oktana tinggi 98.
Permohonan
Isopropil alkohol ialah pelarut yang sangat baik, jadi ia mempunyai pelbagai aplikasi. Ia digunakan terutamanya dalam industri kimia, serta dalam penapisan minyak, kimia kayu, perabot, perubatan, makanan, industri minyak wangi, dalam percetakan, dan dalam rumah tangga. Arahan permohonan:
- pelarut,
- pengawet,
- dehidrator,
- kotoran pengekstrak,
- penstabil,
- de-icer.
Penggunaan isopropanol dalam industri kimia dan automotif
Aplikasi industri kimia adalah seperti berikut:
- bahan mentah untuk penghasilan aseton,
- pengeluaran plastik - polietilena dan polipropilena berketumpatan rendah,
- sintesis isopropil asetat,
- pengeluaran racun serangga,
- pelarut dalam penghasilan etil selulosa, selulosa asetat, nitroselulosa dalam cat dan varnisindustri,
- pengangkutan selamat nitroselulosa (30% isopropanol ditambah kepadanya),
- ekstrak dalam teknologi kimia halus.
- aplikasi penapisan:
- Pelarut urea digunakan untuk dewaxing bahan api diesel
- tambahan kepada minyak yang meningkatkan sifat anti-karatnya dan merendahkan takat tuang,
- “membuang” air dari tangki petrol.
Air memasuki saluran bahan api dan ladang tangki melalui pemeluwapan daripada udara lembap. Pada suhu rendah, ia membeku dan boleh membentuk palam ais. Apabila menambah isopropanol mutlak, air larut di dalamnya dan tidak membeku.
Dalam industri automotif:
- “membuang” air dari tangki gas dengan melarutkannya,
- sebagai komponen bahan api untuk meningkatkan nombor oktana dan mengurangkan pelepasan toksik,
- penyahbeku cermin depan,
- antibeku untuk radiator,
- penyingkiran bendalir brek daripada sistem brek hidraulik.
Penggunaan isopropanol dalam aktiviti ekonomi lain
Perabot dan aplikasi kimia kayu:
- pengekstrak resin daripada kayu bercampur dengan pelarut lain,
- pembuangan varnis lama, pelarut pengilat Perancis, gam, minyak,
- pengikat dalam pengilat dan pembersih.
Dalam industri percetakan, isopropanol digunakan untuk melembapkan cetakanproses. Dalam elektronik - sebagai pelarut untuk membersihkan penyambung kenalan, pita magnetik, kepala cakera, kanta laser, untuk mengeluarkan pes haba, membersihkan papan kekunci, monitor LCD, skrin kaca. Jangan gunakannya hanya untuk membersihkan vinil, kerana isopropanol bertindak balas dengannya.
Permohonan dalam industri perubatan dan perubatan:
- termasuk dalam larutan antiseptik yang meresapi cecair lap,
- disinfektan untuk mengelap tapak suntikan,
- 75% larutan akueus digunakan sebagai pembersih tangan
- sapu pembasmi kuman,
- pengering untuk pencegahan otitis media,
- pengawet untuk pemeliharaan bahan genetik dan analisis (kurang toksik daripada formaldehid).
Isopropanol mempunyai kelebihan berbanding etanol: kesan antiseptik yang lebih ketara dan harga yang rendah. Jadi di mana etanol digunakan dahulu, isopropanol kini digunakan.
Dalam industri kosmetik dan minyak wangi, isopropanol digunakan dalam pengeluaran:
- kosmetik,
- produk penjagaan diri,
- minyak wangi, cologne, lakuer.
Dalam industri makanan, isopropanol digunakan sebagai penyejuk dalam penghasilan makanan sejuk beku.
Dalam rumah tangga:
- untuk membersihkan pelbagai permukaan kecuali getah dan vinil,
- untuk menghilangkan kotoran daripada kain, kayu,
- untuk mengeluarkan pelekat daripada pelekat (di atas kertas, isopropanol tidaksah).
Ketoksikan
Isopropanol digunakan dalam perubatan sebagai antiseptik tempatan. Apabila digunakan secara topikal, ia menyejat dengan cepat dan tidak mempunyai kesan negatif.
Merengsa pada saluran pernafasan jika terhidu wap, boleh menyebabkan sakit kepala. Kepekatan isopropanol yang tinggi di udara menghalang kerja sistem saraf pusat, menyebabkan kehilangan kesedaran. Oleh itu, gunakan isopropanol hanya di kawasan pengudaraan yang baik.
Isopropanol tidak digunakan secara dalaman kerana ia adalah toksik. Sekali di dalam hati, ia bertukar menjadi bahan beracun - aseton, yang menjejaskan hati, buah pinggang dan otak. 200 ml isopropanol ialah dos yang boleh membawa maut.
