Ізопропіловий спирт - склад та застосування - My Life
Ізопропіловий спирт - склад та застосування
Ізопропіловий спирт (також ізопропанол. пропан-2-ол. 2-пропанол. медичний спирт або скорочено IPA) - загальна назва хімічної сполуки, що має молекулярну формулу C3 H8 O. Це безбарвна, вогненебезпечна хімічна сполука з сильним запахом. Найпростішим його прикладом є вторинний алкоголь. де алкогольний вуглець приєднується до двох інших вуглеців, що іноді записується як (CH3)2CHOH. Вторинний алкоголь є структурним ізомером пропанолу.
Нашатирний спирт (аміак)
Нашатирний спирт або аміак – це сполука азоту та водню з формулою NH3. Це безбарвний газ із характерним різким запахом. Нашатирний спирт значно.
Властивості ізопропілового спирту
Ізопропіловий спирт розчиняється у воді, алкоголі, ефірі та хлороформі. Він здатний розчиняти етилцелюлозу, полівініл бутирал, багато олії. алкалоїди, гуми та натуральні смоли. З розчинами солей ізопропіловий спирт не взаємодіє. На відміну від етанолу або метанолу, його можна виділити з водного розчину шляхом додавання кухонної солі, сульфату натрію або будь-якої іншої солі неорганічної речовини, так як спирт погано розчинний у фізіологічних розчинах, і добре розчинний у безсольовій воді. Подібний процес у розмовній мові називають соління. і виробляється з метою поділу ізопропілового спирту на різні шари.
Даний спирт формує азеотропну суміш із водою, яка закипає при 80,37 o C та 87,7 % її ваги становить (91 %) ізопропіловий спирт. Суміш води та ізопропілового спирту має знижену температуру плавлення. Вона має трохи гіркуватий смак, і її не можна пити.
Зі зменшенням температури ізопропіловий спиртстає все більш і більш в'язким. При температурах нижче -70 ° C за в'язкістю він нагадує кленовий сироп.
Ізопропіловий спирт має максимальну спектральну поглинальну здатність 204 нм в ультрафіолетовому спектрі.
Реакції ізопропілового спирту
Ізопропіловий спирт здатний окислюватися до ацетону, який відповідає кетону. Подібний ефект може бути досягнутий при використанні окислювачів типу хромової кислоти, або шляхом дегідрування за допомогою мідного нагрітого каталізатора:
Ізопропіловий спирт часто використовується як розчинник, і джерела гідриду при редукції Мервайна-Понндорфа-Верлея, а також в інших гідрогенізаційних передавальних реакціях; він окислюється до ацетону. Цей спирт може бути перетворений на 2-бромопропан шляхом використання триброміду фосфору, або дегідрований до пропілену нагріванням із сірчаною кислотою.
Як і більшість спиртів, ізопропіловий реагує з активними металами, такими як калій. формуючи алкоксиди, які можна назвати ізопропоксиди. Для каталізації ізопропоксиду алюмінію використовується незначна кількість ртуті.
Виробництво спирту
У 1994 році, у Сполучених Штатах, Європі та Японії виробництво ізопропілового спирту склало 1,5 мільйона тонн. Виробництво здійснюється, перш за все, шляхом з'єднання води та пропілену реакцією гідратації. Другою в цьому процесі є гідрогенізація ацетону.
Існує два види процесу гідратації: непряма гідратація із сірчаною кислотою, та пряма гідратація. Перший спосіб, із застосуванням пропілену нижчої якості, переважає в США; Найсучасніший спосіб, що вимагає застосування пропілену високої очищення, широко поширений у Європі. Дані способи дозволяють отримати переважноізопропіловий спирт, а не 1-пропанол, оскільки згідно з правилом Марковникова здійснюються за участю води або сірчаної кислоти.
Процес непрямої гідратації є реакцією пропілену із сірчаною кислотою, з отриманням суміші складних ефірів сульфатів. Подальший гідроліз таких ефірів пором призводить до отримання дистильованого ізопропілового спирту. Діізопропіловий ефір є важливим побічним продуктом даного процесу: він переробляється назад та гідролізується для отримання необхідної речовини.
Пряма гідратація є реакцією пропілену і води в газовій або рідкій фазах, при високому тиску, і в присутності твердих або кислотних каталізаторів. В результаті виходить пропілен вищого ступеня чистоти (90%).
Обидва процеси мають на увазі відділення ізопропілового спирту від води та інших побічних продуктів шляхом дистиляції. Даний спирт і вода формують азеотроп, в результаті простої дистиляції виходить речовина, яка на 87,9% складається із ізопропілового спирту і на 12,1% води. Чистий (безводний) спирт виробляється шляхом азеотропної дистиляції з вологого ізопропілового спирту, із застосуванням або діізопропілового ефіру, або циклогексану як азеотропний засіб.
Неочищений ацетон, що використовується для отримання ізопропілового спирту, гідрогенізується в рідкій фазі за допомогою нікелю Ренея або суміші оксидів міді та хрому. Цей процес вигідний, оскільки з надлишків ацетону можна отримувати, наприклад, кумол.
Застосування ізопропілового спирту
У 1990 році в США було використано 45 тисяч тонн ізопропілового спирту. Більша частина спирту була використана як розчинник для покриттів або у виробничих процесах. Ізопропіловий спирт особливо популярний у фармацевтиці,мабуть, через низьку токсичність залишків. Невелика частина цього спирту застосовується як проміжне з'єднання в хімії. З ізопропілового спирту можна отримувати ацетон, але більшого поширення набуло виробництво кумолу (ізопропілбензолу). Минулого року значна частина (5,4 тонни) застосовувалася в побуті, а також у косметичних виробах. Цей продукт використовується також як добавка для бензину.
Ізопропіловий спирт розчиняє багато неполярних сумішей. Він також швидко випаровується та відносно нетоксичний, порівняно з альтернативними розчинниками. Таким чином, цей продукт отримав широке застосування як розчинник і засобу для чищення, особливо для розчинних масел.
Ізопропіловий спирт естерифікується для отримання ізопропілацетату, іншого розчинника. Вступаючи в реакцію з вуглецевим дисульфідом і гідроксидом натрію, він дає ізопропілксантогенат натрію, гербіцид та реактив рудної флотації. Ізопропіловий спирт реагує з чотирихлористим титаном та алюмінієм, даючи в результаті відповідно титан та ізопропоксид алюмінію, спочатку будучи каталізатором, а згодом – хімічним реактивом. Цей склад сам собою є хімічним реактивом, виступаючи у ролі дигидрогенизационного донора передачі гідрогенізації.
Дезинфікуючі тампони зазвичай містять 60-70 % водний розчин ізопропілового спирту. 75% розчин в об'ємному відношенні до води може застосовуватися як ручний дезінфікуючий засіб. Ізопропіловий спирт використовується як осушувач для профілактики зовнішнього отиту, більш відомого як «вухо плавця».
Ізопропіловий спирт є головним інгредієнтом у паливних добавках для видалення води з бензину. Вода у великих кількостях у паливних баках єпроблемою, оскільки вона відокремлюється від бензину, і може замерзнути у паливопроводі за холодних температур. Спирт не видаляє воду із бензину; швидше він дозволяє розчинити їх у ньому. Вже розчинена вода не становить такої загрози, оскільки більше не накопичується в лініях подачі палива і не замерзає. Ізопропіловий спирт часто продається в аерозольних ємностях як антиобмерзання вітрового скла. Він також використовується для видалення слідів гальмівної рідини з гідравлічних гальмівних систем, оскільки гальмівна рідина (зазвичай DOT 3, DOT 4 або мінеральна олія) може забруднювати гальмівні колодки, що може призвести до погіршення властивостей гальм.
Ізопропіловий спирт застосовують як біологічний консервант органіки, він є порівняно нетоксичною альтернативою формальдегіду та іншим синтетичним консервантам. 90-99% розчини ізопропілового спирту використовуються для збереження аналізів.
Ізопропіловий спирт часто використовується у вибірці ДНК. Його додають готову ДНК для преципітування ДНК в 'гранулу' після відцентрової обробки. Це можливо завдяки тому, що ДНК нерозчинна у ізопропіловому спирті.
Безпека спирту
Пари ізопропілового спирту щільніші за повітря, і вогненебезпечні при вмісті їх у повітрі в діапазоні від 2 до 12,7 %. Його потрібно тримати подалі від високої температури та відкритого вогню. Ізопропіловий спирт, як було зазначено вище, формує пероксиди, які можуть вибухати після досягнення певної концентрації. Також він є подразником шкіри.
Токсикологія
Ізопропіловий спирт та його метаболіт ацетон, діють як депресанти ЦНС (ЦЕНТРАЛЬНОЇ НЕРВОВОЇ СИСТЕМИ). Симптоми отруєння включають пронос. головний біль. запаморочення. депресію ЦНС, нудоту,блювоту, повну втрату чутливості, та кому. Отруєння може бути наслідком вживання, інгаляції, або вбирання; тому, рекомендується працювати в приміщеннях, що добре провітрюються, і використовувати захисні рукавички. Близько 15 г ізопропілового спирту на 70 кілограм ваги людини мають токсичний ефект, якщо нічого не робити. Однак, він не такий токсичний як метанол або етиленгліколь. Ізопропіловий спирт не призводить до ацидозу проміжків аніону (при якому знижений pH фактор зсідання крові викликає виснаження бікарбонатом аніону), на відміну від етанолу та метанолу. Цей спирт, тим не менш, створює осмолярний проміжок між розрахунковими і зваженими частинами сироватки, як і будь-який інший спирт. Передозування може спричинити фруктовий аромат дихання в результаті його метаболізму до ацетону, який далі засвоюється організмом і перетворюється на ацетат та глюкозу. У печінці ізопропіловий спирт окислюється алкоголь дегідрогеназою, утворюючи ацетон.