Isopropüülalkohol (2-propanool, isopropanool, i-propanool, isopropyl alkohol) on keemiline ühend, mis on oma lahustumisvõime, desinfitseerivate ja säilitusomaduste tõttu lai alt levinud. Seda alkoholi kasutatakse paljudes tööstusharudes, aga ka autojuhtidel ja arstidel.
Isopropüülalkohol – mis see on?
Isopropüülalkohol on sekundaarne ühehüdroksüülne alkohol. Isopropanooli keemiline valem on CH3 – CH (OH) – CH3. Isopropanooli võib pidada küllastunud süsivesiniku propaani derivaadiks CH3 – CH2 – CH3, mille molekulis on üks vesinikuaatom asendatud alkoholiga - hüdroksüülrühmaga (-OH). Kuna hüdroksüülrühm molekulis on üks, nimetatakse alkoholi ühehüdroksüülseks. Nagu on näha isopropüülalkoholi keemilisest valemist, on hüdroksüülrühmaga seotud süsinik seotudkaks rühma CH3. Seetõttu nimetatakse alkoholi teisejärguliseks.
Isopropüülalkoholi struktuurvalem, nagu ka mõnede teiste ühehüdroksüülsete alkoholide valemid, on näidatud joonisel.
Füüsikalised omadused
Paljud isopropanooli omadused, näiteks keemistemperatuur, tulenevad alkoholirühma (-OH) olemasolust. Sellel rühmal on kõrge polaarsus. Selle tulemusena moodustab ühe isopropanooli molekuli –OH rühm sideme teise isopropanooli molekuli –OH rühmaga. Seega on molekulid assotsieerunud ehk omavahel ühendatud. Sellist sidet nimetatakse vesiniksidemeks. Ta on nõrk, kuid omab looduses suurt tähtsust.
Vesiniksidemete tõttu on vesi H2O tavatingimustes vedelik, mitte gaas, nagu näiteks struktuurilt sarnane aine H 2 S vesiniksulfiid. Just vesiniksidemete olemasolu viib selleni, et vee tahkel faasil – jääl – on looduses väiksem tihedus kui vedelal faasil, mistõttu jää ei vaju.
Vesiniksidemete moodustumine seletab isopropüülalkoholi ja teiste madala molekulmassiga alkoholide kõrget keemistemperatuuri võrreldes sarnase struktuuriga ühenditega. Näiteks propaani keemistemperatuur on -42 ° C, see tähendab, et propaan on igal temperatuuril üle -42 ° C gaasilises olekus. Isopropüülalkoholi keemistemperatuur on palju kõrgem 82,4 °C juures. See tähendab, et isopropanool on tavalisel temperatuuril vedelal kujul.tingimus.
Kui võrrelda isopropüülalkoholi ja metüülalkoholi keemistemperatuuri, siis esimesel on temperatuur veidi kõrgem: 82 kraadi versus 65. See tähendab, et tavatingimustes aurustub isopropüülalkohol vähem kui metüülalkohol.
Isopropüülalkoholi ja mõnede teiste ühendite sulamis- ja keemistemperatuur on esitatud tabelis.
| Aine | Keemistemperatuur, oC | Sulamistemperatuur, oC |
| Metanool | 65 | -98 |
| Etanool | 78 | -117 |
| propanool | 97 | -127 |
| Isopropanool | 82 | -88 |
| propaan | -42 | -190 |
Vesiniksidemete moodustumine isopropanooli alkoholirühmade ja veemolekulide vahel määrab selle alkoholi lahustuvuse vees. Lahustuvus sõltub süsinikuaatomite arvust ahelas, mida vähem neid on, seda paremini alkohol lahustub. Seetõttu on alkoholide hulgas vees kõige paremini lahustuv metanool, mida saab veega segada mis tahes vahekorras. Etanool lahustub vees veidi halvemini kui metanool ja isopropanool on halvem kui etanool.
Isopropüülalkoholi peamised omadused
Lahustub atsetoonis, lahustub benseenis, seguneb vee, eetri, etanooliga.
Tihedus 0,7851g/cm3 (20°C).
Alumine plahvatuspiir – 2,5% (mahu järgi).
Sulamistemperatuur -89,5°C.
Temperatuurkeeb +82, 4°С.
Isopropüülalkoholi keemistemperatuuri sõltuvus rõhust on esitatud tabelis.
| Aururõhk, mmHg | Keemistemperatuur, oC |
| 1 | -26, 1 |
| 10 | 2, 4 |
| 40 | 23, 8 |
| 100 | 39, 5 |
| 400 | 67, 8 |
| 1020, 7 | 90 |
Keemilised omadused
Isopropüülalkohol on värvitu vedelik. Sellel on iseloomulik lõhn, mitte nagu etüülalkoholi lõhn. Ei juhi elektrit.
Osaleb arvukates keemilistes reaktsioonides, mida kasutatakse tööstuslikuks sünteesiks. Suurem osa toodetud isopropüülalkoholist läheb atsetooni tootmiseks. Atsetooni saamiseks tuleb isopropanool oksüdeerida tugeva oksüdeeriva ainega – seguga K2Cr2O7+ H 2SO4 või KMnO4 + H2 SO 4.
Võta vastu
Venemaal toodeti 2017. aastal umbes 40 tuhat tonni isopropüülalkoholi, mis on ligi 20% vähem kui 2016. aastal. Tootmismaht on üsna väike – samal perioodil toodeti ligi 4 miljonit tonni metanooli.
Isopropüülalkoholi toodavad Venemaal kaks ettevõtet: Synthetic Alcohol Plant CJSC Orenburgi linnas Orenburgi piirkonnas ja Sintez Acetone LLC Dzeržinski linnas Nižni Novgorodi oblastis.
Orskis toodetakse isopropanooli propüleeni või termilise või katalüütilise krakkimise gaasidest saadud propaan-propüleeni fraktsiooni väävelhappega hüdraatimise meetodil. Saadakse kahte tüüpi isopropanooli, mis erinevad puhastusastme poolest: tehniline (87%) ja absoluutne (99,95%). Dzeržinskis saadakse isopropanool atsetooni hüdrogeenimisel.
Isopropüülalkoholi tootmise kõrvalsaaduseks propüleeni hüdraatimisel on diisopropüülalkohol, mis on kõrge oktaanarvuga 98 ainena eriti väärtuslik.
Rakendus
Isopropüülalkohol on suurepärane lahusti, seega on sellel lai valik rakendusi. Seda kasutatakse peamiselt keemiatööstuses, aga ka nafta rafineerimisel, puidukeemiatööstuses, mööbli-, meditsiini-, toiduaine-, parfümeeriatööstuses, trükkimisel ja majapidamises. Rakendusjuhised:
- lahusti,
- säilitusaine,
- dehüdraator,
- ekstraktandi lisandid,
- stabilisaator,
- jääsulatusvahend.
Isopropanooli kasutamine keemia- ja autotööstuses
Keemiatööstuse rakendused on järgmised:
- tooraine atsetooni tootmiseks,
- plastide tootmine – madala tihedusega polüetüleen ja polüpropüleen,
- isopropüülatsetaadi süntees,
- insektitsiidide tootmine,
- lahusti etüültselluloosi, tselluloosatsetaadi, nitrotselluloosi tootmisel värvides ja lakidestööstus,
- nitrotselluloosi ohutu transport (sellele on lisatud 30% isopropanooli),
- ekstraktant peenkeemias.
- rafineerimistehase rakendus:
- Dislikütuse vaha eemaldamiseks kasutatav karbamiidlahusti
- õlide lisand, mis parandab nende korrosioonivastaseid omadusi ja alandab hangumispunkti,
- bensiinipaakidest vee "eemaldamine".
Vesi siseneb kütusetorudesse ja mahutitesse niiske õhu kondenseerumisel. Madalatel temperatuuridel see külmub ja võib moodustada jääkorgi. Absoluutse isopropanooli lisamisel vesi lahustub selles ega jäätu.
Autotööstuses:
- vee "eemaldamine" gaasimahutitest selle lahustamise teel,
- kütusekomponendina oktaanarvu suurendamiseks ja mürgiste heitkoguste vähendamiseks,
- tuuleklaasi soojendus,
- radiaatorite antifriis,
- pidurivedeliku eemaldamine hüdraulilistest pidurisüsteemidest.
Isopropanooli kasutamine muus majandustegevuses
Mööbli- ja puidukeemiarakendused:
- vaikude ekstraheerimine puidust, mis on segatud teiste lahustitega,
- vana laki eemaldamine, prantsuse poleerimislahusti, liimid, õlid,
- sideaine poleer- ja puhastusvahendites.
Trükitööstuses kasutatakse trükkimise niisutamiseks isopropanooliprotsessid. Elektroonikas - lahustina kontaktpistikute, magnetlintide, kettapeade, laserläätsede puhastamiseks, termopasta eemaldamiseks, klaviatuuride, LCD monitoride, klaasekraanide puhastamiseks. Ärge kasutage seda ainult vinüüli puhastamiseks, kuna isopropanool reageerib sellega.
Kasutusala meditsiinitööstuses ja meditsiinis:
- sisaldub salvrätikuvedelikke immutavates antiseptilistes lahustes,
- desinfitseerimisvahend süstekoha pühkimiseks,
- 75% vesilahust, mida kasutatakse kätepuhastusvahendina
- desinfitseerivad tampoonid,
- kuivati keskkõrvapõletiku ennetamiseks,
- säilitusaine geneetilise materjali säilitamiseks ja analüüsiks (vähem toksiline kui formaldehüüd).
Isopropanoolil on etanooli ees eelised: tugevam antiseptiline toime ja madal hind. Nii et seal, kus varem kasutati etanooli, kasutatakse nüüd isopropanooli.
Kosmeetika- ja parfüümitööstuses kasutatakse isopropanooli tootmises:
- kosmeetika,
- isikuhooldustooted,
- parfüüm, Köln, lakk.
Toiduainetööstuses kasutatakse isopropanooli külmutatud toiduainete tootmisel jahutusvedelikuna.
Leibkonnas:
- erinevate pindade puhastamiseks, välja arvatud kumm ja vinüül,
- plekkide eemaldamiseks riietelt, puidult,
- kleebistelt liimi eemaldamiseks (paberil ei ole isopropanoolkehtiv).
Toksilisus
Isopropanooli kasutatakse meditsiinis kohaliku antiseptikuna. Paikselt kasutamisel aurustub see kiiresti ega avalda negatiivset mõju.
Aurude sissehingamisel ärritab hingamisteid, võib põhjustada peavalu. Isopropanooli kõrge kontsentratsioon õhus pärsib kesknärvisüsteemi tööd, põhjustades teadvusekaotust. Seetõttu töötage isopropanooliga ainult hästi ventileeritavas kohas.
Isopropanooli ei kasutata seespidiselt, kuna see on mürgine. Maksa sattudes muutub see mürgiseks aineks - atsetooniks, mis mõjutab maksa, neere ja aju. 200 ml isopropanooli on surmav annus.
