Изопропиловый спирт (изопропанол) – это органическое соединение, относящееся к классу спиртов. В соответствии с особенностями применения он является . Изопропиловый спирт имеет формулу CH3CH(OH)CH3. Его еще называют медицинский спирт.
Изопропиловый спирт представляет собой прозрачную жидкость с горьковатым вкусом и сильным спиртовым запахом. Огнеопасен. Имеет низкую плотность. Обладает характерными физическими и химическими свойствами.
Физические свойства изопропанола
Вещество в жидком состоянии имеет плотность 0,79 г/см3. Такая плотность ниже, чем у воды, поэтому изопропанол более летучий, чем вода. Он начинает кипеть при 83 градусах Цельсия. При концентрации более 2,5% в определенных условиях может взрываться. Самопроизвольное воспламенение происходит при нагреве до температуры выше 450 градусов Цельсия. Сочетание паров изопропилового спирта с воздухом способно образовывать взрывоопасную взвесь.
Спирт неплохо растворяется в ацетоне, бензоле. При добавлении в смесь воды и изопропанола поваренной соли он выделяется в отдельную фракцию.
Еще одним свойством изопропанола является постепенное увеличение вязкости при охлаждении. При значениях ниже – 70 °С имеет сиропообразную консистенцию.
Наиболее сильная линия поглощения молекул изопропанола приходится на ультрафиолетовую часть спектра (204 нм).
Химические свойства изопропанола
Изопропиловый спирт легко превращается в ацетон. Это происходит при его реакции с такими окислителями, как хромовая кислота либо с использованием нагретой меди. В ходе данной реакции от спирта отщепляется молекула водорода.
Пройдите небольшой опрос получите бесплатно брошюру "Культура приема спиртных напитков".
Какие спиртные напитки Вы чаще всего употребляете?
Как часто Вы употребляете алкоголь?
Возникает ли у Вас на следующий день после приема спиртных напитков желание "опохмелиться"?
Как Вы думаете на какую из систем алкоголь оказывает наибольшее негативное влияние?
Как Вы считаете, достаточны ли меры, принимаемые правительством, по ограничению продажи алкоголя?
Изопропанол является растворителем и может повреждать изделия из пластика и резины. При нагревании с участием серной кислоты из него может образовываться пропилен.
Подобно многим другим спиртам, изопропиловый спирт вступает в реакцию с некоторыми металлами, например, с калием.
Получение изопропилового спирта
Масштабы производства изопропанола составляют миллионы тонн в год. Для промышленного получения изопропилового спирта используют воду и пропилен (реакция гидратации). Выделяют прямую и косвенную гидратацию. Косвенная гидратация активно используется в США. Для нее используется сырье низкого качества.
Прямая гидратация, для которой используется высокоочищенный пропилен, применяется в Европе.
Под косвенной гидратацией понимают такое взаимодействие серной кислоты и пропилена, при котором образуется смесь сложных эфиров. Гидролиз данных соединений с использованием пара приводит к выделению изопропилового спирта. При этом также выделяется диизопропиловый эфир. Он является побочным компонентом и затем также используется для получения изопропилового спирта.
При прямой гидратации происходит реакция воды и пропилена с участием катализаторов. Она протекает в условиях высокого давления. Данная реакция дает более качественный спирт со степенью очистки более 90 процентов. В результате получается спирт изопропиловый абсолютированный.
Для отделения спирта от воды и других продуктов реакции используется метод дистилляции. Первоначально образуется смесь, состоящая из 88 процентов спирта и 12 процентов воды. Такой спирт называют влажным. Для получения чистого продукта используется метод азеотропной дистилляции, для чего применяется циклогексан и другие соединения.
При производстве изопропилового спирта необходимо соблюдение стандартов, регламентируемых в соответствии с ГОСТ 9805 84: спирт изопропиловый, технические условия.
Использование изопропанола
Изопропиловый спирт применяется в различных сферах человеческой деятельности. Среди них такие, как лакокрасочная промышленность, нефтепереработка, переработка древесины, химическая, парфюмерная и мебельная промышленность, автохимия.
При производстве лаков и красок он используется в качестве растворителя. В области нефтепереработки изопропиловый спирт нашел применение в качестве добавки к маслам и как растворитель.
При деревообработке его применяют для извлечения древесной смолы.
В химической и парфюмерной промышленности данное вещество используют как растворитель для эфиров и других веществ.
В сфере автохимии этот спирт нашел применение при производстве антифризов и других, требующихся для работы автомобилей, жидкостей.
Изопропиловый спирт можно обнаружить в составе парфюмерии, косметики, бытовой химии, веществ для дезинфекции. Также его используют в слесарном деле.
Большая часть изопропилового спирта реализуется в процессе производства различных видов продукции. Его часто применяют в фармацевтическом деле, что связано с низкой токсичностью примесей. Некоторая часть изопропилового спирта используется в химии при получении ацетона. Однако чаще его применяют для получения изопропилбензола. Около 5 тонн в год используется в бытовых целях и в косметике.
Еще одним направлением использования изопропанола является включение его в состав бензина в качестве добавки.
Применение изопропанола в качестве растворителя
Изопропиловый спирт легко испаряется и обладает более низкой (в сравнении с другими растворителями) токсичностью. Как растворитель он подходит для многих составов. Все это обусловило активное использование этого спирта в качестве растворяющего и чистящего средства, особенно при очистке изделий от масляных загрязнений. Изопропиловый спирт можно применять для очистки деталей в электронной технике, клавиатуры, ЖК мониторов. Может быть неплохим вариантом в качестве чистящего средства в домашнем хозяйстве. Подойдет он для таких материалов, как ткань и древесина. В то же время его нельзя использовать для очистки винила.
Применение в химической промышленности и медицине
Изопропиловый спирт является сырьем для производства изопропилацетата, который также является растворителем. Реакция изопропанола с алюминием и четыреххлористым титаном приводит к выделению титана.
Изопропанол применяют в медицине в составе тампонов для дезинфекции, которые содержат водный раствор данного соединения. Также его используют в качестве осушающего средства в целях предотвращения появления наружного отита (одного из заболеваний ушей).
Использование изопропанола в автомобилестроении
Изопропанол используют в качестве основного ингредиента в составе топлива в целях растворения водной фракции в составе бензина. Это исключает риск замерзания воды. В продаже можно встретить аэрозольные баллончики, основное назначение которых – борьба с обледенением ветрового стекла. Также его используют для очистки тормозных систем от остатков тормозной жидкости.
Применение в биологии
Изопропиловый спирт используют как консервант для органики и для хранения анализов. Для консервации можно также использовать формальдегид, но он более токсичен.
Изопропанол нередко используют при исследованиях ДНК. Дело в том, что молекула ДНК не растворяется в этом спирте. В ходе исследований изопропиловый спирт добавляется в подготовленную ДНК в целях преципитирования.
Токсикология
Изопропанол негативно воздействует на организм человека. При попадании его на кожу вызывает ее раздражение. При приеме внутрь может наблюдаться понос, головокружение, головная боль, тошнота, рвота, депрессивное состояние и даже кома.
Также могут отмечаться следующие нежелательные явления:
Желудочно-кишечные расстройства
- Желудочно-кишечные расстройства.
- Повышение кровяного давления.
- Гастрит.
- Уменьшение частоты сердечных сокращений.
Наибольшее воздействие это вещество оказывает на нервную систему. Известны также случаи таких серьезных последствий отравления, как некроз скелетной мускулатуры.
Проникновение спирта в организм может произойти вследствие вдыхания, впитывания в кожу, употребления внутрь. Опасной считается доза в 15 грамм этого спирта для взрослого человека.
Отравление посредством употребления внутрь иногда происходит у детей. При этом до летального исхода дело, как правило, не доходит. При приеме небольших количеств этого спирта наблюдается в основном диарея.
Ингаляционное отравление маловероятно, так как это вещество не слишком летучее. Поэтому для накопления молекул в воздухе помещений требуется большая площадь разлива и определенное время. При сжигании наблюдается распад изопропанола на молекулы углекислого газа и молекулы воды. При этом не выделяются нежелательные вещества, нет дыма и сажи.
Основной негативный эффект изопропанола обусловлен тем, что в организме человека он преобразуется в ацетон. Время выведения изопропилового спирта составляет от 3 до 8 часов.
Однако он менее токсичен, чем метиловый спирт. По сравнению с этанолом у него более выражен наркотический эффект. В течение определенного времени происходит опьянение. При высокой концентрации паров изопропилового спирта может наступить потеря сознания.
Изопропиловый спирт не накапливается в теле человека, поэтому хроническое отравление им маловероятно.
- хорошо проветривать помещения;
- не держать это вещество в доступном для детей месте;
- не использовать не по назначению.
Купить изопропиловый спирт можно в крупных городах, в том числе в Москве по низкой цене. При этом продажа осуществляется в небольшом количестве. Большой объем этого спирта можно приобрести по заказу в интернет-магазинах.
Изопропиловый спирт (также изопропанол , пропан-2-ол , 2-пропанол , медицинский спирт или сокращенно IPA ) - общее название химического соединения, имеющего молекулярную формулу C 3 H 8 O. Это бесцветное, огнеопасное химическое соединение с сильным запахом. Простейшим его примером является вторичный алкоголь , где алкогольный углерод присоединяется к двум другим углеродам, что иногда записывается как (CH 3) 2 CHOH. Вторичный алкоголь является структурным изомером пропанола.
Свойства изопропилового спирта
Изопропиловый спирт растворяется в воде, алкоголе, эфире и хлороформе. Он способен растворять этилцеллюлозу, поливинил бутирал, многие масла , алкалоиды, резины и натуральные смолы. C растворами солей изопропиловый спирт не взаимодействует. В отличие от этанола или метанола, его можно выделить из водного раствора путем добавления поваренной соли, сульфата натрия, или любой другой соли неорганического вещества, так как спирт плохо растворим в физиологических растворах, и хорошо растворим в бессолевой воде. Подобный процесс в разговорной речи называют соление , и производится он с целью разделения изопропилового спирта на различные слои.
Данный спирт формирует азеотропную смесь с водой, которая закипает при 80,37 o C и 87,7 % её веса составляет (91 %) изопропиловый спирт. Смесь воды и изопропилового спирта обладает пониженной температурой плавления. Она имеет немного горьковатый вкус, и её нельзя пить.
С уменьшением температуры изопропиловый спирт становится все более и более вязким. При температурах ниже -70 °C по вязкости он напоминает кленовый сироп.
Изопропиловый спирт обладает максимальной спектральной поглощательной способностью в 204 нм в ультрафиолетовом спектре.
Реакции изопропилового спирта
Изопропиловый спирт способен окисляться до ацетона, который соответствует кетону. Подобный эффект может быть достигнут при использовании окислителей типа хромовой кислоты, или путем дегидрирования с помощью нагретого медного катализатора:
(CH 3) 2 CHOH → (CH 3) 2 СО + H 2
Изопропиловый спирт часто используется в качестве растворителя, и источника гидрида при редукции Мервайна-Понндорфа-Верлея, а также в других гидрогенизационных передаточных реакциях; он окисляется до ацетона. Этот спирт может быть преобразован в 2-бромопропан путем использования трибромида фосфора, или дегидрирован до пропилена нагревом с серной кислотой.
Как и большинство спиртов, изопропиловый реагирует с активными металлами, такими как калий , формируя алкоксиды, которые ещё можно назвать изопропоксиды . Для катализации изопропоксида алюминия используется незначительное количество ртути.
Производство спирта
В 1994 году, в Соединенных Штатах, Европе, и Японии производство изопропилового спирта составило 1,5 миллиона тонн. Производство осуществляется, прежде всего, путем соединения воды и пропилена реакцией гидратации. Второстепенной в данном процессе является гидрогенизация ацетона.
Существует два вида процесса гидратации: косвенная гидратация с серной кислотой, и прямая гидратация. Первый способ, с применением пропилена более низкого качества, преобладает в США ; более современный способ, требующий применения пропилена высокой очистки, широко распространен в Европе. Данные способы позволяют получить преимущественно изопропиловый спирт, а не 1-пропанол, поскольку согласно правилу Марковникова, осуществляются при участии воды или серной кислоты.
Косвенная гидратация
Процесс косвенной гидратации представляет собой реакцию пропилена с серной кислотой, с получением смеси сложных эфиров сульфатов. Последующий гидролиз таких эфиров паром приводит к получению дистиллированного изопропилового спирта. Диизопропиловый эфир является важным побочным продуктом данного процесса: он перерабатывается обратно и гидролизируется для получения требуемого вещества.
Прямая гидратация
Прямая гидратация представляет собой реакцию пропилена и воды в газовой или жидкой фазах, при высоком давлении, и в присутствии твердых или кислотных катализаторов. В результате получается пропилен более высокой степени чистоты (>90 %).
Оба процесса подразумевают отделение изопропилового спирта от воды и других побочных продуктов путем дистилляции. Данный спирт и вода формируют азеотроп, в результате простой дистилляции получается вещество, которое на 87,9 % состоит из изопропилового спирта и на 12,1 % из воды. Чистый (безводный) спирт производится путем азеотропной дистилляции из влажного изопропилового спирта, с применением либо диизопропилового эфира, либо циклогексана в качестве азеотропного средства.
Гидрогенизация ацетона
Неочищенный ацетон, используемый для получения изопропилового спирта, гидрогенизируется в жидкой фазе с помощью никеля Ренея или смеси оксидов меди и хрома. Данный процесс выгоден, поскольку из излишков ацетона можно получать, например, кумол.
Применение изопропилового спирта
В 1990 году, в США были использованы 45 тысяч тонн изопропилового спирта. Большая часть спирта была использована в качестве растворителя для покрытий или в производственных процессах. Изопропиловый спирт особенно популярен в фармацевтике, по-видимому, из-за низкой токсичности остатков. Небольшая часть этого спирта применяется в качестве промежуточного соединения в химии. Из изопропилового спирта можно получать ацетон, но более широкое распространение получило производство кумола (изопропилбензола). В прошедшем году, значительная часть (5,4 тонны) применялась в быту, а также в косметических изделиях. Данный продукт используется также в качестве добавки для бензина.
Растворитель
Изопропиловый спирт растворяет многие неполярные смеси. Он также быстро испаряется и относительно нетоксичен, по сравнению с альтернативными растворителями. Таким образом, этот продукт получил широкое применение в качестве растворителя и чистящего средства, особенно для растворимых масел.
Примерами подобного применения могут быть очистка электронных устройств, контактных разъемов (как на картриджах ПЗУ), магнитных лент и головок дисков (используемых в аудио и видеомагнитофонах, и в двигателях дисководов), лазерных линз в оптических приводах (например CD, DVD); также его можно применять для удаления термопасты с радиаторов и корпусов ИС (таких как ЦПУ.) Изопропиловый спирт используется для очистки клавиатур, ЖК-мониторов и ноутбуков, продается в качестве очистителя белых досок, и является более безопасной альтернативой обычным хозяйственным чистящим средствам. Он используется для очистки ЖК-мониторов и стеклянных экранов (на некоторых экранах есть риск повреждения антибликового покрытия). Также этот спирт применяется для придания блеска подержанным или изношенным невиниловым записям. Изопропиловый спирт нельзя применять для очистки винила, поскольку щелочная реакция может удалить пластификатор, и винил отвердеет. Он эффективен при удалении остатков клея с некоторых липких наклеек, хотя некоторые бумажные наклейки могут быть невосприимчивы к нему. Данный спирт можно применять для удаления пятен с тканей, древесины, хлопка и пр. Кроме того, его можно использовать для удаления пятен от масел и других нефтепродуктов, и подготовки поверхностей для перекрашивания. Также изопропиловый спирт используется в качестве увлажнителя источника в литографской печати, и часто применялся в качестве растворителя французской полировки шеллаком в мебельном производстве.
Промежуточное звено
Изопропиловый спирт эстерифицируется для получения изопропилацетата, другого растворителя. Вступая в реакцию с углеродистым дисульфидом и гидроокисью натрия, он дает изопропилксантогенат натрия, гербицид и реактив рудной флотации. Изопропиловый спирт реагирует с четырёххлористым титаном и алюминием, давая в результате соответственно титан и изопропоксид алюминия, изначально являясь катализатором, а впоследствии - химическим реактивом. Этот состав сам по себе является химическим реактивом, выступая в роли дигидрогенизационного донора в передаче гидрогенизации.
Медицина
Дезинфицирующие тампоны, как правило, содержат 60-70 % водный раствор изопропилового спирта. 75 % раствор в объемном отношении к воде может применяться в качестве ручного дезинфицирующего средства. Изопропиловый спирт используется в качестве осушителя для профилактики наружного отита, более известного как «ухо пловца».
Автомобильная промышленность
Изопропиловый спирт является главным ингредиентом в топливных добавках для удаления воды из бензина. Вода в больших количествах в топливных баках является проблемой, поскольку она отделяется от бензина, и может замерзнуть в топливопроводе при холодных температурах. Спирт не удаляет воду из бензина; скорее он позволяет растворить её в нем. Уже растворенная, вода не представляет такой угрозы, поскольку больше не накапливается в линиях подачи топлива и не замерзает. Изопропиловый спирт часто продается в аэрозольных емкостях в качестве антиобледенителя ветрового стекла. Он также используется для удаления следов тормозной жидкости с гидравлических тормозных систем, поскольку тормозная жидкость (обычно DOT 3, DOT 4 или минеральное масло) может загрязнять тормозные колодки, что может привести к ухудшению свойств тормозов.
В лабораториях
Изопропиловый спирт применяют в качестве биологического консерванта органики, он представляет собой сравнительно нетоксичную альтернативу формальдегиду и другим синтетическим консервантам. 90-99 % растворы изопропилового спирта используются для сохранения анализов.
Изопропиловый спирт часто используется в выборке ДНК . Его добавляют в готовую ДНК для преципитирования ДНК в "гранулу" после центробежной обработки. Это возможно благодаря тому, что ДНК нерастворима в изопропиловом спирте.
Безопасность спирта
Пары изопропилового спирта плотнее воздуха, и огнеопасны при содержании их в воздухе в диапазоне от 2 до 12,7 %. Его нужно держать подальше от высокой температуры и открытого огня. Изопропиловый спирт, как было указано выше, формирует пероксиды, которые могут взрываться по достижении определенной концентрации. Также он является раздражителем кожи.
Токсикология
Изопропиловый спирт и его метаболит ацетон, действуют в качестве депрессантов ЦНС (ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ). Симптомы отравления включают понос , головную боль , головокружение , депрессию ЦНС, тошноту, рвоту, полную потерю чувствительности, и кому. Отравление может быть следствием употребления внутрь, ингаляции, или впитывания; поэтому, рекомендуется работать в хорошо проветриваемых помещениях и использовать защитные перчатки. Около 15 г изопропилового спирта на 70 килограмм веса человека обладают токсичным эффектом, если ничего не предпринимать. Однако, он не так токсичен как метанол или этиленгликоль. Изопропиловый спирт не приводит к ацидозу промежутков аниона (при котором пониженный pH фактор свертывания крови вызывает истощение бикарбонатом аниона), в отличие от этанола и метанола. Данный спирт, тем не менее, создает осмолярный промежуток между расчетными и взвешенными частями сыворотки, как и любой другой спирт. Передозировка может вызвать фруктовый аромат дыхания в результате его метаболизма до ацетона, который далее усваивается организмом и превращается в ацетат и глюкозу. В печени изопропиловый спирт окисляется алкоголь дегидрогеназой, образуя ацетон.
Изопропиловый спирт - уникальный раствор с широким спектром применения
Изопропиловый спирт, или как его еще называют в простонародье «медицинский спирт» - подразумевает под собой химическое соединение с молекулярной формулой - C3H8O. По своей сути это огнеопасное, бесцветное и очень с сильным запахом химическое соединение, которое используется совершенно в различных целях. Самым простым его примеров является вторичный алкоголь, в котором алкогольный углерод аналогично присоединяется к двум другим углеродам.
Он растворяется совершенно в различных жидкостях: алкоголе, воде, эфире и хлороформе. Благодаря своим свойствам изопропил может растворять поливинил бутирал, этилцеллюлозу, алкалоиды, многие масла, натуральные смолы и резину. Сразу же стоит отметить, что с растворами соли он не взаимодействует. Смесь воды и изопропилового спирта обладает пониженной температурой плавлениям, немного горьким вкусом и ее категорически нельзя пить.
Изопропиловый спирт абсолютированный обладает максимальной спектральной поглощательной способностью в 204 Нм в ультрафиолетовом спектре. Как и большая часть спиртов изопропиловый активно взаимодействует с активными металлами, такими как калий, благодаря чему формирует алкоксиды, которые еще называются изопропоксиды.
Процесс производства изопропилового спирта
За 1994 год в США, Европе и Японии было произведено спирта в количестве более 1,5 миллиона тон. Его производство в большей степени происходит путем соединения пропилена и воды. Второстепенной в данном процессе является гидрогенизация ацетона. В свою очередь гидратация осуществляется двумя видами: косвенная гидратация и прямая гидратация.
Первый из перечисленных способов, которым производиться изопропиловый спирт цена, на которой существенно ниже, соответственно и низкое качество. Производство столь низкокачественного спирта сосредоточено в США. Более качественный раствор получают в Европе.
Косвенная гидратация представляет собой производство изопропилового спирта путем реакции и пропилена с серной кислотой с получением смеси сложных эфиров сульфатов. Дальнейший гидролиз подобных эфиров приводит к получению дистиллированного изопропилового спирта. Дизопропиловый эфир является важным побочным продуктом данного процесса: он может перерабатываться обратно и гидролизироваться для получения необходимо вам вещества.
Прямая гидратация - это уникальная технология, которая представляет собой реакция между пропиленом и водой в жидкой или газовой фазе при высоком давлении в присутствии кислотных катализаторов. При помощи подобного метода можно получить самый чистый изопропиловый спирт, купить который можно будет во многих специализированных магазинах.
Оба вида подразумевают под собой отделение изопропилового спирта от воды и других побочных продуктов под действием дистилляции. Благодаря этому мы получаем продукт, который на 88% состоит из спирта, а на 12% из обычной воды.
Где применяется органический растворитель
Перед тем, как задаться себе вопрос: «где купить изопропиловый спирт»? Нужно разобраться, для чего он нужен, а именно, где он применяется?
Большая часть данного спирта используется в качестве растворителя для различных покрытий и во время производственных процессов. Также благодаря низкому содержанию токсичности остатков он пользуется высоким спросом в фармацевтике. В небольших количествах подобный спирт используется в промежуточных соединениях в химии.
Значительная часть спирта, которая производится в США, Японии и Европе применялась в быту в косметических целях, а также в качестве добавки для бензина. Он без особых проблем растворяет многие неполярные смеси, а также быстро испаряется и нетоксичен, если сравнивать с большинством его аналогов. Примером применения изопропилового спирта можно назвать чистка контактных разъемов, электронных устройств, магнитных лент, головок дисков, а также лазерных линз в оптических приводах. Он применяется в случаях, когда необходимо предать блеска подержанных или изношенным невиниловым записям. Можно применять во время удаления пятен от масел и других нефтепродуктов, а также пятен с тканей, хлопка и древесины.
Медицина
В медицине, как правило, используются тампоны с 60-70% раствором изопропилового спирта. 75% раствор используется в качества ручного дезинфицирующего средства.
Автомобильная промышленность
Изопропиловый спирт является основным ингредиентом и в различных топливных добавках для удаления лишней воды из бензина. А, как известно, вода - это серьезный противник во время морозов, т.к. он в отличие от топлива может замерзнуть зимой, тем самым не позволяя завести автомобиль, и мало того, подпортить патрубки, по которым перекачивается топливо. Он часто продается в аэрозольных емкостях в качестве антиобледенителя ветрового стекла.
В лабораториях
Купить изопропиловый спирт Москва - это значит приобрести достойную альтернативу формальдегиду и другим синтетическим консервантам. 99% растворы (самые чистые) используются для сохранения анализов и выборки ДНК.
Безопасность изопропилового спирта
Пары, которые выделяет изопропиловый спирт существенно плотнее воздуха и огнеопасны, если содержаться в воздухе в диапазоне от 2 до 12%. В связи с этим его необходимо держать как можно дальше от высокой температуры, и особенно от открытого огня. Помимо этого он является ярким представителем раздражителя для кожи.
Подобный раствор действует в качестве депрессанта для центральной нервной системы, вызывая тем самым головную боль, понос, депрессию, головокружение, рвоту, тошноту, полную потерю чувствительности и кому. Отправление может произойти как из-за ингаляции, принятия внутрь, так и из-за впитывания, поэтому с ним необходимо работать только в хорошо проверяемых помещениях, а также работать в защитных перчатках. Если ничего не предпринимать, то 15 г спирта для 70 кг человека вполне достаточно, чтобы они стали фатальными.
(при 20 °C)
Изопропиловый спирт , пропанол-2 (2-пропанол ), изопропанол , диметилкарбинол , ИПС - простейший вторичный одноатомный спирт алифатического ряда. Существует изомер изопропанола - 1-пропанол . Принадлежит к веществам 3-го класса опасности (умеренно опасные вещества) по степени воздействия на организм, обладает наркотическим действием. Граница ПДК для паров изопропанола в воздухе составляет 10 мг/м3. Отравление изопропиловым спиртом возникает в результате вдыхания паров, содержащих концентрацию, превышающую ПДК, кумулятивными свойствами не обладает. Потребление внутрь уже в небольших дозах вызывает отравление. Широко используется как технический спирт в средствах для чистки стёкол, оргтехники и т. п. и как растворитель в промышленности (где растворители необходимы).
Свойства
Химические свойства
Химическая формула (рациональная) изопропилового спирта: CH 3 CH(OH)CH 3 .
Изопропанол обладает свойствами вторичных спиртов жирного ряда, в том числе образует простые и сложные эфиры. Гидроксильная группа может быть вытеснена представителями ряда галогенов. С ароматическими соединениями изопропиловый спирт конденсируется с образованием производных, таких как изопропилбензол и изопропилтолуол. В изопропаноле хорошо растворяются многие эфирные масла, алкалоиды, некоторые синтетические смолы и другие химические соединения. При дегидрировании превращается в ацетон.
Реагирует с сильными окислителями. Агрессивен в отношении некоторых видов пластика и резины.
Физические свойства
Бесцветная жидкость с характерным спиртовым запахом, более резковатым по сравнению с этанолом (по чему их можно в некоторых случаях отличить), t плавления −89,5 °C, t кипения 82,4 °C, плотность 0,7851 г/см³ (при 20 °C), t вспышки 11,7 °C. Нижний предел взрываемости в воздухе 2,5 % по объёму (при 25 °C). Температура самовоспламенения 456 °C. Коэффициент преломления 1,3776 (в жидком состоянии, при 20 °C). Динамическая вязкость при стандартных условиях 2,43 мПа·с. Молярная теплоёмкость (ст. усл.) - 155,2 Дж/(моль·К).
Пар хорошо смешивается с воздухом, легко образует взрывчатые смеси. Давление паров - 4,4 кПа (при 20 °C). Относительная плотность пара - 2,1, относительная плотность смеси пар/воздух - 1,05 (при 20 °C).
Растворим в ацетоне, хорошо растворим в бензоле, с остальными растворителями (вода, органические) смешивается в любых соотношениях. С водой образует азеотропную смесь (87,9 % изопропилового спирта, t кипения 83,38 °C).
Зависимость температуры замерзания смеси изопропилового спирта с водой от концентрации изопропилового спирта в смеси представлена в таблице :
|
Концентрация спирта об % |
Концентрация спирта вес % |
Температура замерзания °C |
| 0 | 0 | 0 |
| 10 | 8 | −4 |
| 20 | 17 | −7 |
| 30 | 26 | −15 |
| 40 | 34 | −18 |
| 50 | 44 | −21 |
| 60 | 54 | −23 |
| 70 | 65 | −29 |
| 80 | 76 | −37* |
| 90 | 88 | −57* |
| 100 | 100 | −90* |
(*Наблюдается переохлаждение)
Получение
Существует два метода промышленного производства изопропанола - гидрирование ацетона и гидратация пропилена .
Основным способом получения изопропанола в Российской промышленности является сернокислотная гидратация пропилена
CH 3 CH=CH 2 + H 2 SO 4 → (CH 3) 2 CHOSO 3 H + H 2 O → (CH 3) 2 CHOH .
Сырьем может служить пропан-пропиленовая фракция с содержанием пропилена 30-90 % (фракция пиролиза и крекинга нефти). Однако наблюдается тенденция к использованию чистого пропилена, так как в этом случае процесс можно вести при невысоких давлениях, резко снижается образование побочных продуктов реакции - полимеров и ацетона. На первой стадии процесса образуется сернокислотный экстракт, содержащий равновесную смесь изопропилового спирта, изопропилсульфата (CH3) 2 CHOSO 2 OH, H 2 SO 4 и Н 2 О, на второй - сернокислотный экстракт нагревается с водой и удаляется образующийся изопропиловый спирт. Прямую гидратацию пропилена осуществляют в основном в присутствии твердого катализатора (в скобках указаны условия процессов): Н 3 РО 4 на носителе (240-260°С; 2,5-6,5 МПа) или катионообменной смолы (130-160°С; 8,0-10,0 МПа). Изопропиловый спирт получают также окислением парафинов воздухом и другими способами.
Современный способ:
В России изопропанол производят из пропилена на ЗАО «Завод синтетического спирта» (г. Орск) и методом гидрирования ацетона водородом - ООО «Синтез Ацетон», (г. Дзержинск)
Применение
Изопропиловый спирт используют для получения:
- ацетона (дегидрированием или неполным окислением)
- метилизобутилкетона
- изопропилацетата
- изопропиламина.
По причине особого государственного регулирования этанола , изопропиловый спирт часто является его заменителем во многих областях его применения. Так, изопропанол входит в состав:
- косметики
- парфюмерии
- бытовой химии
- дезинфицирующих средств
- средства для автомобилей (антифриз , растворитель в зимних стеклоомывателях)
- репеллентов
- промывок печатных плат после пайки с флюсом , продается под названием «Очиститель универсальный».
Изопропиловый спирт применяется в промышленности, при резании алюминия, токарных, фрезерных и прочих работах. В смеси с маслом позволяет значительно повысить производительность работы. Изопропиловый спирт применяется как референс-стандарт в газовой хроматографии (например, при испытании лекарственных средств на остаточные органические растворители).
Медицина
70 % изопропиловый спирт применяется вместо этилового спирта как антисептик для пропитки медицинских салфеток.
Влияние на человека
Оказывает раздражающее воздействие на глаза и дыхательные пути, при кратком воздействии больших концентраций паров вызывает головную боль. Может оказывать угнетающее действие на центральную нервную систему . Воздействие на уровне, значительно превышающем ПДК , может вызвать потерю сознания. Изопропанол при приеме внутрь метаболизируется в печени под действием алкогольдегидрогеназы в ацетон , что обуславливает его токсическое действие. Небольшие дозы изопропанола, как правило, не вызывают значительных расстройств. Серьёзное токсическое воздействие на здорового взрослого человека при пероральном употреблении может быть достигнуто уже при дозах порядка 50 мл и более.
Предельно допустимая концентрация изопропанола в воздухе равна 10 миллиграммов на кубический метр.
Изопропанол органолептически заметно отличается от этанола и не может быть ошибочно принят за этанол. Имеет отличный от этанола запах, более «грубый». При приеме внутрь вызывает опьянение, сходное с алкогольным. Изопропанол окисляется в организме при участии альдегиддегидрогеназы до ацетона. Скорость окисления в среднем в 2 - 2,5 раза ниже, чем у этанола, поэтому опьянение изопропанолом очень стойкое. При частом употреблении к изопропанолу быстро развивается непереносимость, а в отдельных случаях - гиперчувствительность и аллергия. Хотя токсичность изопропанола примерно в 3,5 раза больше, чем у этанола, но при этом опьяняющее действие его также выше в 10 раз. По этой причине смертельных отравлений изопропанолом не зафиксировано, так как человек впадает в алкогольный транс гораздо раньше, чем сможет самостоятельно принять смертельную дозу изопропанола.
Наркотические свойства
Изопропиловый спирт обладает наркотическим действием. Наркотический эффект изопропанола почти в 2 раза превышает аналогичный эффект этанола. Концентрация 1,2 %, воздействующая в течение 4 часов оказывает наркотический эффект. При аналогичном воздействии в течение 8 часов - в половине случаев наблюдается смертельный исход.
Примечания
| Спирты | |
|---|---|
| (0°) | Метанол |
| Первичные спирты (1°) |
Этанол · Пропанол · Бутиловый спирт /Изобутанол · Амиловый спирт · Гексанол · Гептанол Жирные спирты : Октанол (C8) · Нонанол (C9) · Деканол (C10) · Ундеканол (C11) · Додеканол (C12) · Тетрадеканол (C14) · Цетиловый спирт (C16) |
| Вторичные спирты (2°) | Изопропиловый спирт · 2-Бутанол · 2-Гексанол |
| Третичные спирты (3°) | 2-Метил-2-бутанол |
Впервые изопропиловый спирт был произведен в 1920 году в США. Ученые из лаборатории города Линден штат Нью-Джерси, принадлежащей компании Standart Oil, а позже Exxon, пытались получить полезные вещества из побочных продуктов перегонки нефти. Они путем гидратации выделили изопропиловый спирт, ставший первым, коммерчески используемым химическим веществом, сделанным из нефти. Сегодня изопропанол вырабатывают также методом гидрирования ацетона водородом.
Изопропиловый спирт - хороший растворитель и часто применяется в быту. Им можно удалять пятна от клея или засохших чернил на большинстве натуральных волокон, в том числе на хлопке и шелке. Он используется для очистки от грязи компьютерных клавиатуры и мыши. Изопропанол испаряется почти сразу, поэтому риск повреждения электрических компонентов минимален. Им также можно чистить лазерные CD и DVD диски.
Изопропиловый спирт является важным компонентом некоторых добавок к автомобильному топливу, предназначенных для предотвращения появления воды в топливопроводах. Его распыляют на ветровых стеклах, чтобы растопить ледяные накопления. Используют изопропиловый спирт также при производстве краски, для очистки высокоточного полиграфического оборудования, как антисептик и дезинфицирующее вещество в медицине, в качестве консерванта для биологических образцов в лабораториях и во многих других сферах.
Проблемы безопасности
Несмотря на то, что изопропиловый спирт часто используется в , это далеко не безвредное вещество. Он легко воспламеняется и может загореться от искры или открытого огня. Изопропанолом можно отравиться, выпив его и им надышавшись. Препараты для домашнего пользования обычно выпускаются с концентрацией не более 70% и они менее токсичны, чем чистый изопропанол, все же при работе с ними нужно соблюдать меры предосторожности.
Чистый же изопропиловый спирт считается токсичным веществом, хотя и не таким сильным, как, например, метанол или . Отравление изопропанолом может вызвать головокружение, головную боль, тошноту, рвоту, потерю сознания и кому. Если своевременно не обратиться за медицинской помощью, последствия могут оказаться самыми печальными из-за угнетающего действия вещества на центральную нервную систему.
Долгосрочные эффекты от воздействия этого спирта еще не до конца изучены. Многие растворители увеличивают риск заболеваний печени и почек, в крайних случаях вызывают поражения мозга и нервной системы. Но относительно изопропилового спирта таких данных пока не выявлено. Некоторые медицинские работники подозревают риск развития рака от продолжительного воздействия изопропанола, однако окончательно связь не установлена.
