Isopropylalcohol (2-propanol, isopropanol, i-propanol, isopropylalcohol) is een chemische verbinding die wijdverbreid is geworden vanwege zijn oplossend vermogen, desinfecterende en conserverende eigenschappen. Deze alcohol wordt in veel soorten industrie gebruikt, maar ook bij automobilisten en artsen.
Isopropylalcohol - wat is het?
Isopropylalcohol is een secundaire eenwaardige alcohol. De chemische formule van isopropanol is CH3 – CH (OH) – CH3. Isopropanol kan worden beschouwd als een derivaat van de verzadigde koolwaterstof propaan CH3 – CH2 – CH3, in het molecuul waarvan één waterstofatoom is vervangen door een alcohol-hydroxylgroep (-OH). Omdat de hydroxylgroep in het molecuul één is, wordt de alcohol eenwaardig genoemd. Zoals te zien is aan de chemische formule van isopropylalcohol, is de koolstof geassocieerd met de hydroxylgroep verbonden mettwee groepen CH3. Daarom wordt alcohol secundair genoemd.
De structuurformule van isopropylalcohol, evenals de formules van enkele andere eenwaardige alcoholen, worden weergegeven in de figuur.
Fysieke eigenschappen
Veel eigenschappen van isopropanol, bijvoorbeeld het kookpunt, zijn te wijten aan de aanwezigheid van een alcoholgroep (-OH). Deze groep heeft een hoge polariteit. Hierdoor vormt de –OH-groep van het ene isopropanolmolecuul een binding met de –OH-groep van een ander isopropanolmolecuul. De moleculen zijn dus geassocieerd, dat wil zeggen, ze zijn met elkaar verbonden. Zo'n binding heet een waterstofbrug. Ze is zwak, maar van groot belang in de natuur.
Door waterstofbruggen is water H2O onder normale omstandigheden een vloeistof, geen gas, zoals bijvoorbeeld een stof met een vergelijkbare structuur H 2 S waterstofsulfide. Het is de aanwezigheid van waterstofbruggen die ertoe leidt dat de vaste fase van water - ijs - van nature een lagere dichtheid heeft dan de vloeibare fase, waardoor het ijs niet zakt.
De vorming van waterstofbruggen verklaart het hoge kookpunt van isopropylalcohol en andere alcoholen met een laag molecuulgewicht in vergelijking met verbindingen met een vergelijkbare structuur. Het kookpunt van propaan is bijvoorbeeld -42 ° C, dat wil zeggen dat propaan bij elke temperatuur boven -42 ° C in een gasvormige toestand is. Het kookpunt van isopropylalcohol is veel hoger bij 82,4°C. Dit betekent dat isopropanol bij gewone temperatuur in vloeibare vorm is.staat.
Als we het kookpunt van isopropylalcohol en methylalcohol vergelijken, dan heeft de eerste een iets hogere temperatuur: 82 graden versus 65. Dit betekent dat isopropylalcohol onder normale omstandigheden minder verdampt dan methylalcohol.
Het smeltpunt en kookpunt van isopropylalcohol en enkele andere verbindingen staan in de tabel.
| Stof | Kookpunt, oC | Smeltpunt, oC |
| Methanol | 65 | -98 |
| Ethanol | 78 | -117 |
| Propanol | 97 | -127 |
| Isopropanol | 82 | -88 |
| Propaan | -42 | -190 |
De vorming van waterstofbruggen tussen de alcoholgroepen van isopropanol en watermoleculen bepa alt de oplosbaarheid van deze alcohol in water. De oplosbaarheid hangt af van het aantal koolstofatomen in de keten, hoe minder koolstofatomen, hoe beter de alcohol oplost. Daarom heeft methanol van de alcoholen de hoogste oplosbaarheid in water, dat in elke verhouding met water kan worden gemengd. Ethanol lost iets slechter op in water dan methanol, en isopropanol is slechter dan ethanol.
Belangrijkste kenmerken van isopropylalcohol
Oplosbaar in aceton, oplosbaar in benzeen, mengbaar met water, ether, ethanol.
Dichtheid 0,7851g/cm3 (20 °C).
Onderste explosiegrens - 2,5% (per volume).
Smeltpunt -89,5°C.
Temperatuurkokend +82, 4°С.
De afhankelijkheid van het kookpunt van isopropylalcohol van de druk wordt weergegeven in de tabel.
| Dampdruk, mmHg | Kookpunt, oC |
| 1 | -26, 1 |
| 10 | 2, 4 |
| 40 | 23, 8 |
| 100 | 39, 5 |
| 400 | 67, 8 |
| 1020, 7 | 90 |
Chemische eigenschappen
Isopropylalcohol is een kleurloze vloeistof. Het heeft een karakteristieke geur, niet zoals de geur van ethylalcohol. Geleidt geen elektriciteit.
Voert talrijke chemische reacties uit, die worden gebruikt voor industriële syntheses. Het grootste deel van de geproduceerde isopropylalcohol gaat naar de productie van aceton. Om aceton te verkrijgen, moet isopropanol worden geoxideerd met een sterk oxidatiemiddel - een mengsel van K2Cr2O7+ H 2SO4 of KMnO4 + H2 SO 4.
Ontvangen
In Rusland werd in 2017 ongeveer 40 duizend ton isopropylalcohol geproduceerd, bijna 20% minder dan in 2016. Het productievolume is vrij klein - in dezelfde periode werd bijna 4 miljoen ton methanol geproduceerd.
Isopropylalcohol wordt in Rusland geproduceerd door twee ondernemingen: Synthetic Alcohol Plant CJSC in de stad Orsk, Orenburg Region, en Sintez Acetone LLC in de stad Dzerzhinsk, Nizhny Novgorod Region.
In Orsk wordt isopropanol geproduceerd door de methode van zwavelzuurhydratatie van propyleen of propaan-propyleenfractie verkregen uit thermische of katalytische kraakgassen. Er worden twee soorten isopropanol verkregen, die verschillen in de mate van zuivering: technisch (87%) en absoluut (99,95%). In Dzerzhinsk wordt isopropanol verkregen door hydrogenering van aceton.
Een bijproduct bij de productie van isopropylalcohol door de hydratatie van propyleen is diisopropylalcohol, dat van bijzondere waarde is als een stof met een hoog octaangetal van 98.
Toepassing
Isopropylalcohol is een uitstekend oplosmiddel, dus het heeft een breed scala aan toepassingen. Het wordt voornamelijk gebruikt in de chemische industrie, maar ook in de olieraffinage, de houtchemie, de meubelindustrie, de medische industrie, de voedingsmiddelenindustrie, de parfumindustrie, in de drukkerij en in het huishouden. Toepassing richtingen:
- oplosmiddel,
- conserveermiddel,
- dehydrator,
- extractant onzuiverheden,
- stabilisator,
- ontdooier.
Gebruik van isopropanol in de chemische en automobielindustrie
Toepassingen in de chemische industrie zijn als volgt:
- grondstof voor de productie van aceton,
- productie van kunststoffen - lage dichtheid polyethyleen en polypropyleen,
- synthese van isopropylacetaat,
- productie van insecticiden,
- oplosmiddel bij de productie van ethylcellulose, celluloseacetaat, nitrocellulose in verf en lakindustrie,
- veilig transport van nitrocellulose (30% isopropanol wordt eraan toegevoegd),
- extractant in fijnchemische technologie.
- raffinaderijtoepassing:
- Ureum oplosmiddel gebruikt voor het van was ontdoen van dieselbrandstof
- een additief aan oliën dat hun anticorrosieve eigenschappen verbetert en het vloeipunt verlaagt,
- water uit benzinetanks verwijderen.
Water komt de brandstofleidingen en tankparken binnen door condensatie van vochtige lucht. Bij lage temperaturen bevriest het en kan het een ijsprop vormen. Bij het toevoegen van absolute isopropanol lost het water erin op en bevriest het niet.
In de auto-industrie:
- "verwijderen" van water uit gastanks door het op te lossen,
- als brandstofcomponent om het octaangetal te verhogen en de giftige uitstoot te verminderen,
- ruitontdooier,
- antivries voor radiatoren,
- verwijderen van remvloeistof uit hydraulische remsystemen.
Gebruik van isopropanol in andere economische activiteiten
Chemische toepassingen voor meubels en hout:
- extractie van harsen uit hout gemengd met andere oplosmiddelen,
- verwijdering van oude vernis, Frans polijstmiddel, lijmen, oliën,
- bindmiddel in poetsmiddelen en reinigingsmiddelen.
In de grafische industrie wordt isopropanol gebruikt om afdrukken te bevochtigenprocessen. In de elektronica - als oplosmiddel voor het reinigen van contactconnectoren, magneetbanden, schijfkoppen, laserlenzen, voor het verwijderen van koelpasta, het reinigen van toetsenborden, LCD-monitoren, glazen schermen. Gebruik het niet alleen om vinyl schoon te maken, omdat isopropanol ermee reageert.
Toepassing in de medische industrie en geneeskunde:
- opgenomen in antiseptische oplossingen voor impregnerende doekjes,
- ontsmettingsmiddel voor het afvegen van de injectieplaats,
- 75% waterige oplossing gebruikt als handdesinfecterend middel
- desinfecterende wattenstaafjes,
- droger voor preventie van middenoorontsteking,
- conserveermiddel voor het behoud van genetisch materiaal en analyse (minder toxisch dan formaldehyde).
Isopropanol heeft voordelen ten opzichte van ethanol: een meer uitgesproken antiseptisch effect en een lage prijs. Dus waar vroeger ethanol werd gebruikt, wordt nu isopropanol gebruikt.
In de cosmetica- en parfumindustrie wordt isopropanol gebruikt bij de productie:
- cosmetica,
- producten voor persoonlijke verzorging,
- parfum, eau de cologne, lak.
In de voedingsindustrie wordt isopropanol gebruikt als koelmiddel bij de productie van diepvriesproducten.
In het huishouden:
- voor het reinigen van verschillende oppervlakken behalve rubber en vinyl,
- voor het verwijderen van vlekken van stoffen, hout,
- om lijm van stickers te verwijderen (op papier is isopropanol dat niet)geldig).
Toxiciteit
Isopropanol wordt in de geneeskunde gebruikt als een lokaal antisepticum. Bij plaatselijk gebruik verdampt het snel en heeft het geen negatief effect.
Irriterend voor de luchtwegen als dampen ingeademd worden, kan hoofdpijn veroorzaken. Een hoge concentratie isopropanol in de lucht remt het werk van het centrale zenuwstelsel, wat leidt tot bewustzijnsverlies. Werk daarom met isopropanol alleen in een goed geventileerde ruimte.
Isopropanol wordt niet intern gebruikt omdat het giftig is. Eenmaal in de lever verandert het in een giftige stof - aceton, dat de lever, nieren en hersenen aantast. 200 ml isopropanol is een dodelijke dosis.
