Իզոպրոպիլային սպիրտ (2-պրոպանոլ, իզոպրոպանոլ, ի-պրոպանոլ, իզոպրոպիլ սպիրտ) քիմիական միացություն է, որը լայն տարածում է գտել իր լուծվող հատկության, ախտահանիչ և պահպանողական հատկությունների շնորհիվ։ Այս սպիրտն օգտագործվում է արդյունաբերության բազմաթիվ տեսակների, ինչպես նաև ավտովարորդների և բժիշկների համար:
Իզոպրոպիլ սպիրտ - ի՞նչ է դա:
Իզոպրոպիլային սպիրտը երկրորդական միահիդրիկ սպիրտ է։ Իզոպրոպանոլի քիմիական բանաձևն է CH3 – CH (OH) – CH3: Իզոպրոպանոլը կարելի է համարել որպես հագեցած ածխաջրածնային պրոպանի ածանցյալ CH3 – CH2 – CH3, որի մոլեկուլում ջրածնի մեկ ատոմը փոխարինվում է սպիրտ-հիդրօքսիլ խմբով (-OH)։ Քանի որ մոլեկուլում հիդրօքսիլ խումբը մեկն է, սպիրտը կոչվում է միահիդրիկ։ Ինչպես երևում է իզոպրոպիլային ալկոհոլի քիմիական բանաձևից, հիդրօքսիլ խմբի հետ կապված ածխածինը կապված է.երկու խումբ CH3. Ուստի ալկոհոլը կոչվում է երկրորդական։
Իզոպրոպիլ սպիրտի կառուցվածքային բանաձևը, ինչպես նաև որոշ այլ միահիդրային սպիրտների բանաձևերը ներկայացված են նկարում։
Ֆիզիկական հատկություններ
Իզոպրոպանոլի շատ հատկություններ, օրինակ՝ եռման կետը, պայմանավորված են ալկոհոլային խմբի (-OH) առկայությամբ: Այս խումբն ունի բարձր բևեռականություն: Արդյունքում իզոպրոպանոլի մեկ մոլեկուլի –OH խումբը կապ է ստեղծում մեկ այլ իզոպրոպանոլի մոլեկուլի –OH խմբի հետ։ Այսպիսով, մոլեկուլները կապված են, այսինքն՝ կապված են միմյանց հետ։ Նման կապը կոչվում է ջրածնային կապ: Նա թույլ է, բայց բնության մեջ մեծ նշանակություն ունի։
Ջրածնային կապերի պատճառով ջուրը H2O նորմալ պայմաններում հեղուկ է, ոչ թե գազ, ինչպես, օրինակ, H կառուցվածքով նման նյութ: 2 S ջրածնի սուլֆիդ: Հենց ջրածնային կապերի առկայությունը հանգեցնում է նրան, որ ջրի պինդ փուլը՝ սառույցը, բնության մեջ ավելի ցածր խտություն ունի, քան հեղուկը, ինչի արդյունքում սառույցը չի խորտակվում։
Ջրածնային կապերի առաջացումը բացատրում է իզոպրոպիլային սպիրտի և այլ ցածր մոլեկուլային քաշի սպիրտների բարձր եռման կետը՝ համեմատած նմանատիպ կառուցվածք ունեցող միացությունների հետ։ Օրինակ, պրոպանի եռման կետը -42 ° C է, այսինքն, պրոպանը -42 ° C-ից բարձր ցանկացած ջերմաստիճանում գտնվում է գազային վիճակում: Իզոպրոպիլային սպիրտի եռման կետը շատ ավելի բարձր է՝ 82,4°C: Սա նշանակում է, որ իզոպրոպանոլը սովորական ջերմաստիճանում գտնվում է հեղուկ վիճակում։վիճակ։
Եթե համեմատենք իզոպրոպիլային սպիրտի և մեթիլ սպիրտի եռման կետը, ապա առաջինի ջերմաստիճանը մի փոքր ավելի բարձր է՝ 82 աստիճան 65-ի դիմաց: Սա նշանակում է, որ նորմալ պայմաններում իզոպրոպիլային սպիրտն ավելի քիչ է գոլորշիանում, քան մեթիլ սպիրտը։
Իզոպրոպիլային սպիրտի և որոշ այլ միացությունների հալման և եռման ջերմաստիճանը ներկայացված են աղյուսակում։
| Նյութ | եռման կետ, oC | Հալման կետ, oC |
| Մեթանոլ | 65 | -98 |
| էթանոլ | 78 | -117 |
| Պրոպանոլ | 97 | -127 |
| Իզոպրոպանոլ | 82 | -88 |
| Պրոպան | -42 | -190 |
Իզոպրոպանոլի ալկոհոլային խմբերի և ջրի մոլեկուլների միջև ջրածնային կապերի ձևավորումը որոշում է այս սպիրտի լուծելիությունը ջրում։ Լուծելիությունը կախված է շղթայում ածխածնի ատոմների քանակից, որքան քիչ են դրանք, այնքան լավ է լուծվում ալկոհոլը։ Ուստի սպիրտների մեջ ջրի մեջ ամենաբարձր լուծելիությունն ունի մեթանոլը, որը կարելի է ցանկացած հարաբերակցությամբ խառնել ջրի հետ։ Էթանոլը ջրի մեջ լուծվում է մի փոքր ավելի վատ, քան մեթանոլը, իսկ իզոպրոպանոլը ավելի վատ է, քան էթանոլը:
Իզոպրոպիլային սպիրտի հիմնական բնութագրերը
լուծվում է ացետոնում, լուծվում է բենզոլում, խառնվում է ջրի, եթերի, էթանոլի հետ։
Խտություն 0,7851 գ/սմ3 (20°C).
Պայթուցիկության ստորին սահման - 2,5% (ըստ ծավալի):
Հալման կետ -89,5°C.
Ջերմաստիճանեռման +82, 4°С.
Իզոպրոպիլային սպիրտի եռման կետի կախվածությունը ճնշումից ներկայացված է աղյուսակում։
| Գոլորշի ճնշում, մմ Hg | եռման կետ, oC |
| 1 | -26, 1 |
| 10 | 2, 4 |
| 40 | 23, 8 |
| 100 | 39, 5 |
| 400 | 67, 8 |
| 1020, 7 | 90 |
Քիմիական հատկություններ
Իզոպրոպիլային սպիրտ անգույն հեղուկ է։ Այն ունի բնորոշ հոտ, որը նման չէ էթիլային սպիրտի հոտին։ Չի անցկացնում էլեկտրական հոսանք։
Մտնում է բազմաթիվ քիմիական ռեակցիաների մեջ, որն օգտագործվում է արդյունաբերական սինթեզների համար։ Արտադրված իզոպրոպիլային ալկոհոլի մեծ մասը գնում է ացետոնի արտադրությանը։ Ացետոն ստանալու համար իզոպրոպանոլը պետք է օքսիդացվի ուժեղ օքսիդացնող նյութով՝ K2Cr2O7 խառնուրդով:+ H 2SO4 կամ KMnO4 + H2 SO 4.
Ստանալ
Ռուսաստանում 2017 թվականին արտադրվել է մոտ 40 հազար տոննա իզոպրոպիլային սպիրտ՝ գրեթե 20%-ով պակաս, քան 2016 թվականին։ Արտադրության ծավալը բավականին փոքր է՝ նույն ժամանակահատվածում արտադրվել է գրեթե 4 մլն տոննա մեթանոլ։
Իզոպրոպիլային ալկոհոլը Ռուսաստանում արտադրվում է երկու ձեռնարկությունների կողմից՝ Օրենբուրգի շրջանի Օրսկ քաղաքում գտնվող «Սինթետիկ ալկոհոլային գործարան» ՓԲԸ-ն և Նիժնի Նովգորոդի շրջանի Ձերժինսկ քաղաքի «Սինթեզ ացետոն» ՍՊԸ-ն::
Օրսկում իզոպրոպանոլը արտադրվում է ջերմային կամ կատալիտիկ ճեղքող գազերից ստացված պրոպիլենի կամ պրոպան-պրոպիլենային ֆրակցիայի ծծմբաթթվային հիդրացիայի մեթոդով։ Ստացվում է երկու տեսակի իզոպրոպանոլ՝ տարբերվող մաքրման աստիճանով՝ տեխնիկական (87%) և բացարձակ (99,95%)։ Ձերժինսկում իզոպրոպանոլը ստացվում է ացետոնի հիդրոգենացման միջոցով։
Պրոպիլենի հիդրացմամբ իզոպրոպիլային սպիրտի արտադրության կողմնակի արտադրանքը դիիզոպրոպիլ սպիրտն է, որն առանձնահատուկ արժեք ունի որպես 98 բարձր օկտանային թվով նյութ։
Դիմում
Իզոպրոպիլային սպիրտը հիանալի լուծիչ է, ուստի այն ունի կիրառությունների լայն շրջանակ: Այն օգտագործվում է հիմնականում քիմիական արդյունաբերության, ինչպես նաև նավթավերամշակման, փայտաքիմիական, կահույքի, բժշկական, սննդի, օծանելիքի արդյունաբերության, տպագրության և կենցաղային ոլորտներում։ Դիմումի ցուցումներ՝
- լուծիչ,
- կոնսերվանտ,
- ջրազրկող,
- արտահանիչ կեղտեր,
- կայունացուցիչ,
- սառցաբեկոր.
Իզոպրոպանոլի օգտագործումը քիմիական և ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ
Քիմիական արդյունաբերության կիրառությունները հետևյալն են՝
- հումք ացետոնի արտադրության համար,
- պլաստմասսաների արտադրություն՝ ցածր խտության պոլիէթիլեն և պոլիպրոպիլեն,
- իզոպրոպիլացետատի սինթեզ,
- միջատասպանների արտադրություն,
- լուծիչ էթիլ ցելյուլոզայի, ցելյուլոզայի ացետատի, նիտրոցելյուլոզայի արտադրության մեջ ներկերի և լաքի մեջարդյունաբերություն,
- նիտրոցելյուլոզայի անվտանգ տեղափոխում (նրան ավելացվում է 30% իզոպրոպանոլ),
- արդյունահանող նյութ նուրբ քիմիական տեխնոլոգիայի մեջ:
- վերամշակման հավելված՝
- Միզի լուծիչ, որն օգտագործվում է դիզելային վառելիքի մոմազրկման համար
- յուղերի հավելում, որն ուժեղացնում է դրանց հակակոռոզիոն հատկությունները և նվազեցնում հորդառատ կետը,
- «հեռացնել» ջուրը բենզինի բաքերից.
Ջուրը մտնում է վառելիքի գծեր և տանկերի ագարակներ խոնավ օդից խտացման միջոցով: Ցածր ջերմաստիճանի դեպքում այն սառչում է և կարող է ձևավորել սառցե խցան: Բացարձակ իզոպրոպանոլ ավելացնելիս ջուրը լուծվում է դրա մեջ և չի սառչում։
Ավտոմոբիլային արդյունաբերությունում՝
- «հեռացնել» ջուրը գազաբալոններից՝ լուծարելով այն,
- որպես վառելիքի բաղադրիչ՝ օկտանային թիվը մեծացնելու և թունավոր արտանետումները նվազեցնելու համար,
- ապակու ապակու սառեցման սարք,
- հակասառեցնող մարտկոցների համար,
- արգելակային հեղուկի հեռացում հիդրավլիկ արգելակային համակարգերից։
Իզոպրոպանոլի օգտագործումը այլ տնտեսական գործունեության մեջ
Կահույքի և փայտի քիմիական կիրառություններ.
- խեժերի արդյունահանում փայտից՝ խառնված այլ լուծիչների հետ,
- հին լաքի, ֆրանսիական լեհական լուծիչի, սոսինձների, յուղերի հեռացում,
- կապող ողողման և մաքրող միջոցների մեջ:
Տպագրական արդյունաբերության մեջ իզոպրոպանոլն օգտագործվում է տպագրությունը խոնավացնելու համարգործընթացները։ Էլեկտրոնիկայի մեջ՝ որպես լուծիչ՝ կոնտակտային միակցիչների, մագնիսական ժապավենների, սկավառակի գլխիկների, լազերային ոսպնյակների մաքրման, ջերմային մածուկը հեռացնելու, ստեղնաշարերի, LCD մոնիտորների, ապակե էկրանների մաքրման համար։ Մի օգտագործեք այն պարզապես վինիլը մաքրելու համար, քանի որ իզոպրոպանոլը փոխազդում է դրա հետ:
Դիմում բժշկական արդյունաբերության և բժշկության մեջ.
- ներառված է հակասեպտիկ լուծույթներում, որոնք ներծծում են սրբիչի հեղուկները,
- ախտահանիչ ներարկման տեղը սրբելու համար,
- 75% ջրային լուծույթ, որն օգտագործվում է որպես ձեռքերի ախտահանիչ
- ախտահանիչ շվաբրեր,
- չորացուցիչ՝ միջին ականջի բորբոքման կանխարգելման համար,
- կոնսերվանտ գենետիկական նյութի պահպանման և վերլուծության համար (ավելի քիչ թունավոր, քան ֆորմալդեհիդը):
Իզոպրոպանոլն ունի առավելություններ էթանոլի նկատմամբ՝ ավելի ընդգծված հակասեպտիկ ազդեցություն և ցածր գին: Այսպիսով, որտեղ նախկինում օգտագործվում էր էթանոլ, այժմ օգտագործվում է իզոպրոպանոլ:
Կոսմետիկայի և օծանելիքի արդյունաբերության մեջ իզոպրոպանոլն օգտագործվում է արտադրության մեջ.
- կոսմետիկա,
- անձնական խնամքի միջոցներ,
- օծանելիք, օդեկոլոն, լաք.
Սննդի արդյունաբերության մեջ իզոպրոպանոլն օգտագործվում է որպես սառեցված մթերքների արտադրության մեջ որպես հովացուցիչ նյութ։
Ընտանիքում:
- տարբեր մակերեսների մաքրման համար, բացի ռետինից և վինիլից,
- գործվածքներից, փայտից,բծերը հեռացնելու համար
- կպչուն պիտակներից հեռացնելու համար (թղթի վրա իզոպրոպանոլը չկավավեր):
Թունավորություն
Իզոպրոպանոլը բժշկության մեջ օգտագործվում է որպես տեղային հակասեպտիկ: Տեղական օգտագործման դեպքում այն արագ գոլորշիանում է և չունի բացասական ազդեցություն։
Գոլորշիների ներշնչման դեպքում գրգռում է շնչառական ուղիները, կարող է գլխացավ առաջացնել: Օդում իզոպրոպանոլի բարձր կոնցենտրացիան արգելակում է կենտրոնական նյարդային համակարգի աշխատանքը՝ հանգեցնելով գիտակցության կորստի։ Հետևաբար, իզոպրոպանոլով աշխատեք միայն լավ օդափոխվող տարածքում:
Իզոպրոպանոլը ներսում չի օգտագործվում, քանի որ այն թունավոր է: Լյարդում հայտնվելով՝ այն վերածվում է թունավոր նյութի՝ ացետոնի, որն ազդում է լյարդի, երիկամների և ուղեղի վրա։ 200 մլ իզոպրոպանոլը մահացու չափաբաժին է։
