Почему в этиловом спирте высокое содержание изопропанола. Изопропиловый спирт: полезные и опасные свойства
Изопропиловый спирт - это бесцветная огнеопасная жидкость с сильным спиртовым запахом. Изопропиловый спирт широко востребован в разных сферах человеческой деятельности. Главные характеристики: простая химическая формула, доступная цена и свойства, имеющие первостепенное значение для различных отраслей промышленности.
Различают несколько квалификаций (видов) изопропилового спирта, основные из них - абсолютированный и технический. В абсолютированном изопропиловом спирте больше основного вещества, меньше воды и примесей. С точки зрения обычного потребителя, обе квалификации являются техническим изопропиловым спиртом, купить который вы можете обратившись через заявку или по телефону.
Мы продаем нефтехимию высочайшего качества уже более 20 лет и гарантируем абсолютное физико-химическое соответствие изопропанола требованиям российских и европейских стандартов. Среди наших постоянных заказчиков ведущие промышленные предприятия страны.
Работа компании ориентирована напродажуизопропилового спирта потребителям по оптимальной цене от производителя. Конкурентные преимущества нашей продукции - высокое качество, слабый запах, отсутствие примесей и экономичная стоимость. Сотрудничая с прямым поставщиком химического сырья в Москве, вы страхуете себя от риска приобрести фальсификат!
Химические свойства изопропилового спирта
В химическом отношении изопропанол - простейший одноатомный вторичный спирт, обладающий свойствами спиртов жирного ряда и образующий простые и сложные эфиры. В изопропиловом спирте прекрасно растворяются алкалоиды, эфирные масла, хлороформ, вода, различные химические соединения, натуральные и синтетические смолы.
Изопропанол не взаимодействует с соляными растворами. В отличие от метанолового и этанолового, этот спирт может быть выделен из водного раствора, в который добавлена поваренная соль или любая соль неорганического вещества. Изопропанол вступает в реакцию с мощными окислителями. Агрессивно реагирует на некоторые виды резины и пластика.
Производство изопропанола
Существует два способа промышленного производства изопропилового спирта из нефтехимического сырья - сернокислотная гидратация пропилена и гидрирование ацетона. В качестве исходного сырья для первого способа применяют пропан-пропиленовую фракцию, полученную из газов каталитического или термического крекинга и свободную от углеводородов.
При втором способе в качестве сырья выступает ацетон, содержащий менее 1% воды. В обоих случаях конечным продуктом является изопропиловый спирт, обладающий широким спектром применения. Образование побочных веществ практически исключено и дорогостоящее разделение не требуется. И первый, и второй метод используют для производства изопропанола в крупных технических масштабах.
Применение изопропанола
Изопропиловый спирт является отличным растворителем и поэтому востребован в нефтяной, металлургической, химической, мебельной, медицинской, пищевой, парфюмерной, лакокрасочной и лесохимической промышленности. Антисептическое действие изопропанола гораздо выше, чем этанола. Благодаря этому изопропиловый спирт используют как:
- обезвоживающее средство;
- растворитель при перекристаллизации;
- экстрагент чистых примесей;
- консервирующий агент;
- стабилизатор;
- антиобледенитель.
Большая часть изопропилового спирта, как в нашей стране, так и в мире, применяется для изготовления ацетона. В последние годы значимым потребителем изопропилового спирта стало производство полиэтилена низкого давления и полипропилена. Широко востребован изопропиловый спирт в сфере синтеза сложных эфиров.
(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 |
(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 |
Химические вещества получили повсеместное применение не только в промышленности, но и в быту. Их существует огромное количество. К числу наиболее распространенных относится изопропиловый спирт. Продукт можно встретить под другими названиями – пропанол-2 либо изопропанол, либо ИПС.
Свойства ИПС
Технический и очищенный изопропиловый спирт не имеет цвета. Запах жидкости резок, более насыщен по сравнению с этилом. Для ее замерзания необходима температура от 89,5 градусов. Изопропанол нельзя хранить и использовать возле источников открытого пламени или нагревательного оборудования. При взаимодействии с воздухом его пары в большой концентрации способны образовывать взрывоопасную смесь. Важными особенностями ИПС являются:
- хорошая растворяемость в среде бензола и ацетона;
- способность формировать эфиры;
- смешиваемость с водой и органическими растворителями;
- наличие химической реакции при взаимодействии с активными металлами;
- способность растворять смолы натурального происхождения и некоторые синтетические аналоги, большую часть масел.
Изопропиловый спирт нельзя вдыхать в большом количестве или принимать внутрь. Его токсические свойства могут спровоцировать серьезное отравление. Употребление такого спирта, как правило, не приводит к смертельному исходу. Он опьяняет человека в десятки раз сильнее и быстрее, чем этиловый аналог. Поэтому принять смертельную дозу практически невозможно. При соприкосновении с кожными покровами изопропанол вызывает покраснения и раздражения. В состоянии пара он обладает наркотическим влиянием.
Распространенные области применения
Большинство промышленных компаний осуществляет продажу данного продукта бочками. Интернет-магазин ООО «ПСПРОФФ» – площадка, можно в полулитровых и литровых бутылках или в канистрах объемом в 5-20 литров. Предложение может заинтересовать автомобилистов, производителей разных сфер деятельности.
Основные области применения изопропанола промышленная, химическая, парфюмерная отрасли. Невысокая стоимость и свойства, сочетающие в себе массу полезных качеств, позволяют использовать такой спирт:
- При производстве автохимии. ИПС не замерзает в естественных условиях. Его добавляют в антифриз, бензин, средства для очистки стекол с целью снизить порог замерзания.
- Для дезинфекции. Изопропанол в виде 60-70 % раствора используют в медицине для обработки инструментов, изготовления тампонов, очистки рук.
- При производстве химических реактивов. Изопропанол является основой для промышленного изготовления ацетона и изопропилбензола.
- Для проведения анализов и консервации. В фармакологии он необходим для хроматографии. Также этот спирт используется для консервации вместо формальдегида.
- При изготовлении бытовой химии и парфюмерной продукции. В первом случае спирт усиливает свойства других компонентов, а во втором – обеспечивает устойчивый запах.
- При обслуживании электрических систем и узлов. Изопропанол подходит для очистки металлических изделий, в том числе оптоволоконных изделий.
В быту рассматриваемый продукт применяется довольно часто. Технический спирт этого образца является менее токсичным, чем специальные растворители. Он помогает избавиться от клея, лакокрасочных материалов и прочих сложных загрязнений из поверхностей тканых полотен, дерева, металла, стекла, картона и бумаги. При необходимости изопропанол можно соединить с этиловым спиртом для получения более мощного дезинфицирующего средства либо очистителя масел.
