كحول الأيزوبروبيل (2-بروبانول ، أيزوبروبانول ، آي بروبانول ، كحول الأيزوبروبيل) هو مركب كيميائي انتشر على نطاق واسع بسبب قدرته على الذوبان وخصائصه المطهرة والمواد الحافظة. يستخدم هذا الكحول في العديد من الصناعات ، وكذلك سائقي السيارات والأطباء.
كحول ايزوبروبيل - ما هو؟
كحول الأيزوبروبيل هو كحول ثانوي أحادي الهيدرات. الصيغة الكيميائية للأيزوبروبانول هي CH3- CH (OH) - CH3. يمكن اعتبار الأيزوبروبانول مشتقًا من البروبان الهيدروكربوني المشبع CH3- CH2- CH3، في الجزيء الذي يتم فيه استبدال ذرة هيدروجين بمجموعة كحول - هيدروكسيل (-OH). نظرًا لأن مجموعة الهيدروكسيل في الجزيء واحدة ، فإن الكحول يسمى أحادي الهيدرات. كما يتضح من الصيغة الكيميائية لكحول الأيزوبروبيل ، يرتبط الكربون المرتبط بمجموعة الهيدروكسيلمجموعتين CH3. لذلك يسمى الكحول الثانوي.
الصيغة الهيكلية لكحول الأيزوبروبيل ، وكذلك صيغ بعض الكحوليات أحادية الماء الأخرى ، موضحة في الشكل.
الخصائص الفيزيائية
العديد من خصائص الأيزوبروبانول ، نقطة الغليان على سبيل المثال ، ترجع إلى وجود مجموعة كحولية (-OH). هذه المجموعة لديها قطبية عالية. نتيجة لذلك ، تشكل مجموعة –OH لجزيء الأيزوبروبانول رابطة مع مجموعة –OH لجزيء أيزوبروبانول آخر. وبالتالي ، فإن الجزيئات مرتبطة ، أي أنها مرتبطة ببعضها البعض. تسمى هذه الرابطة برابطة هيدروجينية. هي ضعيفة لكنها ذات أهمية كبيرة في الطبيعة
بسبب الروابط الهيدروجينية ، الماء H2O في ظل الظروف العادية هو سائل ، وليس غاز ، مثل ، على سبيل المثال ، مادة مماثلة في هيكل H2 S كبريتيد الهيدروجين. إن وجود الروابط الهيدروجينية هو الذي يؤدي إلى حقيقة أن المرحلة الصلبة من الماء - الجليد - لها كثافة أقل في الطبيعة من المرحلة السائلة ، ونتيجة لذلك لا يغرق الجليد.
يفسر تكوين الروابط الهيدروجينية نقطة الغليان العالية لكحول الأيزوبروبيل وغيره من الكحوليات ذات الوزن الجزيئي المنخفض مقارنة بالمركبات ذات البنية المماثلة. على سبيل المثال ، درجة غليان البروبان هي -42 درجة مئوية ، أي أن البروبان عند أي درجة حرارة أعلى من -42 درجة مئوية يكون في حالة غازية. درجة غليان كحول الأيزوبروبيل أعلى بكثير عند 82.4 درجة مئوية. هذا يعني أن الأيزوبروبانول عند درجة الحرارة العادية يكون في صورة سائلة.الحالة
إذا قارنا درجة غليان كحول الأيزوبروبيل وكحول الميثيل ، فإن درجة حرارة الأولى أعلى قليلاً: 82 درجة مقابل 65. وهذا يعني أنه في ظل الظروف العادية ، يتبخر كحول الأيزوبروبيل أقل من كحول الميثيل.
يتم عرض نقطة الانصهار ونقطة الغليان لكحول الأيزوبروبيل وبعض المركبات الأخرى في الجدول.
| المادة | نقطة الغليان ،oC | نقطة الانصهار ،oC |
| الميثانول | 65 | -98 |
| الإيثانول | 78 | -117 |
| بروبانول | 97 | -127 |
| ايزوبروبانول | 82 | -88 |
| البروبان | -42 | -190 |
إن تكوين روابط هيدروجينية بين مجموعات الكحول في الأيزوبروبانول وجزيئات الماء يحدد قابلية ذوبان هذا الكحول في الماء. تعتمد القابلية للذوبان على عدد ذرات الكربون في السلسلة ، فكلما قل عدد ذرات الكربون ، كلما كان الكحول يذوب بشكل أفضل. لذلك ، من بين الكحوليات ، يتمتع الميثانول بأعلى قابلية للذوبان في الماء ، والتي يمكن خلطها بالماء بأي نسبة. يذوب الإيثانول في الماء بشكل أسوأ قليلاً من الميثانول ، والأيزوبروبانول أسوأ من الإيثانول.
الخصائص الرئيسية لكحول الأيزوبروبيل
قابل للذوبان في الأسيتون ، قابل للذوبان في البنزين ، قابل للامتزاج بالماء ، الأثير ، الإيثانول.
الكثافة 0.7851 جم / سم3(20 درجة مئوية).
الحد الأدنى للانفجار - 2.5٪ (بالحجم).
نقطة الانصهار -89.5 درجة مئوية
درجة الحرارةغليان +82، 4 درجات مئوية
تم عرض اعتماد نقطة غليان كحول الأيزوبروبيل على الضغط في الجدول.
| ضغط البخار ، مم زئبق | نقطة الغليان ،oC |
| 1 | -26، 1 |
| 10 | 2، 4 |
| 40 | 23، 8 |
| 100 | 39، 5 |
| 400 | 67، 8 |
| 1020، 7 | 90 |
الخصائص الكيميائية
كحول الأيزوبروبيل سائل عديم اللون. لها رائحة مميزة لا تشبه رائحة الكحول الإيثيلي. لا توصل كهرباء
يدخل في العديد من التفاعلات الكيميائية ، والتي تستخدم في التوليفات الصناعية. يذهب معظم كحول الأيزوبروبيل المنتج إلى إنتاج الأسيتون. للحصول على الأسيتون ، يجب أكسدة الأيزوبروبانول بعامل مؤكسد قوي - خليط من K2Cr2O7+ H 2SO4أو KMnO4+ H2SO 4.
تلقي
في روسيا ، تم إنتاج حوالي 40 ألف طن من كحول الأيزوبروبيل في عام 2017 ، أي أقل بنسبة 20٪ تقريبًا عن عام 2016. حجم الإنتاج صغير جدًا - تم إنتاج ما يقرب من 4 ملايين طن من الميثانول خلال نفس الفترة.
يتم إنتاج كحول الأيزوبروبيل في روسيا بواسطة مؤسستين: مصنع الكحول الصناعي CJSC في مدينة أورسك ، منطقة أورينبورغ ، و Sintez Acetone LLC في مدينة Dzerzhinsk ، منطقة نيجني نوفغورود.
في Orsk ، يتم إنتاج الأيزوبروبانول بطريقة ترطيب حمض الكبريتيك للبروبيلين أو جزء البروبان - البروبيلين الناتج عن غازات التكسير الحرارية أو التحفيزية. يتم الحصول على نوعين من الأيزوبروبانول يختلفان في درجة التنقية: تقني (87٪) ومطلق (99.95٪). في Dzerzhinsk ، يتم الحصول على الأيزوبروبانول عن طريق هدرجة الأسيتون.
المنتج الثانوي في إنتاج كحول الأيزوبروبيل عن طريق ترطيب البروبيلين هو كحول ثنائي أيزوبروبيل ، وهو ذو قيمة خاصة كمادة ذات رقم أوكتان مرتفع يبلغ 98.
التطبيق
يعتبر كحول الأيزوبروبيل مذيبًا ممتازًا ، لذا فهو يحتوي على مجموعة واسعة من التطبيقات. يتم استخدامه بشكل أساسي في الصناعة الكيميائية ، وكذلك في تكرير النفط ، والخشب الكيميائي ، والأثاث ، والصناعات الطبية ، والغذائية ، والعطور ، والطباعة ، وفي المنزل. اتجاهات التطبيق:
- مذيب ،
- مادة حافظة
- مجفف ،
- الشوائب المستخرجة ،
- مثبت ،
- مزيل الجليد.
استخدام الأيزوبروبانول في الصناعات الكيميائية وصناعات السيارات
تطبيقات الصناعة الكيميائية كالتالي:
- مادة خام لانتاج الاسيتون
- إنتاج البلاستيك - البولي إيثيلين منخفض الكثافة والبولي بروبلين
- توليف أسيتات الأيزوبروبيل ،
- إنتاج المبيدات الحشرية
- مذيب في إنتاج إيثيل السليلوز ، أسيتات السليلوز ، نيتروسليلوز في الطلاء والورنيشصناعة
- النقل الآمن للنيتروسيليلوز (يضاف إليه 30٪ من الأيزوبروبانول) ،
- مستخلص في التكنولوجيا الكيميائية الدقيقة.
- تطبيق المصفاة:
- مذيب اليوريا المستخدم لإزالة شمع وقود الديزل
- مادة مضافة للزيوت تعزز خصائصها المضادة للتآكل وتقلل من نقطة الانسكاب ،
- "إزالة" المياه من صهاريج البنزين.
تدخل المياه خطوط الوقود ومزارع الخزانات بالتكثيف من الهواء الرطب. في درجات الحرارة المنخفضة ، يتجمد ويمكن أن يشكل سدادة جليدية. عند إضافة الأيزوبروبانول المطلق ، يذوب الماء فيه ولا يتجمد.
في صناعة السيارات:
- "إزالة" المياه من خزانات الغاز بحلها ،
- كمكون وقود لزيادة رقم الأوكتان وتقليل الانبعاثات السامة ،
- مزيل الصقيع عن الزجاج الأمامي ،
- مانع التجمد للرادياتير ،
- إزالة سائل الفرامل من أنظمة الفرامل الهيدروليكية.
استخدام الأيزوبروبانول في الأنشطة الاقتصادية الأخرى
التطبيقات الكيميائية للأثاث والخشب:
- استخلاص الراتنجات من الخشب الممزوج بمذيبات أخرى ،
- إزالة الورنيش القديم ، مذيب التلميع الفرنسي ، المواد اللاصقة ، الزيوت ،
- رابط في مواد التلميع و المنظفات
في صناعة الطباعة ، يستخدم الأيزوبروبانول لترطيب الطباعةالعمليات. في الإلكترونيات - كمذيب لتنظيف موصلات الاتصال ، والأشرطة المغناطيسية ، ورؤوس الأقراص ، وعدسات الليزر ، لإزالة المعجون الحراري ، وتنظيف لوحات المفاتيح ، وشاشات الكريستال السائل ، والشاشات الزجاجية. لا تستخدمه فقط لتنظيف الفينيل ، حيث يتفاعل معه الأيزوبروبانول.
التطبيق في الصناعة الطبية والطب:
- متضمن في محاليل مطهرة تشرب سوائل مسح ،
- مطهر لمسح مكان الحقن
- 75٪ محلول مائي يستخدم كمطهر لليدين
- مسحات مطهرة
- مجفف للوقاية من التهاب الأذن الوسطى
- مادة حافظة لحفظ المادة الوراثية وتحليلها (أقل سمية من الفورمالديهايد).
يتمتع الأيزوبروبانول بمزايا أكثر من الإيثانول: تأثير مطهر أكثر وضوحًا وسعر منخفض. لذلك ، حيث يتم استخدام الإيثانول ، يتم استخدام الأيزوبروبانول الآن.
في صناعات مستحضرات التجميل والعطور ، يستخدم الأيزوبروبانول في الإنتاج:
- مستحضرات تجميل ،
- منتجات للعناية الشخصية ،
- عطر ، كولونيا ، ورنيش.
في صناعة المواد الغذائية ، يستخدم الأيزوبروبانول كمبرد في إنتاج الأطعمة المجمدة.
في المنزل:
- لتنظيف مختلف الأسطح ماعدا المطاط والفينيل
- لإزالة البقع من الأقمشة والخشب
- لإزالة المادة اللاصقة من الملصقات (على الورق ، الأيزوبروبانول ليس كذلكصالح).
السمية
يستخدم الأيزوبروبانول في الطب كمطهر محلي. عند استخدامه موضعيًا ، فإنه يتبخر بسرعة وليس له أي تأثير سلبي.
مهيجة للجهاز التنفسي إذا استنشقت أبخرة قد تسبب الصداع. يؤدي التركيز العالي من الأيزوبروبانول في الهواء إلى تثبيط عمل الجهاز العصبي المركزي ، مما يؤدي إلى فقدان الوعي. لذلك ، لا تعمل مع الأيزوبروبانول إلا في منطقة جيدة التهوية.
لا يستخدم الأيزوبروبانول داخليا لأنه سام. بمجرد دخوله إلى الكبد ، يتحول إلى مادة سامة - الأسيتون ، التي تؤثر على الكبد والكلى والدماغ. 200 مل من الأيزوبروبانول جرعة قاتلة.
