2-пропанол, или изопропиловый спирт, - это органическое соединение с формулой C3H8O. Это бесцветная прозрачная жидкость с характерным резким запахом. Изопропиловый спирт обладает ценными физико-химическими свойствами и находит широкое применение в различных отраслях.
Физико-химические свойства 2-пропанола
Молекула 2-пропанола имеет простое строение. Атом углерода в центре связан с гидроксильной группой -ОН, двумя атомами углерода и тремя атомами водорода.
2-пропанол при нормальных условиях представляет собой бесцветную прозрачную жидкость. У нее резкий неприятный запах, напоминающий запах спирта.
- Плотность 2-пропанола составляет 0,7851 г/см3.
- Температура кипения 82,3°С.
- Температура плавления -88,5°С.
2-пропанол хорошо растворяется в воде, ацетоне, бензоле и других органических растворителях. С водой образует азеотропную смесь, кипящую при 80,2°С.
Смеси паров 2-пропанола с воздухом взрывоопасны. При горении изопропиловый спирт полностью разлагается на воду и углекислый газ.
2-пропанол токсичен. Предельно допустимая концентрация его паров в воздухе рабочей зоны - 10 мг/м3.
Получение 2-пропанола
В промышленности 2-пропанол получают несколькими основными способами:
- Гидратацией пропилена серной кислотой
- Гидрированием ацетона
- Окислением алканов воздухом
Наиболее распространен способ гидратации пропилена. Реакция протекает в присутствии катализатора - ортофосфорной кислоты - при температуре 240-260°С и давлении 2,5-6,5 МПа:
CH2=CH-CH3 + H2O → CH3-CH(OH)-CH3
| Сырье | Пропилен |
| Катализатор | Ортофосфорная кислота |
| Температура | 240-260°C |
| Давление | 2,5-6,5 МПа |
2-пропанол используют и получают по-разному, в том числе путем гидрирования ацетона. Этот способ основан на реакции ацетона с водородом в присутствии медно-никелевого катализатора.
Области применения 2-пропанола
Благодаря уникальной комбинации полезных свойств, 2-пропанол широко используется в самых разных областях, включая:
- Медицина и фармацевтика
- Парфюмерия и косметика
- Производство автомобильных жидкостей
- Бытовая химия
- Промышленные растворители
В медицине изопропиловый спирт применяют для обработки кожи, как компонент антисептических препаратов. 75%-й водный раствор 2-пропанола используют для дезинфекции рук, так как вода усиливает его бактерицидные свойства.
В парфюмерии и косметике 2-пропанол служит растворителем и консервантом. Он используется при производстве духов, лосьонов, кремов.
Изопропиловый спирт входит в состав антифризов, незамерзающих жидкостей для стеклоомывателей, поскольку понижает температуру замерзания водных растворов.
В промышленном производстве 2-пропанол является эффективным растворителем для лаков, красок, смол, а также используется для обезжиривания деталей.
Правила безопасного обращения с 2-пропанолом
Несмотря на широкое применение, 2-пропанол требует осторожного обращения. Нужно соблюдать следующие меры безопасности:
- При транспортировке и хранении не допускать контакта изопропилового спирта с другими веществами.
- Работать только в хорошо проветриваемом помещении, используя средства защиты органов дыхания.
- Не допускать попадания жидкости на кожу и в глаза.
- Иметь рядом емкость с раствором питьевой соды для нейтрализации проливов.
- В случае отравления немедленно выйти на свежий воздух и обратиться к врачу.
Пожаровзрывобезопасность
Пары 2-пропанола образуют взрывоопасные смеси с воздухом. Источники открытого огня и искр должны быть исключены из помещений, где используется или хранится изопропиловый спирт.
Для нейтрализации проливов 2-пропанола следует использовать 5% раствор питьевой соды. Разлитую жидкость засыпают содой, тщательно перемешивают и выдерживают не менее 15 минут перед уборкой.
Экономические аспекты производства 2-пропанола
Основным производителем изопропилового спирта в мире является Китай. Его доля в мировом производстве составляет около 65%.
Мировые цены на 2-пропанол в последние годы растут. В 2020 году средняя цена за 1 тонну составила 820 долларов США. Для сравнения, в 2010 году эта цифра была на уровне 560 долларов.
Преимущества по сравнению с этанолом
По сравнению с широко используемым этиловым спиртом, 2-пропанол обладает рядом преимуществ:
- Меньшая летучесть
- Меньшая токсичность
- Лучшая растворимость в углеводородах и эфирах
Это определяет предпочтительность применения изопропилового спирта в некоторых областях.
Утилизация отходов производства 2-пропанола
Отходы производства и потребления 2-пропанола представляют опасность для окружающей среды. Их обезвреживают следующими способами:
- Химическое окисление раствором перманганата калия или перекиси водорода
- Термическое обезвреживание в специальных печах
- Биохимическая очистка с помощью специальных бактерий
