ГЛАВА 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕНЕНИЕ 1.1. Свойства и применение изопропанола Изопропи́ловый спирт (пропано́л-2, втор-пропанол, изопропано́л, диметилкарбино́л, ИПС) — органическое соединение, простейший вторичный одноатомный спирт алифатического ряда. Химические свойтсва. Изопропанол обладает всеми свойствами вторичных спиртов жирного ряда, образует простые и сложные эфиры. Гидроксильная группа может быть вытеснена галогенами. С ароматическими соединениями изопропиловый спирт конденсируется с образованием производных, таких как изопропилбензол и изопропилтолуол. При дегидрировании превращается в ацетон. Реагирует с сильными окислителями. В изопропаноле хорошо растворяются многие эфирные масла, алкалоиды, некоторые синтетические смолы и другие химические соединения. Растворяет некоторые виды пластмасс и резины. Физические свойства. Бесцветная жидкость с характерным спиртовым запахом, более резким, чем у этанола, по запаху их можно в некоторых случаях отличить. Коэффициент преломления nD = 1,3776 при 20 °C. Динамическая вязкость при стандартных условиях 2,43 мПа·с — немного более вязкий, чем вода . Молярная теплоёмкость (ст. усл.) — 155,2 Дж/(моль·К). Удельная теплота сгорания 34,1 МДж/кг. Пар хорошо смешивается с воздухом, в диапазоне взрывоопасных концентраций образует взрывчатые смеси. Давление насыщенного пара при 20 °C — 4,4 кПа. Относительная плотность пара по воздуху — 2,1, относительная плотность смеси насыщенный 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 с температурой кипения 80,2 °C. Применяются два метода промышленного производства изопропанола — гидрирование ацетона и гидратация пропилена. Основным способом получения изопропанола в российской промышленности является сернокислотная гидратация пропилена. Сырьем может служить, в том числе кроме пропилена, пропан-пропиленовая фракция с содержанием пропилена 30—90 % (фракция получаемая при пиролизе и крекинге нефти). Сейчас начинают чаще использовать чистый пропилен, так как в этом случае процесс можно вести при невысоких давлениях, при этом существенно снижается образование побочных продуктов реакции — полимеров и ацетона. Изопропиловый спирт получают также окислением алканов воздухом, а также и другими способами. Современный способ гидрирования ацетона водородом. Изопропиловый спирт применяется в химической, нефтеперерабатывающей, медицинской, мебельной, пищевой, лесохимической, парфюмерной промышленностях и в полиграфии. В химической промышленности изопропиловый спирт применяют: · как сырье для производства ацетона СН3-СО-СН3; · в качестве растворителя в лакокрасочной промышленности при производстве; · нитроцеллюлозы, ацетилцеллюлозы, этилцеллюлозы; · в качестве полупродукта для синтеза изопропилацетата, ксантогенатов; · в качестве экстрагентов чистых вещей или примесей в тонкой химической технологии; · в производстве пластмасс, в частности, производство полиэтилена низкого давления и полипропилена, для промывки получаемого полимера. В нефтеперерабатывающей промышленности изопропиловый спирт применяют: · как растворитель карбамида, раствор которого в спирте применяются для депарафинизации дизельных топлив; · в качестве добавки к маслам для повышения их качества в части антикоррозионных свойств и температуры застывания; · как экстрагент в смеси с метанолом и водой в процессе селективной экстракции нафтеновых кислот; · для удаления воды из бензиновых емкостей. В медицинской промышленности изопропиловый спирт применяют: · в медицинских спиртовых промываниях; · в антисептических растворах для полости рта, мазях, в жидкостях для мытья; · в качестве обеззараживающего средства. В пищевой промышленности изопропиловый спирт применяют в качестве хладоносителя в производстве замороженных продуктов В лесохимической и мебельной промышленности изопропиловый спирт применяют: · в смеси с другими растворителями для экстракции смол из древесины; · в качестве растворителя различных масел, клеев и т. д., для снятия старых лаковых покрытий; · как связующее вещество в очистителях и полиролях. В парфюмерной и косметической промышленностях изопропиловый спирт применяют: · в производстве лаков, одеколонов, духов; · в средствах личной гигиены; · в производстве косметических средств. В полиграфии изопропиловый спирт применяют для увлажнения в печатных процессах. Изопропиловый спирт нашел также свое применение и авиации в качестве стабилизатора авиационного бензина и антиобледенителя. На сегодняшний день потребность в изопропиловом спирте растет в связи с его применением в качестве компонента моторного топлива для повышения его октанового числа, улучшает эксплуатационные свойства автомобильных бензинов: повышает детонационную стойкость и моющие свойства автомобильных бензинов, обеспечивает снижение токсичных выбросов (СО, СН) автомобильного транспорта. Также он используется при приготовлении тормозной и стеклоомывающей жидкости, в качестве антифриза для автомобильных радиаторов. 1.2. Стандарты и технические характеристики изопропанола Таблица 1.1 Характеристики изопропилового спирта | Общие | | Систематическое
наименование | Пропан-2-ол | | Традиционные названия | Изопропиловый спирт | | Хим. формула | C3H8O | | Рац. формула | CH3CH(OH)CH3 | | Физические свойства | | Состояние | жидкость | | Молярная масса | 60,09 г/моль | | Плотность | 0,7851 г/см³ | | Динамическая вязкость | 0,00243 Па·с | | Энергия ионизации | 10,1 ± 0,1 эВ | | Термические свойства | | Т. плав. | -89,5 °C | | Т. кип. | 82,4 °C | | Т. всп. | 11,7 °C | | Т. свспл. | 400 °C | | Пр. взрв. | 2 ± 1 об.% | | Мол. теплоёмк. | 155,2 Дж/(моль·К) | | Давление пара | 4,4 кПа при 20 °C | | Химические свойства | | pKa | 16,5 | | Растворимость в бензоле | хорошо растворим | | Растворимость в ацетоне | растворим | | Оптические свойства | | Показатель преломления | 1,3776 (nD, 20°C) | | Структура | | Дипольный момент | 1,66 Д | | Классификация | | Рег. номер CAS | 67-63-0 | Источник: по данным открытых источников информации Таблица 1.2 Характеристики изопропилового спирта по ГОСТ 9805-84 | Наименование показателя | Норма для марки | | | | Абсолютированный | Технический | | | | 1. Внешний вид | Бесцветная прозрачная жидкость, не содержащая механических примесей | | | | 2. Плотность при 20 °С, г/см | 0,785-0,786 | 0,814-0,819 | | | | | | | 3. Массовая доля изопропилового спирта, %, не менее | 99,7 | 87 | | | | 4. Цветность по платиново-кобальтовой шкале, не более | 5 | 10 | | | | 5. Массовая доля кислот в пересчете на уксусную кислоту, %, не более | 0,0007 | 0,001 | | | | 6. Массовая доля сернистых соединений в пересчете на серу, %, не более | 0,00005 | 0,0001 | | | | 7. Бромное число, г брома на 100 г спирта, не более | 0,006 | Не определяют | | | | 8. Массовая доля воды, %, не более | 0,15 | Не определяют | | | | 9. Массовая доля карбонильных соединений в пересчете на группу СО, %, не более | Не определяют | 0,8 | | | | 10. Массовая доля диизопропилового эфира, %, не более | 0,03 | Не определяют | | | | 11. Массовая доля ацетона, %, не более | 0,03 | Не определяют | | | | 12. Смешиваемость с водой | Выдерживает испытание | Не определяют | | | | 13. Массовая доля нелетучего остатка, %, не более | 0,0005 | Не определяют | | | | 14. Нерастворимые в воде вещества (полимеры) | Не определяют | Выдерживает испытание | | | Источник: по данным открытых источников информации |
