Kaip pramoniniu būdu gaminamas izopropilo alkoholis?
Izopropilo alkoholis (IPA, izopropanolis, 2-propanolis, CAS 67-63-0) gaminamas pramoniniu būdu dviem pagrindiniais būdais: hidratuojant propeną ir hidrinant acetoną.
1. Propeno drėkinimas
Netiesioginiame (sieros rūgšties) procese naftos rafinavimo arba krekingo garais propenas reaguoja su koncentruota sieros rūgštimi ir susidaro izopropilo vandenilio sulfatas, kuris vėliau hidrolizuojamas į izopropanolį, o rūgštis išgaunama ir perdirbama. Tiesioginio hidratavimo procese propenas ir vandens garai reaguoja per kietą fosforo rūgšties arba volframo oksido katalizatorių esant aukštai temperatūrai (apie 200 C) ir padidintam slėgiui, todėl gaunamas didesnis selektyvumas ir sumažėja korozijos bei atliekų{2}rūgščių problemų. Tiesioginis drėkinimas šiandien yra dominuojantis komercinis būdas.
2. Acetono hidrinimas
Acetonas kataliziškai hidrinamas virš nikelio arba vario katalizatoriaus vidutinėje temperatūroje ir slėgyje, kad susidarytų izopropanolis. Šis būdas yra patrauklus, kai acetono galima gauti kaip šalutinį -produktą, pvz., fenolio kumeno procese arba anglies -cheminio acetono gamybos metu.
Neapdorotas IPA išvalomas distiliuojant. Kadangi izopropanolis ir vanduo sudaro azeotropą, naudojami papildomi atskyrimo etapai (azeotropinis arba ekstrakcinis distiliavimas), kad būtų pasiektas aukštas -grynumo bevandenis laipsnis.
Pagrindinės savybės
| Turtas | Vertė |
|---|---|
| CAS numeris | 67-63-0 |
| Molekulinė formulė | C3H8O / (CH3)2CHOH |
| Molekulinė masė | 60,10 g/mol |
| Išvaizda | Skaidrus, bespalvis skystis |
| Virimo temperatūra | 82.5 C |
| Lydymosi temperatūra | -89.5 C |
| Pliūpsnio taškas | 11,7 C (uždaras puodelis) |
| Tankis (20 C) | 0,786 g/cm3 |
| JT numeris | 1219, 3 klasė, PG II |
Pagrindinės klasės ir programos
Pramoninis tirpiklis: tirpina aliejus, dervas, šelaką ir dervas, skirtas rašalui, dangoms ir valymo priemonėms.
Dezinfekuojantis ir antiseptikas: 60-90% vandeniniai tirpalai plačiai naudojami rankų dezinfekavimo priemonėms ir paviršių dezinfekcijai.
Elektronika: didelio{0}}grynumo IPA valo spausdintines plokštes, plokšteles ir optinius komponentus.
Farmacija ir kosmetika: ekstrahavimo tirpiklis, pagalbinės medžiagos nešiklis ir asmens priežiūros produktų sudedamoji dalis.
Automobiliai: degalų sistemos šalinimo- ir antifrizo priedas.
Sauga ir tvarkymas
IPA yra labai degus skystis (GHS Flam. Liq. 2, H225), kurio pliūpsnio temperatūra žema; garai gali sudaryti sprogius mišinius su oru. Talpyklas laikyti uždarytas ir įžemintas, atokiai nuo uždegimo šaltinių ir stiprių oksidatorių. Naudokite tinkamą vėdinimą, dėvėkite akinius nuo purslų ir chemikalams{5}}atsparias pirštines. IPA ūmus toksiškumas yra mažas, tačiau įkvėpus didelės koncentracijos garus gali atsirasti mieguistumas ir akių bei kvėpavimo takų dirginimas.
Dažnai užduodami klausimai
K: Kaip gaminamas izopropilo alkoholis?
Daugiausia hidratuojant propeną (netiesioginis sieros rūgšties procesas arba tiesioginis katalizinis hidratavimas) ir kataliziškai hidrinant acetoną.
K: Kuo skiriasi netiesioginiai ir tiesioginiai hidratacijos procesai?
Netiesioginio proceso metu propenas reaguoja su koncentruota sieros rūgštimi, kad susidarytų izopropilo vandenilio sulfatas, kuris vėliau hidrolizuojamas iki izopropanolio, o rūgštis išgaunama ir perdirbama; tiesioginio proceso metu propenas reaguoja su vandens garais virš kietos fosforo rūgšties arba volframo oksido katalizatoriaus esant maždaug 200 C temperatūrai ir padidintam slėgiui, todėl gaunamas didesnis selektyvumas su mažesne korozija ir rūgščių atliekomis. Tiesioginis drėkinimas šiandien yra dominuojantis komercinis būdas.
K: Kodėl bevandenį IPA reikia specialiai distiliuoti?
Izopropanolis ir vanduo sudaro mažiausią -verdančią azeotropą, kai izopropanolio yra maždaug 87,7 % masės, todėl įprasta distiliacija negali pašalinti likusio vandens; Azeotropinis arba ekstraktyvinis distiliavimas su pernešikliu yra naudojamas aukštos -grynumo bevandenėms rūšims gaminti.
Kl.: kam naudojamas{0}}elektroninio lygio IPA?
Aukšto -grynumo elektroninės-klasės IPA (paprastai 99,9 % ar aukštesnė su labai mažu metalo jonų, dalelių ir drėgmės kiekiu) naudojama spausdintinių grandinių plokštėms, plokštelėms ir optiniams komponentams valyti, greitai išgaruoja nepalikdama likučių.
K: Ar izopropilo alkoholis maišosi su vandeniu?
Taip, IPA yra visiškai maišomas su vandeniu visomis proporcijomis, todėl rankų dezinfekavimo priemonėms, paviršių dezinfekcijai ir valymui dažniausiai ruošiami 60–90% vandeniniai tirpalai.
K: Kaip izopropilo alkoholis klasifikuojamas transportavimui?
IPA siunčiamas kaip JT 1219, 3 klasės degus skystis, II pakavimo grupė; talpyklos turi būti laikomos uždarytos ir įžemintos bei laikomos atokiau nuo uždegimo šaltinių ir stiprių oksidatorių.