El alcohol isopropílico (2-propanol, isopropanol, i-propanol, alcohol isopropílico) es un compuesto químico que se ha generalizado debido a su capacidad de disolución, propiedades desinfectantes y conservantes. Este alcohol se utiliza en muchos tipos de industria, así como automovilistas y médicos.
Alcohol isopropílico: ¿qué es?
El alcohol isopropílico es un alcohol monohídrico secundario. La fórmula química del isopropanol es CH3 – CH (OH) – CH3. El isopropanol se puede considerar como un derivado del hidrocarburo saturado propano CH3 – CH2 – CH3, en cuya molécula un átomo de hidrógeno se reemplaza por un alcohol - grupo hidroxilo (-OH). Dado que el grupo hidroxilo en la molécula es uno, el alcohol se llama monohídrico. Como se puede ver en la fórmula química del alcohol isopropílico, el carbono asociado con el grupo hidroxilo está conectado ados grupos CH3. Por lo tanto, el alcohol se llama secundario.
La fórmula estructural del alcohol isopropílico, así como las fórmulas de algunos otros alcoholes monohídricos, se muestran en la figura.
Propiedades físicas
Muchas propiedades del isopropanol, por ejemplo el punto de ebullición, se deben a la presencia de un grupo alcohólico (-OH). Este grupo tiene una alta polaridad. Como resultado, el grupo –OH de una molécula de isopropanol forma un enlace con el grupo –OH de otra molécula de isopropanol. Así, las moléculas están asociadas, es decir, están conectadas entre sí. Tal enlace se llama enlace de hidrógeno. Es débil, pero tiene una gran importancia en la naturaleza.
Debido a los enlaces de hidrógeno, el agua H2O en condiciones normales es un líquido, no un gas, como, por ejemplo, una sustancia de estructura similar H 2 S sulfuro de hidrógeno. Es la presencia de enlaces de hidrógeno lo que lleva al hecho de que la fase sólida del agua, el hielo, tiene una densidad natural más baja que la fase líquida, como resultado de lo cual el hielo no se hunde.
La formación de puentes de hidrógeno explica el alto punto de ebullición del alcohol isopropílico y otros alcoholes de bajo peso molecular en comparación con compuestos de estructura similar. Por ejemplo, el punto de ebullición del propano es de -42 °C, es decir, el propano a cualquier temperatura superior a -42 °C se encuentra en estado gaseoso. El punto de ebullición del alcohol isopropílico es mucho más alto a 82,4°C. Esto significa que el isopropanol a temperatura ordinaria está en forma líquida.condición.
Si comparamos el punto de ebullición del alcohol isopropílico y el alcohol metílico, entonces el primero tiene una temperatura ligeramente más alta: 82 grados frente a 65. Esto significa que, en condiciones normales, el alcohol isopropílico se evapora menos que el alcohol metílico.
El punto de fusión y el punto de ebullición del alcohol isopropílico y algunos otros compuestos se presentan en la tabla.
| Sustancia | Punto de ebullición, oC | Punto de fusión, oC |
| Metanol | 65 | -98 |
| Etanol | 78 | -117 |
| Propanol | 97 | -127 |
| Isopropanol | 82 | -88 |
| Propano | -42 | -190 |
La formación de puentes de hidrógeno entre los grupos de alcohol del isopropanol y las moléculas de agua determina la solubilidad de este alcohol en agua. La solubilidad depende del número de átomos de carbono en la cadena, cuantos menos, mejor se disuelve el alcohol. Por lo tanto, entre los alcoholes, el metanol tiene la mayor solubilidad en agua, que se puede mezclar con agua en cualquier proporción. El etanol se disuelve en agua un poco peor que el metanol, y el isopropanol es peor que el etanol.
Principales características del alcohol isopropílico
Soluble en acetona, soluble en benceno, miscible con agua, éter, etanol.
Densidad 0,7851 g/cm3 (20 °C).
Límite explosivo inferior: 2,5 % (por volumen).
Punto de fusión -89,5°C.
Temperaturahirviendo +82, 4°С.
La dependencia del punto de ebullición del alcohol isopropílico con la presión se presenta en la tabla.
| Presión de vapor, mmHg | Punto de ebullición, oC |
| 1 | -26, 1 |
| 10 | 2, 4 |
| 40 | 23, 8 |
| 100 | 39, 5 |
| 400 | 67, 8 |
| 1020, 7 | 90 |
Propiedades químicas
El alcohol isopropílico es un líquido incoloro. Tiene un olor característico, no como el olor del alcohol etílico. No conduce la electricidad.
Entra en numerosas reacciones químicas, que se utiliza para síntesis industriales. La mayor parte del alcohol isopropílico producido se destina a la producción de acetona. Para obtener acetona, el isopropanol debe oxidarse con un agente oxidante fuerte: una mezcla de K2Cr2O7+ H 2SO4 o KMnO4 + H2 SO 4.
Recibir
En Rusia se produjeron unas 40 mil toneladas de alcohol isopropílico en 2017, casi un 20% menos que en 2016. El volumen de producción es bastante pequeño: se produjeron casi 4 millones de toneladas de metanol durante el mismo período.
El alcohol isopropílico es producido en Rusia por dos empresas: Synthetic Alcohol Plant CJSC en la ciudad de Orsk, región de Orenburg, y Sintez Acetone LLC en la ciudad de Dzerzhinsk, región de Nizhny Novgorod.
En Orsk, el isopropanol se produce mediante el método de hidratación con ácido sulfúrico del propileno o la fracción propano-propileno obtenida a partir de gases de craqueo térmico o catalítico. Se obtienen dos tipos de isopropanol, que difieren en el grado de purificación: técnico (87%) y absoluto (99,95%). En Dzerzhinsk, el isopropanol se obtiene por hidrogenación de acetona.
Un subproducto en la producción de alcohol isopropílico por hidratación de propileno es el alcohol diisopropílico, que tiene un valor particular como sustancia con un alto octanaje de 98.
Solicitud
El alcohol isopropílico es un excelente disolvente, por lo que tiene una amplia gama de aplicaciones. Se utiliza principalmente en la industria química, así como en las industrias de refinación de petróleo, química de la madera, muebles, médica, alimentos, perfumería, en la imprenta y en el hogar. Instrucciones de aplicación:
- disolvente,
- conservante,
- deshidratador,
- impurezas extractantes,
- estabilizador,
- descongelador.
Uso de isopropanol en la industria química y automotriz
Las aplicaciones de la industria química son las siguientes:
- materia prima para la producción de acetona,
- producción de plásticos - polietileno y polipropileno de baja densidad,
- síntesis de acetato de isopropilo,
- producción de insecticidas,
- disolvente en la producción de etilcelulosa, acetato de celulosa, nitrocelulosa en pinturas y barnicesindustria,
- transporte seguro de nitrocelulosa (se le añade 30% de isopropanol),
- extractante en tecnología de química fina.
- aplicación de refinería:
- Disolvente de urea utilizado para desparafinar combustible diésel
- un aditivo para aceites que mejora sus propiedades anticorrosivas y reduce el punto de fluidez,
- “sacar” el agua de los depósitos de gasolina.
El agua ingresa a las líneas de combustible y los patios de tanques por la condensación del aire húmedo. A bajas temperaturas, se congela y puede formar un tapón de hielo. Al agregar isopropanol absoluto, el agua se disuelve y no se congela.
En la industria automotriz:
- “quitar” el agua de los tanques de gasolina disolviéndola,
- como componente del combustible para aumentar el octanaje y reducir las emisiones tóxicas,
- desempañador de parabrisas,
- anticongelante para radiadores,
- eliminación del líquido de frenos de los sistemas de frenos hidráulicos.
Uso de isopropanol en otras actividades económicas
Aplicaciones químicas para muebles y madera:
- extracción de resinas de madera mezcladas con otros disolventes,
- eliminación de barnices viejos, solvente de pulimento francés, colas, aceites,
- aglutinante en abrillantadores y limpiadores.
En la industria de la impresión, el isopropanol se usa para humedecer la impresiónprocesos. En electrónica: como solvente para limpiar conectores de contacto, cintas magnéticas, cabezales de disco, lentes láser, para quitar pasta térmica, limpiar teclados, monitores LCD, pantallas de vidrio. No lo use solo para limpiar vinilo, ya que el isopropanol reacciona con él.
Aplicación en la industria médica y medicina:
- incluido en las soluciones antisépticas que impregnan los líquidos de toallitas,
- desinfectante para limpiar el lugar de la inyección,
- Solución acuosa al 75 % utilizada como desinfectante de manos
- hisopos desinfectantes,
- secador para la prevención de la otitis media,
- conservante para la conservación de material genético y análisis (menos tóxico que el formaldehído).
El isopropanol tiene ventajas sobre el etanol: un efecto antiséptico más pronunciado y un precio bajo. Entonces, donde solía usarse etanol, ahora se usa isopropanol.
En las industrias de cosméticos y perfumes, el isopropanol se utiliza en la producción:
- cosméticos,
- productos para el cuidado personal,
- perfume, colonia, laca.
En la industria alimentaria, el isopropanol se utiliza como refrigerante en la producción de alimentos congelados.
En el hogar:
- para limpiar varias superficies excepto caucho y vinilo,
- para quitar manchas de telas, madera,
- para quitar el adhesivo de las pegatinas (en papel, el isopropanol no esválido).
Toxicidad
El isopropanol se utiliza en medicina como antiséptico local. Cuando se usa tópicamente, se evapora rápidamente y no tiene ningún efecto negativo.
Irrita las vías respiratorias si se inhalan los vapores, puede causar dolor de cabeza. Una alta concentración de isopropanol en el aire inhibe el trabajo del sistema nervioso central, lo que lleva a la pérdida del conocimiento. Por lo tanto, trabaje con isopropanol solo en un área bien ventilada.
El isopropanol no se usa internamente porque es tóxico. Una vez en el hígado, se convierte en una sustancia venenosa, la acetona, que afecta al hígado, los riñones y el cerebro. 200 ml de isopropanol es una dosis letal.
