Получение изопропилового спирта

Изопропиловый спирт (изопропанол) – это органическое соединение, относящееся к классу спиртов. В соответствии с особенностями применения он является техническим спиртом. Изопропиловый спирт имеет формулу CH3CH(OH)CH3. Его еще называют медицинский спирт.

Изопропиловый спирт представляет собой прозрачную жидкость с горьковатым вкусом и сильным спиртовым запахом. Огнеопасен. Имеет низкую плотность. Обладает характерными физическими и химическими свойствами.

Физические свойства изопропанола

Вещество в жидком состоянии имеет плотность 0,79 г/см3. Такая плотность ниже, чем у воды, поэтому изопропанол более летучий, чем вода. Он начинает кипеть при 83 градусах Цельсия. При концентрации более 2,5% в определенных условиях может взрываться. Самопроизвольное воспламенение происходит при нагреве до температуры выше 450 градусов Цельсия. Сочетание паров изопропилового спирта с воздухом способно образовывать взрывоопасную взвесь.

Спирт неплохо растворяется в ацетоне, бензоле. При добавлении в смесь воды и изопропанола поваренной соли он выделяется в отдельную фракцию.

Еще одним свойством изопропанола является постепенное увеличение вязкости при охлаждении. При значениях ниже – 70 °С имеет сиропообразную консистенцию.

Наиболее сильная линия поглощения молекул изопропанола приходится на ультрафиолетовую часть спектра (204 нм).

Химические свойства изопропанола


Изопропиловый спирт легко превращается в ацетон. Это происходит при его реакции с такими окислителями, как хромовая кислота либо с использованием нагретой меди. В ходе данной реакции от спирта отщепляется молекула водорода.

Изопропанол является растворителем и может повреждать изделия из пластика и резины. При нагревании с участием серной кислоты из него может образовываться пропилен.

Подобно многим другим спиртам, изопропиловый спирт вступает в реакцию с некоторыми металлами, например, с калием.

Получение изопропилового спирта

Масштабы производства изопропанола составляют миллионы тонн в год. Для промышленного получения изопропилового спирта используют воду и пропилен (реакция гидратации). Выделяют прямую и косвенную гидратацию. Косвенная гидратация активно используется в США. Для нее используется сырье низкого качества.

Прямая гидратация, для которой используется высокоочищенный пропилен, применяется в Европе.


Под косвенной гидратацией понимают такое взаимодействие серной кислоты и пропилена, при котором образуется смесь сложных эфиров. Гидролиз данных соединений с использованием пара приводит к выделению изопропилового спирта. При этом также выделяется диизопропиловый эфир. Он является побочным компонентом и затем также используется для получения изопропилового спирта.

При прямой гидратации происходит реакция воды и пропилена с участием катализаторов. Она протекает в условиях высокого давления. Данная реакция дает более качественный спирт со степенью очистки более 90 процентов. В результате получается спирт изопропиловый абсолютированный.

Для отделения спирта от воды и других продуктов реакции используется метод дистилляции. Первоначально образуется смесь, состоящая из 88 процентов спирта и 12 процентов воды. Такой спирт называют влажным. Для получения чистого продукта используется метод азеотропной дистилляции, для чего применяется циклогексан и другие соединения.

При производстве изопропилового спирта необходимо соблюдение стандартов, регламентируемых в соответствии с ГОСТ 9805 84: спирт изопропиловый, технические условия.

Использование изопропанола

Изопропиловый спирт применяется в различных сферах человеческой деятельности. Среди них такие, как лакокрасочная промышленность, нефтепереработка, переработка древесины, химическая, парфюмерная и мебельная промышленность, автохимия.


При производстве лаков и красок он используется в качестве растворителя. В области нефтепереработки изопропиловый спирт нашел применение в качестве добавки к маслам и как растворитель.

При деревообработке его применяют для извлечения древесной смолы.

В химической и парфюмерной промышленности данное вещество используют как растворитель для эфиров и других веществ.

В сфере автохимии этот спирт нашел применение при производстве антифризов и других, требующихся для работы автомобилей, жидкостей.

Изопропиловый спирт можно обнаружить в составе парфюмерии, косметики, бытовой химии, веществ для дезинфекции. Также его используют в слесарном деле.

Большая часть изопропилового спирта реализуется в процессе производства различных видов продукции. Его часто применяют в фармацевтическом деле, что связано с низкой токсичностью примесей. Некоторая часть изопропилового спирта используется в химии при получении ацетона. Однако чаще его применяют для получения изопропилбензола. Около 5 тонн в год используется в бытовых целях и в косметике.

Еще одним направлением использования изопропанола является включение его в состав бензина в качестве добавки.

Применение изопропанола в качестве растворителя

Изопропиловый спирт легко испаряется и обладает более низкой (в сравнении с другими растворителями) токсичностью. Как растворитель он подходит для многих составов. Все это обусловило активное использование этого спирта в качестве растворяющего и чистящего средства, особенно при очистке изделий от масляных загрязнений. Изопропиловый спирт можно применять для очистки деталей в электронной технике, клавиатуры, ЖК мониторов. Может быть неплохим вариантом в качестве чистящего средства в домашнем хозяйстве. Подойдет он для таких материалов, как ткань и древесина. В то же время его нельзя использовать для очистки винила.


Применение в химической промышленности и медицине

Изопропиловый спирт является сырьем для производства изопропилацетата, который также является растворителем. Реакция изопропанола с алюминием и четыреххлористым титаном приводит к выделению титана.

Изопропанол применяют в медицине в составе тампонов для дезинфекции, которые содержат водный раствор данного соединения. Также его используют в качестве осушающего средства в целях предотвращения появления наружного отита (одного из заболеваний ушей).

Использование изопропанола в автомобилестроении

Изопропанол используют в качестве основного ингредиента в составе топлива в целях растворения водной фракции в составе бензина. Это исключает риск замерзания воды. В продаже можно встретить аэрозольные баллончики, основное назначение которых – борьба с обледенением ветрового стекла. Также его используют для очистки тормозных систем от остатков тормозной жидкости.

Применение в биологии

Изопропиловый спирт используют как консервант для органики и для хранения анализов. Для консервации можно также использовать формальдегид, но он более токсичен.

Изопропанол нередко используют при исследованиях ДНК. Дело в том, что молекула ДНК не растворяется в этом спирте. В ходе исследований изопропиловый спирт добавляется в подготовленную ДНК в целях преципитирования.

Токсикология


Изопропанол негативно воздействует на организм человека. При попадании его на кожу вызывает ее раздражение. При приеме внутрь может наблюдаться понос, головокружение, головная боль, тошнота, рвота, депрессивное состояние и даже кома.

Также могут отмечаться следующие нежелательные явления:

  • Желудочно-кишечные расстройства.
  • Повышение кровяного давления.
  • Гастрит.
  • Уменьшение частоты сердечных сокращений.

Наибольшее воздействие это вещество оказывает на нервную систему. Известны также случаи таких серьезных последствий отравления, как некроз скелетной мускулатуры.

Проникновение спирта в организм может произойти вследствие вдыхания, впитывания в кожу, употребления внутрь. Опасной считается доза в 15 грамм этого спирта для взрослого человека.

Отравление посредством употребления внутрь иногда происходит у детей. При этом до летального исхода дело, как правило, не доходит. При приеме небольших количеств этого спирта наблюдается в основном диарея.

Ингаляционное отравление маловероятно, так как это вещество не слишком летучее. Поэтому для накопления молекул в воздухе помещений требуется большая площадь разлива и определенное время. При сжигании наблюдается распад изопропанола на молекулы углекислого газа и молекулы воды. При этом не выделяются нежелательные вещества, нет дыма и сажи.


Основной негативный эффект изопропанола обусловлен тем, что в организме человека он преобразуется в ацетон. Время выведения изопропилового спирта составляет от 3 до 8 часов.

Однако он менее токсичен, чем метиловый спирт. По сравнению с этанолом у него более выражен наркотический эффект. В течение определенного времени происходит опьянение. При высокой концентрации паров изопропилового спирта может наступить потеря сознания.

Изопропиловый спирт не накапливается в теле человека, поэтому хроническое отравление им маловероятно.

В целях исключения риска отравления рекомендуется руководствоваться следующими требованиями:

  • хорошо проветривать помещения;
  • не держать это вещество в доступном для детей месте;
  • не использовать не по назначению.

Купить изопропиловый спирт можно в крупных городах, в том числе в Москве по низкой цене. При этом продажа осуществляется в небольшом количестве. Большой объем этого спирта можно приобрести по заказу в интернет-магазинах.

alkogolu.net

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к органической химии, точнее — к синтезу низших спиртов прямой каталитической гидратацией олефинов, а именно — к способам получения изопропилового спирта (изопропанола) гидратацией пропилена.


Способы получения спиртов прямой гидратацией олефинов широко известны [Справочник нефтехимика, т.2. Л.: Химия, 1978, с. 226-227]. Для проведения процесса в качестве катализаторов могут использоваться: 60%-ная жидкая серная кислота [там же, с.230]; фосфорнокислый катализатор на носителе-боросиликате [авт. св. СССР 267616, кл.C 07 С 31/10, оп.15.05.1972]; сульфокислоты, например, формулы ACF2SO3H [патент СССР 442592, кл. C 07 С 29/04, оп. 05.09.74] ; коллоидные растворы катионитов [авт. св. СССР 562544, C 07 C 31/12, 29/04, оп. 25.06.77], сульфированные сополимеры стирола и дивинилбензола, характеризующиеся определенными показателями [патент СССР 512695, кл. C 07 C 31/10, оп. 30.04.1976].

В настоящее время в промышленности широко используются способы синтеза изопропилового спирта прямой гидратацией пропилена с использованием в качестве катализаторов ионообменных смол. Было установлено [патент СССР 512695, кл. C 07 C 31/10, оп. 28.06.76, приор. ФРГ 2233967 от 11.07.72], что выход изопропилового спирта улучшается, если соотношение воды на каждый моль олефина составляет более 11 моль при проведении процесса с подачей воды 800-1300 г/час на 1 см2 сечения катализатора при длине слоя катализатора 3-12 м, причем вода подается в несколько точек по высоте реактора.

Впоследствии [патент СССР 1417792, кл. C 07 C 31/02, 31/10, оп. 16.05.1985, патент ФРГ 3419392, кл. C 07 C 29/04, оп. 05.12.1985] было предложено рециркулировать побочный продукт — диизопропиловый эфир в реактор синтеза отдельно от остальных реагентов, причем его ввод осуществляют в месте, расположенном на расстоянии 6,6-29,3% от границы окончания реакционной зоны в пересчете на ее общую длину.


Процесс проводят в трубчатом реакторе, наполненном кислым катализатором, куда подают смесь олефина с углеводородами и воду. Воду можно подавать в различных местах по высоте реактора. В результате взаимодействия при температуре около 140-150oC и давлении 100 атм образуется спирт. Выделенный в сепараторе не прореагировавший олефин возвращают в реактор; диизопропиловый эфир тоже возвращают в процесс, как указано ранее. Реагенты могут подаваться и в кубовую часть реактора, а рециклизуемый эфир — в его верхнюю часть. При этом реактор снабжается обогревающей рубашкой. Степень конверсии пропилена составляет 76-77% при производительности 2,8 моль/л катализатора в час, а выход 98- 100%.

Известен [патент СССР 1581216, кл. C 07 C 29/04, оп. 18.08.1987; патент ФРГ 3628007, кл. C 07 C 29/04, 19.08.1986] способ получения изопропанола, который проводится при повышенных температуре и давлении в цепи из трех-шести последовательно расположенных реакторов при подаче олефинового сырья на одном конце цепи, а воды — на другом. Процесс гидратации ведут в присутствии сильнокислого катионита при подаче реагентов в зону реакции прямотоком с последующим отводом остаточного газа, выделением целевого продукта из полученной водной фазы ректификацией и возвратом воды в реактор.


Аналогичный прием — проведение процесса гидратации олефинов в спирты в ряде последовательных реакторов применен в патенте США 4956506 [патент США 4956506, кл. C 07 C 029/04, оп. 11.09.1990], причем спирт выделяется из потока газов, выходящих с каждого реактора.

Известен [патент США 4456776, кл. C 07 C 029/04, оп. 26.06.1984] процесс непрерывного получения низших алифатических спиртов гидратацией низших олефинов в присутствии сильнокислых ионообменных смол, отличием которого является то, что поток олефинов перед подачей в реактор предварительно насыщают водой в количестве от 0,3 до 1,8 вес. %. Процесс ведут при температуре от 120 до 180oC, давлении от 40 до 200 бар и соотношении вода: олефин от 0,5 до 10 моль/моль. Процесс ведут в реакторе, диаметр которого более чем 150 мм, с фиксированным слоем катализатора. Предварительное насыщение реагентов водой позволяет избежать возникновения неактивных зон в слое катализатора, сравнительно снизить температуру процесса и увеличить конверсию олефина.

Для проведения этого процесса воду предварительно нагревают в теплообменнике. Исходный газ предварительно перемешивают с рециркулируемыми газами, испаряют в испарителе и нагревают до 135oC. Полученный изопропиловый спирт извлекается из верха реактора с избытком газов. После сброса давления спирт отделяется, пропан-пропеновая смесь извлекается и возвращается в процесс. В результате образуется около 0,5 моль изопропилового спирта на литр катализатора в час.


Известен также процесс гидратации пропилена [патент США 5714646, кл. C 07 C 029/04, оп. 03.02.1998 ] с непрерывной подачей воды в соотношении 1-30 моль к реагирующему пропилену с вводом насыщенных углеводородов в количестве, соответствующем 4-200 моль% от вводимого пропилена. При этом в реакторе, заполненном твердым катализатором, поддерживается концентрация изопропилового спирта в реакционной смеси от 6 до 30 вес.%, и процесс проводится при температуре от 50 до 200oC и давлении 60-250 атм. Часть жидкой фазы из реакционной жидкости после отделения паровой фазы рециркулируется на ввод в реактор с такой скоростью, чтобы содержание воды в жидкой фазе составляло не менее 10 моль на моль реагирующего пропилена. Продукты реакции, не прореагировавшие вещества и насыщенные углеводороды выводятся из верха реактора в парообразном виде; из них после сброса давления извлекается сырой изопропанол, который подвергается дальнейшей очистке. Не прореагировавший пропилен в смеси с пропаном рециркулируется в реактор. Данный процесс позволяет получать целевой продукт на выходе из реактора синтеза в виде азеотропной смеси, что облегчает его дальнейшее выделение, однако конверсия пропилена не превышает 39%.

Наиболее близким по технической сущности является способ [Справочник нефтехимика, т. 2. Ленинград, «Химия», 1978, с.230-232] получения изопропилового спирта, который организован следующим образом: пропан-пропиленовая фракция, содержащая 75-93% пропилена, вместе с потоком воды пропускается сверху вниз через реактор, в котором находится сульфокатионитный катализатор. Кроме того, вода дополнительно вводится в нескольких точках по высоте реактора. Катализатор расположен в реакторе на фиксированных уровнях. Температура реакции не должна превышать 130-150oC, оптимальное мольное соотношение вода: пропилен составляет 12,5-15,0:1. В реакторе поддерживается давление, достаточное для поддержания пропилена в жидкой фазе в необходимой концентрации, достаточной для интенсивного проведения процесса. В реакторе присутствуют две параллельно движущиеся фазы — жидкая (вода и спирт) и газовая (углеводороды). Жидкая фаза постепенно обогащается изопропиловым спиртом, содержание которого в воде на выходе из реактора составляет 12-15 мас. %. Степень превращения пропилена за один проход составляет около 75%. Из нижней части реактора реакционная масса поступает в сепаратор высокого давления, где отделяется большая часть газа, рециркулируемая в реактор. После охлаждения жидкая фаза направляется в сепаратор низкого давления, в котором окончательно выделяется растворенный газ, а жидкость нейтрализуется, ректифицируется, из первой ректификационной колонны отгоняется диизопропиловый эфир, а кубовый продукт поступает в колонну азеотропной ректификации. Вода из куба этой колонны возвращается на стадию гидратации пропилена. При значительной конверсии этого процесса его производительность недостаточна.

Задачей, стоящей перед автором предлагаемого изобретения, была разработка высокопроизводительного процесса получения изопропанола прямой гидратацией пропилена на сильнокислом сульфокатионите и упрощение аппаратурного оформления реакторного узла.

В рассмотренных выше способах проблема интенсификации массообмена решалась путем повышения давления в реакторе, организацией процесса в реакторе полочного типа, суспендированием катализатора. Однако возможности катализатора все равно оказывались не использованы.

Сущность изобретения состоит в том, что процесс гидратации пропилена, проводимый при известных температуре и давлении, осуществляют при подаче в реактор смеси, состоящей из части рециркулируемой реакционной смеси, возвратных продуктов, воды и жидкого пропилена.

В поток жидкой фазы перед реактором при интенсивном перемешивании вводится жидкий пропилен в количестве, необходимом для насыщения этого потока до равновесного состояния при данных температуре и давлении в реакторе.

В результате повышается средняя по объему реактора концентрация пропилена в реакционной смеси и соответственно увеличивается по сравнению с известными способами производительность процесса при одинаковых температуре и давлении в реакторе.

Подача пропилена в виде жидкой, а не газовой фазы исключает достаточно медленную стадию абсорбции и заменяет ее простым смешением двух жидкофазных потоков. Данная схема реакторного узла дает возможность вести синтез изопропилового спирта на сплошном стационарном слое катализатора, полнее используя объем реактора по сравнению с реактором колонного типа.

На чертеже приведена схема реакторного узла, построенная в соответствии с предлагаемым способом синтеза изопропилового спирта. В реактор подается жидкофазная смесь (линия 1), состоящая из воды, рециркулируемых продуктов взаимодействия, насыщенная жидким пропиленом до равновесного состояния. Эта смесь проходит через слой катализатора, обогащаясь образующимся изопропанолом. Из реактора выходит реакционная смесь (линия 2), содержащая накопленный в реакторе изопропанол. Часть этой смеси (линия 3) рециркулируется в реактор, а остальное ее количество направляется на стадию разделения. Рециркулируемая часть смешивается с водой (линия 4) и возвратной (линия 6) водой, исходным пропиленом (линия 5) и подается в реактор по линии 1.

Параметром, определяющим эффективность способа, является кратность рециркуляции K, равная отношению количества рециркулируемой смеси к количеству смеси, направляемой на стадию разделения:
K=G1/G2,
где k — кратность рециркуляции, равна 5-14
G1 — количество рециркулируемой смеси
G2 — количество смеси, подаваемой на разделение.

Экспериментально установлено, что с увеличением значения K при неизменном количестве подаваемой воды возрастает производительность реактора по изопропанолу с одновременным повышением его концентрации на выходе из реакторного узла.

Установлено, что наиболее эффективной является кратность рециркуляции от 5 до 14.

Отличием предлагаемого способа является то, что часть реакционной смеси, выходящей из реактора, рециркулируется в него без разделения, она смешивается с исходной и возвратной водой и жидким пропиленом.

При этом соотношение вводимого пропилена к общему количеству воды в смеси, подаваемой на гидратацию, как и в известных способах, находится в пределах 1:30 моль/моль, однако вводится он в жидком виде в количестве, необходимом для насыщения до равновесного состояния смеси, состоящей из воды, рециркулируемых и возвратных продуктов.

Далее приводятся примеры осуществления способа, причем селективность реакции гидратации в примерах 1-3 и 6 практически равна 100%, а в примерах 4, 5 и 7 в реакционной смеси обнаружены следы диизопропилового эфира, в примерах 8, 9, 10 — содержание диизопропилового эфира находится в допустимых пределах.

Пример 1 (сопоставительный).

В цилиндрический реактор диаметром 70 мм и длиной 320 мм загружают 1 л сильнокислого сульфокатионитного катализатора. При давлении в реакторе 50 атм и температуре 130oC в его верхнюю часть подается смесь 675 г/ч деминерализованной воды и 28 г/ч жидкого пропилена. Рециркуляции реакционной смеси не производится, т.е. k=0. Реакционная смесь на выходе из реактора содержит 4 вес. % изопропилового спирта. Конверсия пропилена составляет 99%, средняя производительность катализатора — 0,45 моль/л час (0,45 моль изопропилового спирта на литр катализатора в час).

Пример 2.

Опыт проводится в условиях, описанных в примере 1, при соотношении рециркулируемой смеси к смеси, направляемой на разделение, равном 2:1, и расходе жидкого пропилена 49 г/ч. Из реактора выводится реакционная смесь, содержащая 9% изопропилового спирта при конверсии пропилена 91% при средней производительности катализатора 1,07 моль/л·час.

Пример 3.

Опыт проводится в условиях, описанных в примере 1, при соотношении рециркулируемой смеси к смеси, направляемой на разделение, равном 5:1, и расходе жидкого пропилена 70 г/ч. Из реактора выводится реакционная смесь, содержащая 12 вес. % изопропилового спирта, при конверсии пропилена 87% со средней производительностью катализатора 1,46 моль/л·час.

Пример 4
Опыт проводится в условиях, описанных в примере 1, при соотношении рециркулируемой смеси к смеси, направляемой на разделение, равном 9:1, и расходе жидкого пропилена 83 г/ч. Из реактора выводится реакционная смесь, содержащая 13,7 вес.% изопропилового спирта, при конверсии 85% при средней производительности катализатора 1,69 моль/л·час.

Пример 5
Опыт проводится в условиях, описанных в примере 1, при соотношении рециркулируемой смеси к смеси, направляемой на разделение, равном 14:1, и расходе жидкого пропилена 91 г/ч. Из реактора выводится реакционная смесь, содержащая 14,5 вес. % изопропилового спирта, при конверсии 84% при средней производительности катализатора 1,82 моль/л·час.

Пример 6 (сопоставительный)
Опыт проводится в условиях, описанных в примере 1, кроме того, что давление в реакторе составляет 100 атм, без рецикла реакционной смеси, при расходе жидкого пропилена 54 г/ч. Из реактора выводится реакционная смесь, содержащая 8 вес. % изопропилового спирта, при конверсии 99%; при низкой средней производительности катализатора — 0,9 моль/л·час.

Пример 7
Опыт проводится в условиях, описанных в примере 6, при соотношении рециркулируемой смеси к смеси, направляемой на разделение, равном 2:1, и расходе жидкого пропилена 96 г/ч. Из реактора выводится реакционная смесь, содержащая 16,5 вес. % изопропилового спирта, при конверсии 92% и средней производительности катализатора 2,10 моль/л·час.

Пример 8
В условиях, описанных в примере 6, проводят процесс при соотношении рециркулируемой смеси к смеси, направляемой на разделение, равном 5:1, и расходе жидкого пропилена 146 г/ч. Из реактора выводится реакционная смесь, содержащая 22,0 вес. % изопропилового спирта, при конверсии 88% и средней производительности катализатора 2,9 моль/л·час. Содержание побочного диизопропилового эфира 1,1 вес. %, что находится в пределах допустимого уровня селективности процесса по изопропиловому спирту.

Пример 9
В условиях, описанных в примере 6, проводят процесс при соотношении рециркулируемой смеси к смеси, направляемой на разделение, равном 9:1, и расходе жидкого пропилена 174 г/ч. Из реактора выводится реакционная смесь, содержащая 24,8 вес. % изопропилового спирта, при конверсии 86% и средней производительности катализатора 3,4 моль/л·час. Содержание побочного диизопропилового эфира 1,5 вес. %, что находится в пределах допустимого уровня селективности процесса по изопропиловому спирту.

Пример 10
В условиях, описанных в примере 6, проводят процесс при соотношении рециркулируемой смеси к смеси, направляемой на разделение, равном 14:1, и расходе жидкого пропилена 189 г/ч. Из реактора выводится реакционная смесь, содержащая 26,1 вес.% изопропилового спирта, при конверсии пропилена 84% и средней производительности катализатора 3,6 моль/л·час. Содержание побочного диизопропилового эфира 1,8 вес. %, что находится в пределах допустимого уровня селективности процесса по изопропиловому спирту.

Данные примеров 1-10 представлены в таблице. Из них следует, что наиболее высокая производительность при данных температуре и давлении достигается при соотношении потоков рециркулируемой смеси и смеси, подаваемой на разделение, равной 5-14:1 (примеры 3-5 и 8-10).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения изопропилового спирта прямой гидратацией пропилена при повышенных температурах и давлении в реакторе, заполненном сильнокислым сульфокатионитным катализатором, с последующим разделением реакционной смеси и возвратом в реактор непрореагировавших продуктов, отличающийся тем, что процесс ведется с рециклом части неразделенной реакционной смеси и смешением исходного жидкого пропилена с объединенным потоком, подаваемым в реактор.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что объемное соотношение потоков рециркулируемой реакционной смеси и реакционной смеси, направляемой на разделение, составляет 5 — 14 : 1 соответственно.

bankpatentov.ru

Что такое изопропиловый спирт

Изопропиловый спирт (ИПС) известен в химии под несколькими названиями:

  • изопропанол, который по своему строению является изомером обычного пропанола, то есть соединением, сходным по химической формуле, но различающимся расположением одной из групп;
  • втор-пропанол или пропанол-2;
  • диметилкарбинол.

Под любым из этих терминов можно встретить изопропиловый спирт в быту. Но откуда возникло это химическое соединение и какие у него свойства?

Формула изопропилового спирта — CH3CH(OH)CH3. В отличие от своего предшественника он имеет необычное расположение одной из групп, а получен был в результате опытов над пропанолом. Оба они относятся к группе простейших спиртов алифатического ряда, поэтому и свойства их сходны.

бутылка с изопропиловым спиртом

Особенности изопропилового спирта, как химического соединения, следующие.

  1. Легко и быстро сгорает, после чего не образуется дыма, копоти, а получаются только вода и углекислый газ.
  2. Несмотря на общие свойства с метанолом у изопропилового спирта немного меньше токсичность, поэтому его широко применяют в косметологии и даже добавляют в некоторые лекарственные вещества или медицинские соединения.
  3. В нём хорошо растворяются эфирные масла, смолы и многие другие химические соединения.
  4. Важным свойством изопропилового спирта является его способность смешиваться с водой в любых соотношениях, от этого впоследствии зависит и температура замерзания смеси.
  5. После несложных химических превращений или при дегидрировании преобразуется в ацетон.
  6. девушка закрыла нос из-за резкого запахаЕщё одной отличительной чертой является его резкий запах.
  7. На вид — это обычная жидкость.
  8. Плотность изопропилового спирта — 0,7851 г/см3, но при температуре 20 ºC.
  9. Смешиваясь с воздухом, пар образует опасные взрывчатые вещества.

Попадание в организм человека приводит к опьянению, но его токсичность выше чем у этанола и по сравнению с последним приводит к более быстрому дурманящему эффекту, что зачастую является важным фактором для людей, желающих выпить.

Способы получения

В промышленности можно познакомиться с несколькими различными способами, благодаря которым появляется изопропиловый спирт. Продукт очень полезен в быту, он содержится как в косметических средствах, так и в бытовой химии. Поэтому его производством активно занимается химическая промышленность.

  1. колбы с химическими реактивамиПолучить изопропиловый спирт можно путём гидрирования ацетона. То есть берут ацетон и добавляют к нему водород, для более быстрой реакции используют различные ускорители.
  2. Второй наиболее распространённый вариант — гидратация пропилена (горючий газ). В отличие от первого способа химическая реакция происходит в две стадии. Сначала пропилен смешивают со серной кислотой и получают промежуточные продукты. А на втором этапе под воздействием воды и высокой температуры производят конечный продукт — изопропиловый спирт.
  3. Существуют менее распространённые способы производства изопропилового спирта — это окисление парафина воздухом, но он не так эффективен.

В промышленности существует два вида изопропилового спирта — это технический и абсолютированный, то есть более очищенный, содержащий меньшее количество примесей.

Где применяется

Исходя из всего вышесказанного изопропиловый спирт — это вредное или полезное вещество? Попытаемся разобраться. Применяют изопропиловый спирт почти во всех сферах деятельности человека, так как он является отличным растворителем.

  1. бутылочки с парфюмерными средствамиПоследние годы в медицине вместо хорошо знакомого этилового спирта стали широко использовать изопропанол. Причиной тому являются его антисептические свойства, лёгкое соединение со многими химикатами, а так как изопропиловый спирт быстро растворяется, то при наружном использовании он практически не попадает в организм. То есть изопропиловый спирт, а также его производные применяют для дезинфекции в медицине.
  2. Можно встретить это химическое вещество в составе косметических и парфюмерных средств, и даже гигиенической продукции. Мужчины с ним знакомы не понаслышке, ведь он присутствует в небольших количествах в лосьонах.
  3. ИПС используют при производстве репеллентов, так как он отличный растворитель и быстро испаряется. Тем не менее такие средства нужно применять с осторожностью маленьким детям.
  4. Из него получают перекись водорода, при дегидрировании ИПС образуется ацетон.
  5. В авиации пользуются химическими соединениями, содержащими изопропиловый спирт. Это стабилизатор авиационного бензина, а также веществ, которые применяются для профилактики обледенения стёкол и металлических поверхностей.
  6. канистры с антифризомИзопропиловый спирт используют, как универсальный растворитель в лакокрасочной промышленности. Так как он легко вступает во взаимодействие со многими химическими веществами, поэтому с его добавлением получают нитролаки, соединения целлюлозы, краски.
  7. В чём ещё польза изопропилового спирта? С его помощью извлекают смолы из дерева, он входит в состав бытовой химии.
  8. Какие ещё есть продукты на основе изопропанола? — это всем знакомый антифриз — специальное химическое соединение, незамерзающее при низких температурах, которое добавляют в холодную пору года в охлаждающую систему автомобилей.
  9. Клей и вещества для обработки печатных плат создают на основе изопропанола.

Можно сказать, что химические соединения с изопропиловым спиртом в составе, окружают абсолютно каждого человека на протяжении всей жизни. Может ли такое полезное вещество причинить вред?

Причины отравления

Изопропанол относится к группе спиртов, а значит, полностью сохраняет их свойства как положительные, так и отрицательные.

Возможно ли отравление изопропиловым спиртом и в каких случаях это бывает? Чистое вещество, как и сложные химические соединения в составе с ним, применяются в быту, на производстве, в офисах, дома. То есть изопропанол доступен каждому. В последние годы многие любители употребить спиртосодержащие жидкости то ли вследствие незнания, то ли по ошибке его используют.

фото горения изопропилового спиртаПри сжигании ИПС в закрытом помещении у человека появятся симптомы отравления. От его горения образуется вода и углекислый газ, который в избытке опасен для здоровья. Температура вспышки изопропилового спирта — 82,5 ºC.

Можно ли употреблять изопропиловый спирт? — нет, это равносильно распитию яда, пусть даже и с замедленным действием. Дело в том, что при поступлении в организм любое вещество преобразуется в печени, а фермент, который расщепляет изопропиловый спирт (алкогольдегидрогеназа) превращает его в ацетон. Всем известно, что последний не должен в норме присутствовать в тканях и органах человека.

В чём отличие изопропилового и этилового спирта? Изопропанол более токсичен, у него более сильное опьяняющее действие, а привыкание или наркотический эффект развивается быстрее. Употребление всего 50 мл изопропанола или интенсивное вдыхание его паров приведёт к развитию симптомов отравления.

Дети могут отравиться и меньшим количеством, чаще с признаками интоксикации в больницу поступают малыши до 6 лет.

Попав в организм человека, изопропиловый спирт может долго разлагаться от 2,5 до 8 часов. За это время вещество успевает повлиять негативно на все внутренние органы.

Симптомы

Вреден ли для здоровья изопропиловый спирт? — без сомнения. Именно поэтому в медицине большинство препаратов с ним в составе выпускают не для внутреннего, а для наружного применения. В закрытом помещении при большой концентрации даже его пары причинят вред человеку. На открытом воздухе он практически безопасен.

В составе химических соединений и органических растворителей он неопасен в случае, когда соблюдены все условия хранения и транспортировки.

Симптомы отравления изопропиловым спиртом, следующие.

  1. На первое место выходят признаки обычного алкогольного опьянения с нарушением координации движения, речи, походки.
  2. Иногда человек под воздействием изопропилового спирта просто засыпает.
  3. Немного позже при избытке изопропанола в крови возникают головные боли, слабость, выраженные головокружения, тошнота, нередко появляется многократная рвота.
  4. Затем появляются боли в мышцах, животе, поясничной области и даже в груди или сердце.
  5. Большие дозы изопропилового спирта приведут к нарушению зрения, когда под воздействием отравляющего вещества появляется туман, мелькание мушек перед глазами, а нередко даже двоение.
  6. Изопропанол вызывает раздражение дыхательных путей вплоть до остановки дыхательного центра.

  7. Токсичность изопропилового спирта в целом невысокая. Но если принять внутрь, то его ядовитые свойства сильнее чем у этанола в 3,5 раза.
  8. При тяжёлом отравлении кожа человека холодная на ощупь, мраморного оттенка, дыхание становится поверхностным, может, резко повыситься артериальное давление, появляются токсические судороги.
  9. В больших концентрациях от 12 промилле в крови изопропиловый спирт вызовет наркоз и смертельный исход.

Можно ли пить изопропиловый спирт? — однозначно нельзя. Ведь даже после употребления небольшого количества, возможны появление общей слабости, периодического подташнивания и головокружения. Серьёзные отравления изопропанолом возникают очень редко, поэтому смертельные случаи практические не встречаются.

Помощь при отравлении

Изопропиловый спирт относится к третьему классу опасности. И хотя он является умеренно опасным веществом — всё зависит от его концентрации в организме человека.

блистер активированного угляОдним из отрицательных моментов в лечении интоксикации является отсутствие антидота или средства, выпив которое можно будет обезвредить изопропанол. Поэтому при первых признаках отравления человека надо как можно скорее доставить в ближайшую больницу.

Как оказать первую помощь?

  1. Пострадавшему следует незамедлительно промыть желудок обычной тёплой водой.
  2. Ввести слабительное.
  3. Если человек находится в сознании, то нужно дать ему выпить активированный уголь или любой другой сорбент.

Следующее, что действительно необходимо сделать при отравлении изопропиловым спиртом — вызвать скорую помощь или самостоятельно отвести пострадавшего в стационар.

Лечение

В стационаре проводится симптоматическое лечение:

  • полная ложка таблетированных витаминовв больнице пациенту вводят в больших объёмах физиологический и плазмозамещающие растворы;
  • применяют витамины;
  • при необходимости назначают приём гормональных препаратов;
  • корректируют кислотно-щелочное равновесие.

Последствия

В употреблении изопропилового спирта опасно не только само отравление, но и возможные следующие реакции со стороны внутренних органов.

  1. Нарушение работы печени и почек.
  2. Проблемы системы пищеварения — развитие гастрита или язвенной болезни желудка и двенадцатипёрстной кишки.
  3. Возможно, появление параличей и других нарушений в работе нервной системы.

Опасен ли изопропиловый спирт? — да, как и любое другое химическое соединение. Но правильное его использование не приведёт к трагедии. А вот употребление жидкостей, содержащих изопропанол, вызовет серьёзное отравление и отдалённые последствия для здоровья.

otravleniy.com


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector