Изопропанол как химическое вещество¶

Изопропанол (изопропиловый спирт, пропан-2-ол, втор-пропиловый спирт) — органическое соединение класса одноатомных спиртов с химической формулой C₃H₈O или (CH₃)₂CHOH. Представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с характерным резким запахом, смешивающуюся с водой и большинством органических растворителей. Является вторичным спиртом — гидроксильная группа связана с атомом углерода, который соединён с двумя другими углеродными атомами. Это второй по простоте представитель гомологического ряда предельных одноатомных спиртов после этанола.

¶Физические и химические свойства

Изопропанол при нормальных условиях — легкоподвижная жидкость. Температура кипения составляет около 82,4 °C, температура плавления — минус 89,5 °C, плотность — около 0,785 г/см³. Он образует азеотропную смесь с водой (около 87,7 % спирта по массе), что затрудняет получение абсолютного продукта простой перегонкой. Пары изопропанола тяжелее воздуха и образуют с ним взрывоопасные смеси в диапазоне концентраций примерно от 2 до 12 % по объёму.

По химическим свойствам изопропанол типичен для вторичных спиртов. Он реагирует с активными металлами (натрием, калием) с выделением водорода и образованием алкоголятов. Окисление приводит к ацетону — важному промышленному кетону; эту реакцию используют как качественную пробу и в лабораторной практике. Дегидратация над катализаторами даёт пропилен. Изопропанол горюч, температура вспышки составляет около 12 °C.

¶Получение

Основной промышленный метод — гидратация пропилена. В присутствии кислотных катализаторов (например, фосфорной кислоты на носителе) пропилен присоединяет воду, причём по правилу Марковникова образуется преимущественно вторичный спирт. Существуют также сернокислотный метод через изопропилсульфаты и методы, основанные на восстановлении ацетона водородом в присутствии катализаторов. В лаборатории изопропанол получают восстановлением ацетона или гидролизом изопропилгалогенидов.

¶Применение

Изопропанол широко используется как растворитель в лакокрасочной промышленности, при производстве лаков, смол, клеёв и чернил. Благодаря способности смешиваться с водой и органическими веществами он служит универсальным растворителем и очищающим средством.

Существенная сфера — дезинфекция. Изопропанол обладает антисептическими свойствами, эффективен против бактерий, ряда вирусов и грибков. Спиртовые салфетки и растворы с концентрацией 60–70 % применяются для обработки кожи и поверхностей, для дезинфекции медицинского инструмента. По сравнению с этанолом он дешевле и доступнее, но более токсичен при приёме внутрь.

В химической промышленности изопропанол служит сырьём для получения ацетона, изопропилацетата, изопропиламина и других продуктов. Он применяется как компонент антифризов, топливных добавок, а также в качестве экстрагента и обезвоживающего агента. В электронике и оптике его используют для очистки печатных плат, оптических деталей и контактов, поскольку он быстро испаряется и не оставляет следов.

¶Токсичность и безопасность

Изопропанол относится к веществам умеренной токсичности. При вдыхании высоких концентраций паров вызывает головную боль, головокружение, раздражение слизистых оболочек. Приём внутрь опасен: метаболизируется в печени до ацетона, что приводит к угнетению центральной нервной системы и метаболическому ацидозу. Смертельная доза для человека оценивается в несколько сотен миллилитров. В отличие от метанола, изопропанол не вызывает необратимой слепоты, но представляет серьёзную опасность при отравлении.

Изопропанол легко воспламеняется, его следует хранить вдали от источников огня. Работа с ним требует вентиляции и защиты кожи и глаз. Вещество не относится к канцерогенам, но при длительном контакте обезжиривает кожу и может вызывать дерматиты.

¶Отличия от этанола и метанола

Изопропанол часто путают с этанолом из-за внешнего сходства и схожего запаха. Однако он непригоден для употребления внутрь и не используется в пищевой промышленности. В отличие от метанола, изопропанол менее летуч и не образует столь токсичных продуктов окисления в организме. Все три спирта различаются по физическим константам и токсикологическому профилю, что важно учитывать при идентификации веществ.

¶Распространение и оборот

Изопропанол — крупнотоннажный продукт нефтехимии. Мировое производство измеряется миллионами тонн в год. В России он выпускается рядом нефтехимических предприятий и широко представлен в розничной продаже как техническая и медицинская жидкость. В быту продаётся под названием «изопропиловый спирт» в различных концентрациях, часто с добавками для предотвращения употребления внутрь.

¶Источники

• Химическая энциклопедия
• Справочник по органическим растворителям
• Материалы по промышленной токсикологии
• Технические регламенты по дезинфицирующим средствам