Изопропанол — свойства и применение¶

Изопропанол (изопропиловый спирт, 2-пропанол, МУК; химическая формула — C₃H₈O, строение — (CH₃)₂CHOH) — органическое вещество класса вторичных спиртов, изомер нормального пропилового спирта. Прозрачная летучая жидкость с характерным спиртовым запахом, смешивается с водой и большинством органических растворителей. Одно из наиболее распространённых технических и дезинфицирующих средств.

¶Физические и химические свойства

Изопропанол — бесцветная жидкость, образующая с водой азеотропную смесь (около 87,7 % спирта) с температурой кипения 80,4 °C. Горит с синим пламенем, образуя при сгорании CO₂ и воду. Химически проявляет типичные свойства вторичных спиртов: окисляется до ацетона (CH₃COCH₃), этерифицируется, участвует в реакциях дегидратации с образованием пропена. При окислении азотной кислотой даёт смесь уксусной и муравьиной кислот.

¶Получение

Основной промышленный способ — гидратация пропена серной кислотой с последующим гидролизом или прямая гидратация пропена в присутствии кислотных катализаторов. Второй путь — каталитическое гидрирование ацетона, который, в свою очередь, получают окислением изопропанола или из пропена. В России производство изопропанола налажено на нескольких нефтехимических предприятиях, в том числе на заводах, перерабатывающих пропан-пропеновые фракции.

¶Применение

Изопропанол применяется в самых разных отраслях:

• Растворитель — для лаков, красок, смол, эфирных масел, в составе бытовых и промышленных очистителей.
• Дезинфицирующее средство — 60—70 %-ные водные растворы обладают бактерицидным и вирулицидным действием; используются для обработки рук, инструмента, поверхностей.
• Антифриз и теплоноситель — водные растворы применяются в системах охлаждения, включая пищевое оборудование.
• Химическое сырьё — служит исходным веществом для синтеза ацетона, изопропилбензола (кумола), изопропилацетата, метилизобутилкетона.
• Топливо — используется как компонент спиртовых топлив, в частности в смеси с метанолом для гоночных карбюраторных двигателей (топливо «Шефферд»).
• Электроника — для очистки печатных плат и электронных компонентов от загрязнений, так как быстро испаряется и не оставляет разводов.

¶Токсикология и безопасность

Изопропанол относится к веществам умеренной токсичности (3 класс опасности по ГОСТ 12.1.007). При приёме внутрь вызывает интоксикацию, сходную с этаноловой, но более выраженную: метаболизируется в ацетон, что приводит к кетонемии. Смертельная доза для человека оценивается в 100—200 мл. При вдыхании паров в концентрациях выше предельно допустимых (ПДК = 10 мг/м³) раздражает дыхательные пути, при контакте с кожей вызывает сухость и раздражение.

Пары изопропанола образуют с воздухом взрывоопасные смеси (пределы воспламеняемости 2,0—12,7 % по объёму). Работы с ним требуют вентиляции, исключения источников огня и применения средств индивидуальной защиты.

¶Роль в пандемии COVID-19

В 2020 году, в разгар пандемии COVID-19, изопропанол стал одним из основных компонентов бытовых антисептиков для рук. Дефицит спирта в ряде стран привёл к росту цен и перепрофилированию предприятий по производству дезинфицирующих средств. Вместе с тем были зафиксированы случаи отравления при употреблении суррогатов и технических жидкостей на основе изопропанола.

¶Экологические аспекты

Изопропанол легко биодеградируется в водной среде (индекс биохимического окисления относительно высок), не накапливается в пищевых цепях. При этом он способен загрязнять подземные воды при проливах и неправильной утилизации. Отходы, содержащие изопропанол, подлежат обезвреживанию или сжиганию на специализированных установках.

¶Исторические сведения

Изопропанол впервые был получен немецким химиком Фридрихом Вёлером в 1855 году. Промышленное производство наладилось в начале XX века, а массовое применение как дезинфицирующего средства началось во время эпидемии гриппа 1918 года, когда изопропанол использовали для обработки рук медицинского персонала.

¶Источники

• ГОСТ 12.1.007-76. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
• Справочник химика. Том 2. Органические и элементоорганические соединения
• Кнунянц И. Л. и др. Химическая энциклопедия. — М.: Большая Российская энциклопедия
• Меркулова Н. А. Промышленный синтез спиртов. — М.: Химия
• Патент РФ на способ получения изопропанола гидрированием ацетона