Προπυλενογλυκόλη - τι είναι; Χημικές ιδιότητες, εφαρμογή

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-02 13:52

Ένα από τα πιο κοινά στη βιομηχανία καλλυντικών, αρωματοποιίας, τροφίμων, καθώς και στον τεχνικό τομέα είναι μια οργανική ουσία που σχετίζεται με τις αλκοόλες. Το όνομά του είναι προπυλενογλυκόλη. Τι είναι? Εξετάστε τις ιδιότητες, τη δομή του μορίου και το εύρος αυτής της ένωσης κατά τη διάρκεια του άρθρου.

Προπυλενογλυκόλη - τι είναι;

Οι άνθρωποι άρχισαν να χρησιμοποιούν αυτή τη διυδρική αλκοόλη μόλις ανακάλυψαν ποιες χρήσιμες και σημαντικές ιδιότητες έχει. Εξωτερικά, δεν διαφέρει πολύ από την αιθανόλη ή τη γλυκερίνη, επειδή είναι επίσης ένα διαφανές υγρό. Είναι αλήθεια ότι το ιξώδες του είναι υψηλότερο από αυτό της αιθανόλης, αλλά χαμηλότερο από αυτό της γλυκερίνης. Όσον αφορά την τοξικότητά του, είναι πολύ κατώτερο από τον πλησιέστερο γείτονά του στην ομόλογη σειρά - την αιθυλενογλυκόλη.

Αν η αιθανοδιόλη είναι το ισχυρότερο δηλητήριο, τότε η προπυλενογλυκόλη δεν είναι. Η χρήση αυτής της ουσίας βασίζεται στις φυσικές και χημικές της ιδιότητες. Εάν περιγράψουμε εν συντομία τις κύριες βιομηχανίες στις οποίες διατίθεται προπυλενογλυκόλη, η χρήση θα εκφραστεί από αρκετούς τομείς της οικονομίας.

1. Χημική βιομηχανία.
2. Κατασκευή αεροσκαφών και αυτοκινήτων.
3. Βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου.
4. Βιομηχανία χρωμάτων.
5. Βιομηχανία καλλυντικών και αρωμάτων.
6. Παραγωγή τροφίμων.
7. Τεχνικό πεδίο δραστηριότητας.
8. Ιατρική.

Προφανώς, η ουσία που εξετάζουμε είναι μια πολύτιμη χημική πρώτη ύλη και ένα σημαντικό αντικείμενο για την κανονική παραγωγή και λειτουργία διαφόρων δομών. Γι' αυτό η παραγωγή αυτού του προϊόντος υπολογίζεται σε τόνους ετησίως. Οι εξαγωγές και οι εισαγωγές του μεταξύ χωρών είναι επίσης αρκετά ενεργές. Σχεδόν κάθε τομέας δραστηριότητας και παραγωγής επηρεάζει τη δυνατότητα χρήσης μιας ουσίας όπως η προπυλενογλυκόλη. Τι είναι? Ποια είναι η χημική δομή, ο τύπος και οι ιδιότητές του; Θα διερευνήσουμε περαιτέρω.

Τύπος και σύνθεση του μορίου

Υπάρχουν διάφορες παραλλαγές τύπων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εμφανιστεί όχι μόνο η ποιοτική και ποσοτική σύνθεση ενός μορίου, αλλά και η σειρά με την οποία συνδέονται τα άτομα σε αυτό, δηλαδή η δομή της ύλης.

1. Μοριακό ή εμπειρικό. Σύμφωνα με αυτόν τον τύπο, μπορεί κανείς να κρίνει τη σύνθεση της ένωσης. Η προπυλενογλυκόλη θα μοιάζει με C₃H₈O_{2. Αλλά μια τέτοια εγγραφή δεν θα καταστήσει δυνατή την πρόβλεψη των ιδιοτήτων της ύλης, επειδή η σειρά της σύνδεσης των ατόμων είναι άγνωστη.}

2. Συντομευμένος δομικός τύπος. Σε αυτήν την περίπτωση, η σύνθεση της προπυλενογλυκόλης είναι η ίδια, αλλά ο τύπος μπορεί να έχει δύο μορφές: 1, 2 - προπανοδιόλη CH₂OH-CHOH-CH_{3 και 1, 3-προπανοδιόλη CH}2_OH-CH2_-CH2_{OH. Η θέση της λειτουργικής ομάδας επηρεάζει τη χημική δραστηριότητα της ουσίας. Μεταξύ τους, και οι δύο δομές είναι ισομερή.}

3. Πλήρης δομικός τύπος. Δείχνει κάθε δεσμό σε ένα μόριο, συμπεριλαμβανομένων των δεσμών μεταξύ άνθρακα και υδρογόνου. Στην προπυλενογλυκόλη, όλοι οι δεσμοί είναι απλοί, τύπου σίγμα, επομένως δεν έχει νόημα να απεικονίζεται η πλήρης δομή.

Ως απλή ουσία, η προπυλενογλυκόλη είναι ένα υγρό που είναι ένα ρακεμικό μείγμα δύο οπτικών ισομερών δομών. Αυτό οφείλεται στο ασύμμετρο άτομο άνθρακα στην αλυσίδα. Επομένως, το ένα περιστρέφει το επίπεδο πόλωσης του φωτός προς τα δεξιά, το άλλο προς τα αριστερά. Ωστόσο, αυτό πρακτικά δεν επηρεάζει τις ιδιότητες αυτής της ουσίας στο σύνολό της.

Φυσικές ιδιότητες της ύλης

Όσον αφορά τις φυσικές παραμέτρους, η 100% προπυλενογλυκόλη έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά.

1. Άχρωμο υγρό, παχύρρευστο, παχύρρευστο, μέτριας πυκνότητας.
2. Έχει γλυκιά γεύση, η μυρωδιά είναι συγκεκριμένη.
3. Είναι καλός διαλύτης για εκπροσώπους σχεδόν όλων των κατηγοριών ουσιών.
4. Η ίδια η προπυλενογλυκόλη είναι διαλυτή στο νερό και το αλκοόλ, ελάχιστα σε βενζόλιο και αιθέρα.
5. Σημείο βρασμού - 45,5 0C σε κανονική πίεση. Με την αύξηση της πίεσης, ο δείκτης αυξάνεται.
6. Ιδιαίτερα υγροσκοπικό.
7. Εμφανίζει χαμηλή διαβρωτικότητα.

Παρόμοιες φυσικές ιδιότητες και καθορίζουν τους κύριους τομείς εφαρμογής αυτής της ουσίας. Άλλωστε η προπανοδιόληΕίναι σε θέση να μαλακώνει τα στερεά μέσα, να συλλαμβάνει την υγρασία του αέρα και να τη δεσμεύει, να μειώνει τη θερμοκρασία των ουσιών και να διασπείρει τις γύρω ενώσεις. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται και στη βιομηχανία τροφίμων.

Χημικές ιδιότητες

Όσον αφορά την αντιδραστικότητα, η 1, 3-προπυλενογλυκόλη είναι το πιο δραστικό ισομερές. Επιπλέον, είναι αυτός που είναι σε θέση να πολυμερίσει. Γενικά, υπάρχουν πολλές κύριες αντιδράσεις στις οποίες μπορεί να εισέλθει αυτή η διυδρική αλκοόλη.

1. Εστεροποίηση. Αλληλεπιδρά με οργανικά και ανόργανα οξέα για να σχηματίσει εστέρες.
2. Όταν αντιδρά με αλκάλια, δίνει γλυκολικά, το ίδιο συμβαίνει όταν αντιδρά με αλκαλικά μέταλλα.
3. Δυνατότητα αφυδάτωσης για σχηματισμό αλδεΰδων, αλλυλαλκοολών, διμεθυλοδιοξανών και άλλων προϊόντων.
4. Οι αντιδράσεις αφυδρογόνωσης οδηγούν στο σχηματισμό ακετολών, αλδεΰδων, οξέων.
5. Η οξείδωση συνοδεύεται από το σχηματισμό μορίων ακετόνης, προπιοναλδεΰδης, γαλακτικού οξέος, φορμαλδεΰδης και άλλων ενώσεων.

Η χρήση αυτής της ουσίας στη βιομηχανία θεωρείται ασφαλής για το περιβάλλον. Πράγματι, ως αποτέλεσμα της σταδιακής αποσύνθεσης του μορίου, σχηματίζεται απλώς νερό και διοξείδιο του άνθρακα. Η διαδικασία έχει ως εξής:

• προπυλενογλυκόλη;
• γαλακτικό οξύ;
• PVC (πυρουβικό οξύ);
• νερό;
• διοξείδιο του άνθρακα.

Γι' αυτό θεωρείται δυνατή η χρήση αυτής της σύνδεσης για διάφορους σκοπούς: τόσο τεχνικούς,και τρόφιμα και καλλυντικά.

Τοξικότητα και επιπτώσεις στο σώμα

Προπυλενογλυκόλη - ποια είναι η επίδρασή της στον ανθρώπινο οργανισμό; Πολυάριθμες μελέτες και πειράματα έχουν δείξει ότι αυτή η ένωση δεν έχει άμεση αρνητική επίδραση σε ζωντανούς ιστούς και όργανα. Δεν προκαλεί ερεθισμούς και ερυθρότητα του δέρματος, δεν συσσωρεύεται στο συκώτι και τα νεφρά, καθώς διασπάται στο δρόμο προς αυτά.

Πειράματα σε ποντίκια που κατανάλωναν προπυλενογλυκόλη καθημερινά απέδειξαν ότι δεν επηρεάζει την υγεία και τη ζωή των ζωντανών όντων. Ωστόσο, εάν χρησιμοποιείτε προϊόντα και παρασκευάσματα που περιέχουν μεγάλη ποσότητα αυτής της ουσίας για μεγάλο χρονικό διάστημα, τα νεφρά μπορεί να υποφέρουν, η εργασία και η ακεραιότητά τους θα επηρεαστούν. Αλλά για αυτό, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε μια μεγάλη ποσότητα σχεδόν καθαρής 100% προπυλενογλυκόλης, κάτι που, φυσικά, είναι αδύνατο.

Επομένως, η χρήση αυτής της αλκοόλης στις βιομηχανίες καλλυντικών, αρωματοποιίας και τροφίμων επιτρέπεται σύμφωνα με όλους τους κανόνες και κανονισμούς. Η μόνη αρνητική επίδραση που μπορεί να έχει σε εκείνους τους ανθρώπους που υποφέρουν από δερματικές παθήσεις, δερματίτιδα, έκζεμα και σύνθετες μορφές αλλεργιών. Σε αυτή την περίπτωση, δεν συνιστάται η χρήση κρέμες, αλοιφές, σαμπουάν και άλλα προϊόντα που περιέχουν αυτήν την ουσία.

Βιομηχανική παραγωγή

Οι χημικές ιδιότητες της προπυλενογλυκόλης καθιστούν δυνατή τη λήψη της από οξείδιο του προπυλενίου υπό ορισμένες συνθήκες θερμοκρασίας (περίπου 200 0С) και πίεση (1, 6MPa). Σε αυτήν την περίπτωση, τα προϊόντα είναι τρεις ουσίες ταυτόχρονα:

• προπυλενογλυκόλη;
• διπροπυλενογλυκόλη;
• τριπροπυλενογλυκόλη.

Για περαιτέρω επεξεργασία και διαχωρισμό, χρησιμοποιείται η μέθοδος ανόρθωσης σε ειδική στήλη. Το τελικό προϊόν έχει υψηλή τιμή καθαρότητας (99%), επομένως είναι άμεσα έτοιμο για χρήση. Η προπυλενογλυκόλη ποιότητας τροφίμων υποβάλλεται σε περαιτέρω επεξεργασία και έχει διάρκεια ζωής έως και δύο χρόνια.

Χρήση ως αντιψυκτικό

Πρώτα απ' όλα, αυτή η αλκοόλη χρησιμοποιείται στη βιομηχανία ως ψυκτικό. Η προπυλενογλυκόλη μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εγκαταστάσεις θέρμανσης στο εύρος θερμοκρασίας από -40 ⁰С έως +108 ^{0С. Ταυτόχρονα, η χαμηλή του ικανότητα διάβρωσης σας επιτρέπει να εξοικονομήσετε εξοπλισμό. Επομένως, η προπανοδιόλη χρησιμοποιείται για:}

• συστήματα θέρμανσης;
• κλιματισμός όλων των ειδών κτιρίων;
• αερισμός;
• ψύξη τροφίμων.

Χρήση στην κοσμετολογία

Η ικανότητα αυτής της ουσίας να δεσμεύει και να δεσμεύει νερό, να διασπείρει, να βελτιώνει τη συνοχή, να μεταφέρει τα μόρια της οσμής αποτελεί τη βάση της χρήσης της στις βιομηχανίες καλλυντικών και αρωμάτων. Επιπλέον, η χαμηλή χημική δραστηριότητα και η ασφάλεια από την άποψη της οικολογίας και της ιατρικής καθορίζουν επίσης την επιλογή αυτού του συγκεκριμένου συστατικού κατά τη δημιουργία κρέμες, σαμπουάν, πάστες, αλοιφές και άλλα προϊόντα.

Υπάρχουν πολλοί οργανισμοί που προσφέρουν να αγοράσουν προπυλενογλυκόλη. Η τιμή εξαρτάται από τη συγκέντρωση του προϊόντος και από τον όγκο της παραγγελίας. Κυμαίνεται από 150 έως 170 ρούβλια ανά κιλό.

Χρήση βιομηχανίας τροφίμων

Στη βιομηχανία τροφίμων, η προπυλενογλυκόλη είναι γνωστή ως E1520. Είναι μέρος πολλών προϊόντων που έχουν κολλώδη, κρεμώδη σύσταση, καθώς και σκληρά είδη ζαχαροπλαστικής. Ο ρόλος του είναι η διασπορά, η αποσκλήρυνση, η ψύξη, η συντήρηση.