Propüleenglükool – mis see on? Keemilised omadused, rakendus

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-02 13:53

Üks levinumaid kosmeetika-, parfümeeria-, toiduainetööstuses, aga ka tehnikavaldkonnas on alkoholidega seotud orgaaniline aine. Selle nimi on propüleenglükool. Mis see on? Mõelge artikli käigus selle ühendi omadustele, molekuli struktuurile ja ulatusele.

Propüleenglükool – mis see on?

Inimesed hakkasid seda kahehüdroksüülset alkoholi kasutama kohe, kui said teada, millised kasulikud ja olulised omadused sellel on. Väliselt ei erine see palju etanoolist või glütseriinist, sest see on ka läbipaistev vedelik. Tõsi, selle viskoossus on kõrgem kui etanoolil, kuid madalam kui glütseroolil. Oma toksilisuse poolest on see palju madalam kui lähim naaber homoloogses seerias – etüleenglükool.

Kui etaandiool on tugevaim mürk, siis propüleenglükool mitte. Selle aine kasutamine põhineb selle füüsikalistel ja keemilistel omadustel. Kui kirjeldame lühid alt peamisi tööstusharusid, kus propüleenglükool on saadaval, väljendatakse kasutust mitmes majandussektoris.

1. Keemiatööstus.
2. Lennuki- ja autoehitus.
3. Nafta- ja gaasitööstus.
4. Värvitööstus.
5. Kosmeetika- ja parfüümitööstus.
6. Toidu tootmine.
7. Tehniline tegevusala.
8. Meditsiin.

Ilmselt on aine, mida me kaalume, väärtuslik keemiline tooraine ja oluline objekt erinevate struktuuride normaalseks tootmiseks ja toimimiseks. Seetõttu hinnatakse selle toote tootmist tonnides aastas. Üsna aktiivne on ka selle eksport ja import riikide vahel. Peaaegu iga tegevus- ja tootmisvaldkond mõjutab võimalust kasutada sellist ainet nagu propüleenglükool. Mis see on? Mis on selle keemiline struktuur, valem ja omadused? Uurime edasi.

Molekuli valem ja koostis

Valemitel on mitu varianti, mille abil saab kuvada mitte ainult molekuli kvalitatiivne ja kvantitatiivne koostis, vaid ka aatomite ühendamise järjekord selles, st aine struktuur.

1. Molekulaarne ehk empiiriline. Selle valemi järgi saab hinnata ühendi koostist. Propüleenglükool näeb välja selline: C₃H₈O_{2. Kuid selline rekord ei võimalda ennustada aine omadusi, sest aatomite ühendusjärjekord on teadmata.}

2. Lühendatud struktuurivalem. Sel juhul on propüleenglükooli koostis sama, kuid valemil võib olla kaks vormi: 1, 2 - propaandiool CH₂OH-CHOH-CH_{3 ja 1, 3-propaandiool CH}2_OH-CH2_-CH2_{OH. Funktsionaalrühma asend mõjutab aine keemilist aktiivsust. Mõlemad struktuurid on omavahel isomeerid.}

3. Täielik struktuurivalem. See näitab iga sidet molekulis, sealhulgas sidemeid süsiniku ja vesiniku vahel. Propüleenglükoolis on kõik sidemed üksikud, sigma-tüüpi, seega pole mõtet kujutada kogu struktuuri.

Lihtsa ainena on propüleenglükool vedelik, mis on kahe optilise isomeerse struktuuri ratseemiline segu. See on tingitud ahela asümmeetrilisest süsinikuaatomist. Seetõttu pöörab üks valguse polarisatsioonitasandit paremale, teine vasakule. See aga praktiliselt ei mõjuta selle aine omadusi tervikuna.

Aine füüsikalised omadused

Füüsikaliste parameetrite osas on 100% propüleenglükoolil järgmised omadused.

1. Värvusetu vedelik, paks, viskoosne, keskmise tihedusega.
2. Maitseb magus alt, lõhn on spetsiifiline.
3. See on hea lahusti peaaegu kõigi aineklasside esindajatele.
4. Propüleenglükool ise lahustub vees ja alkoholis, halvasti benseenis ja eetris.
5. Keemistemperatuur - 45,5 0C normaalrõhul. Suureneva rõhu korral indikaator suureneb.
6. Väga hügroskoopne.
7. Vähe söövitav.

Sarnased füüsikalised omadused ja määravad kindlaks selle aine peamised kasutusvaldkonnad. Lõppude lõpuks, propaandioolSee on võimeline pehmendama tahket keskkonda, püüdma kinni õhuniiskust ja siduma seda, alandama ainete temperatuuri ja hajutama ümbritsevaid ühendeid. Seetõttu kasutatakse seda ka toiduainetööstuses.

Keemilised omadused

Reaktiivsuse poolest on 1,3-propüleenglükool reaktiivsem isomeer. Lisaks on tema see, kes suudab polümeriseerida. Üldiselt võib see kahehüdroksüülne alkohol põhjustada mitmeid peamisi reaktsioone.

1. Esterdamine. See interakteerub orgaaniliste ja anorgaaniliste hapetega, moodustades estreid.
2. Leelistega reageerides annab glükolaate, sama juhtub leelismetallidega reageerimisel.
3. Võimeline dehüdreeruma, moodustades aldehüüde, allüülalkohole, dimetüüldioksaane ja muid tooteid.
4. Dehüdrogeenimisreaktsioonid põhjustavad atsetoolide, aldehüüdide, hapete moodustumist.
5. Oksüdeerumisega kaasneb atsetooni, propioonaldehüüdi, piimhappe, formaldehüüdi ja muude ühendite molekulide moodustumine.

Selle aine kasutamist tööstuses peetakse keskkonnale ohutuks. Tõepoolest, molekuli astmelise lagunemise tulemusena moodustub lihts alt vesi ja süsinikdioksiid. Protsess käib järgmiselt:

• propüleenglükool;
• piimhape;
• PVC (püroviinamarihape);
• vesi;
• süsinikdioksiid.

Seetõttu peetakse võimalikuks seda ühendust kasutada erinevatel eesmärkidel: nii tehnilistel,ning toit ja kosmeetika.

Mürgisus ja mõju kehale

Propüleenglükool – milline on selle mõju inimorganismile? Arvukad uuringud ja katsed on näidanud, et sellel ühendil ei ole otsest negatiivset mõju eluskudedele ja organitele. Ei põhjusta naha ärritust ja punetust, ei kogune maksa ja neerudesse, kuna laguneb teel nendeni.

Katsed hiirtega, kes tarbisid propüleenglükooli iga päev, tõestasid, et see ei mõjuta elusolendite tervist ega elu. Kui aga kasutada pikema aja jooksul suures koguses seda ainet sisaldavaid tooteid ja preparaate, võivad kannatada saada neerud, halveneb nende töö ja terviklikkus. Kuid selleks peaksite kasutama suures koguses peaaegu puhast 100% propüleenglükooli, mis on muidugi võimatu.

Seetõttu on selle alkoholi kasutamine kosmeetika-, parfümeeria- ja toiduainetööstuses lubatud vastav alt kõikidele reeglitele ja määrustele. Ainus negatiivne mõju, mis sellel võib olla inimestele, kes põevad nahahaigusi, dermatiiti, ekseemi ja keerulisi allergiavorme. Sel juhul ei ole soovitatav kasutada kreeme, salve, šampoone ja muid seda ainet sisaldavaid tooteid.

Tööstuslik tootmine

Propüleenglükooli keemilised omadused võimaldavad saada seda propüleenoksiidist teatud temperatuuritingimustel (umbes 200 0С) ja rõhul (1, 6). MPa). Sel juhul on toodeteks kolm ainet korraga:

• propüleenglükool;
• dipropüleenglükool;
• tripropüleenglükool.

Edaspidiseks töötlemiseks ja eraldamiseks kasutatakse spetsiaalsel kolonnil rektifikatsiooni meetodit. Valmistoode on kõrge puhtusastmega (99%), seega on see kohe kasutusvalmis. Toidukvaliteediga propüleenglükooli töödeldakse edasi ja selle säilivusaeg on kuni kaks aastat.

Kasuta antifriisina

Esiteks kasutatakse seda alkoholi tööstuses jahutusvedelikuna. Propüleenglükooli saab kasutada kütteseadmetes temperatuurivahemikus -40 ⁰С kuni +108 ^{0С. Samal ajal võimaldab selle madal korrosioonivõime säästa seadmeid. Seetõttu kasutatakse propaandiooli:}

• küttesüsteemid;
• igat tüüpi hoonete kliimaseade;
• ventilatsioon;
• toidu külmutamine.

Kasutamine kosmetoloogias

Selle aine võime kinni püüda ja siduda vett, hajutada, parandada konsistentsi ja juhtida lõhnamolekule, on selle kasutamise aluseks kosmeetika- ja parfüümitööstuses. Lisaks määrab selle konkreetse komponendi valiku kreemide, šampoonide, pastade, salvide ja muude toodete loomisel ka madal keemiline aktiivsus ja ohutus ökoloogia ja meditsiini seisukohast.

On palju organisatsioone, kes pakuvad propüleenglükooli ostmist. Hind sõltub toote kontsentratsioonist ja tellimuse mahust. See jääb vahemikku 150–170 rubla kilogrammi kohta.

Kasutus toiduainetööstuses

Toiduainetööstuses tuntakse propüleenglükooli kui E1520. See on osa paljudest pastase, kreemja konsistentsiga toodetest, aga ka kõvadest kondiitritoodetest. Selle roll on hajutada, pehmendada, jahutada, säilitada.