פרופילן גליקול - מה זה? תכונות כימיות, יישום

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-02 13:54

אחד הנפוצים בתעשיית הקוסמטיקה, הבישום, המזון, כמו גם בתחום הטכני הוא חומר אורגני הקשור לאלכוהול. שמו הוא פרופילן גליקול. מה זה? שקול את המאפיינים, המבנה של המולקולה ואת היקף התרכובת הזו במהלך המאמר.

פרופילן גליקול - מה זה?

אנשים התחילו להשתמש באלכוהול הדו-הידרי הזה ברגע שגילו אילו תכונות שימושיות וחשובות יש לו. כלפי חוץ, זה לא שונה בהרבה מאתנול או גליצרין, כי זה גם נוזל שקוף. נכון, הצמיגות שלו גבוהה מזו של אתנול, אבל נמוכה מזו של גליצרול. מבחינת רעילותו, הוא נחות בהרבה משכנו הקרוב ביותר בסדרה ההומולוגית - אתילן גליקול.

אם אתנדיול הוא הרעל החזק ביותר, אז פרופילן גליקול לא. השימוש בחומר זה מבוסס על תכונותיו הפיזיקליות והכימיות. אם נתאר בקצרה את הענפים העיקריים שבהם זמין פרופילן גליקול, השימוש יבוא לידי ביטוי במספר מגזרים במשק.

1. תעשייה כימית.
2. בניית מטוסים וכלי רכב.
3. תעשיית הנפט והגז.
4. תעשיית הצבע.
5. תעשיית הקוסמטיקה והבשמים.
6. ייצור מזון.
7. תחום הפעילות הטכני.
8. רפואה.

ברור שהחומר שאנו שוקלים הוא חומר גלם כימי בעל ערך וחפץ חשוב לייצור ותפקוד נורמלי של מבנים שונים. לכן הייצור של מוצר זה מוערך בטונות מדי שנה. גם הייצוא והיבוא שלו בין מדינות פעילים למדי. כמעט כל תחום פעילות וייצור משפיע על האפשרות להשתמש בחומר כמו פרופילן גליקול. מה זה? מה המבנה הכימי שלו, הנוסחה והתכונות שלו? נחקור עוד.

נוסחה והרכב המולקולה

ישנן מספר גרסאות של נוסחאות שניתן להשתמש בהן כדי להציג לא רק את ההרכב האיכותי והכמותי של מולקולה, אלא גם את הסדר שבו האטומים מחוברים בה, כלומר את מבנה החומר.

1. מולקולרית, או אמפירית. לפי נוסחה זו, ניתן לשפוט את הרכב התרכובת. פרופילן גליקול ייראה כמו C₃H₈O_{2. אבל תיעוד כזה לא יאפשר לחזות את תכונות החומר, כי סדר חיבור האטומים אינו ידוע.}

2. נוסחה מבנית מקוצרת. במקרה זה, הרכב הפרופילן גליקול זהה, אך הנוסחה יכולה להיות בשתי צורות: 1, 2 - פרופנדיול CH₂OH-CHOH-CH_{3 ו-1, 3-propanediol CH}2_OH-CH2_-CH2_{OH.מיקומה של הקבוצה התפקודית משפיע על הפעילות הכימית של החומר. בינם לבין עצמם, שני המבנים הם איזומרים.}

3. נוסחה מבנית מלאה. זה מראה כל קשר במולקולה, כולל הקשרים בין פחמן ומימן. בפרופילן גליקול, כל הקשרים הם יחידים מסוג סיגמה, ולכן אין טעם לתאר את המבנה המלא.

כחומר פשוט, פרופילן גליקול הוא נוזל שהוא תערובת גזעמית של שני מבנים איזומרים אופטיים. זה נובע מאטום הפחמן הא-סימטרי בשרשרת. לכן, אחד מסובב את מישור הקיטוב של האור ימינה, השני שמאלה. עם זאת, זה למעשה אינו משפיע על התכונות של החומר הזה בכללותו.

מאפיינים פיזיים של החומר

במונחים של פרמטרים פיזיקליים, ל-100% פרופילן גליקול יש את המאפיינים הבאים.

1. נוזל חסר צבע, סמיך, צמיג, צפיפות בינונית.
2. זה טעים מתוק, הריח הוא ספציפי.
3. זהו ממס טוב לנציגים של כמעט כל סוגי החומרים.
4. פרופילן גליקול עצמו מסיס במים ובאלכוהול, גרוע בבנזן ובאתר.
5. נקודת רתיחה - 45.5 0C בלחץ רגיל. עם הלחץ הגובר, המחוון עולה.
6. Highlyhygroscopic.
7. מציג קורוזיביות נמוכה.

מאפיינים פיזיקליים דומים וקבעו את תחומי היישום העיקריים של חומר זה. אחרי הכל, פרופאנדיולהוא מסוגל לרכך מדיה מוצקה, ללכוד לחות אוויר ולקשור אותה, להוריד את הטמפרטורה של חומרים ולפזר תרכובות מסביב. לכן, הוא משמש גם בתעשיית המזון.

מאפיינים כימיים

מבחינת תגובתיות, 1,3-פרופילן גליקול הוא האיזומר התגובתי יותר. בנוסף, זה הוא שמסוגל לפלמר. באופן כללי, ישנן מספר תגובות עיקריות שאלכוהול דו-הידרי הזה יכול להיכנס אליהן.

1. Esterification. הוא יוצר אינטראקציה עם חומצות אורגניות ואי-אורגניות ליצירת אסטרים.
2. כאשר מגיבים עם אלקליות, זה נותן גליקולטים, אותו דבר קורה כאשר מגיבים עם מתכות אלקליות.
3. מסוגל להתייבשות ליצירת אלדהידים, אלכוהול אליל, דימתילדיוקסנים ומוצרים אחרים.
4. תגובות דה-הידרוגנציה מובילות ליצירת אצטולים, אלדהידים, חומצות.
5. החמצון מלווה ביצירת מולקולות של אצטון, פרופונלדהיד, חומצה לקטית, פורמלדהיד ותרכובות אחרות.

השימוש בחומר זה בתעשייה נחשב בטוח לסביבה. ואכן, כתוצאה מהפירוק המדרגתי של המולקולה, פשוט נוצרים מים ופחמן דו חמצני. התהליך הולך ככה:

• פרופילן גליקול;
• חומצה לקטית;
• PVC (חומצה פירובית);
• מים;
• פחמן דו חמצני.

לכן זה נחשב אפשרי להשתמש בחיבור זה למטרות שונות: הן טכניות,ואוכל וקוסמטיקה.

רעילות והשפעות על הגוף

פרופילן גליקול - מה זה מבחינת השפעתו על גוף האדם? מחקרים וניסויים רבים הראו שלתרכובת זו אין השפעה שלילית ישירה על רקמות ואיברים חיים. אינו גורם לגירוי ואדמומיות בעור, אינו מצטבר בכבד ובכליות, כיוון שהוא מתפרק בדרך אליהם.

ניסויים בעכברים שצרכו פרופילן גליקול מדי יום הוכיחו שזה לא משפיע על בריאותם וחייהם של יצורים חיים. עם זאת, אם אתה משתמש במוצרים ותכשירים המכילים כמות גדולה של חומר זה במשך זמן רב, הכליות עלולות לסבול, עבודתן ושלמותן תיפגע. אבל בשביל זה, אתה צריך להשתמש בכמות גדולה של כמעט טהור 100% פרופילן גליקול, וזה, כמובן, בלתי אפשרי.

לכן, השימוש באלכוהול זה בתעשיית הקוסמטיקה, הבישום והמזון מותר בהתאם לכל הכללים והתקנות. ההשפעה השלילית היחידה שיכולה להיות על אותם אנשים הסובלים ממחלות עור, דרמטיטיס, אקזמה וצורות מורכבות של אלרגיות. במקרה זה, לא מומלץ להשתמש בקרמים, משחות, שמפו ומוצרים אחרים המכילים חומר זה.

ייצור תעשייתי

התכונות הכימיות של פרופילן גליקול מאפשרות להשיגו מפרופילן אוקסיד בתנאי טמפרטורה מסוימים (כ-200 0С) ולחץ (1, 6MPa). במקרה זה, המוצרים הם שלושה חומרים בו-זמנית:

• פרופילן גליקול;
• דיפרופילן גליקול;
• טריפרופילן גליקול.

להמשך עיבוד והפרדה, נעשה שימוש בשיטת התיקון על עמודה מיוחדת. למוצר המוגמר ערך טוהר גבוה (99%), כך שהוא מוכן מיד לשימוש. פרופילן גליקול באיכות מזון עובר עיבוד נוסף ויש לו חיי מדף של עד שנתיים.

השתמש כחומר נגד קפיאה

קודם כל, האלכוהול הזה משמש בתעשייה בתור נוזל קירור. ניתן להשתמש בפרופילן גליקול במתקני חימום בטווח הטמפרטורות שבין -40 ⁰С ל-+108 ^{0С. יחד עם זאת, יכולת הקורוזיה הנמוכה שלו מאפשרת לחסוך בציוד. לכן, פרופאנדיול משמש עבור:}

• מערכות חימום;
• מיזוג אוויר של כל מיני בניינים;
• ventilation;
• קירור מזון.

שימוש בקוסמטיקה

היכולת של חומר זה ללכוד ולקשור מים, לפזר, לשפר את העקביות, להוביל מולקולות ריח עומדת בבסיס השימוש בו בתעשיות הקוסמטיקה והבישום. בנוסף, פעילות כימית נמוכה ובטיחות מנקודת מבט של אקולוגיה ורפואה קובעות גם את הבחירה של רכיב זה בעת יצירת קרמים, שמפו, משחות, משחות ומוצרים אחרים.

ישנם ארגונים רבים המציעים לקנות פרופילן גליקול. המחיר תלוי בריכוז המוצר ובנפח ההזמנה.זה נע בין 150 ל-170 רובל לקילוגרם.

שימוש בתעשיית המזון

בתעשיית המזון, פרופילן גליקול ידוע בשם E1520. זה חלק ממוצרים רבים בעלי עקביות דביקה וקרמית, כמו גם קונדיטוריה קשה. תפקידו פיזור, ריכוך, קירור, שימור.