Propilenglikolis – kas tai? Cheminės savybės, taikymas

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-02 13:59

Viena iš labiausiai paplitusių kosmetikos, parfumerijos, maisto pramonėje, taip pat technikos srityje yra organinė medžiaga, susijusi su alkoholiais. Jo pavadinimas yra propilenglikolis. Kas tai yra? Straipsnyje apsvarstykite šio junginio savybes, molekulės struktūrą ir taikymo sritį.

Propilenglikolis – kas tai?

Žmonės pradėjo vartoti šį dvihidroalkoholį, kai tik sužinojo, kokių naudingų ir svarbių jo savybių. Išoriškai jis mažai skiriasi nuo etanolio ar glicerino, nes jis taip pat yra skaidrus skystis. Tiesa, jo klampumas didesnis nei etanolio, bet mažesnis nei glicerolio. Savo toksiškumu jis yra daug prastesnis už artimiausią kaimyną homologinėje serijoje – etilenglikolį.

Jei etandiolis yra stipriausias nuodas, tai propilenglikolis ne. Šios medžiagos naudojimas pagrįstas jos fizinėmis ir cheminėmis savybėmis. Jei trumpai apibūdinsime pagrindines pramonės šakas, kuriose galima įsigyti propilenglikolio, naudojimas bus išreikštas keliuose ekonomikos sektoriuose.

1. Chemijos pramonė.
2. Orlaivių ir automobilių konstrukcija.
3. Naftos ir dujų pramonė.
4. Dažų pramonė.
5. Kosmetikos ir parfumerijos pramonė.
6. Maisto gamyba.
7. Techninė veiklos sritis.
8. Medicina.

Akivaizdu, kad medžiaga, kurią svarstome, yra vertinga cheminė žaliava ir svarbus objektas normaliai įvairių struktūrų gamybai ir funkcionavimui. Būtent todėl šio produkto gamyba kasmet skaičiuojama tonomis. Jos eksportas ir importas tarp šalių taip pat gana aktyvus. Beveik kiekviena veiklos ir gamybos sritis turi įtakos galimybei naudoti tokią medžiagą kaip propilenglikolis. Kas tai yra? Kokia jo cheminė struktūra, formulė ir savybės? Tirsime toliau.

Molekulės formulė ir sudėtis

Yra keli formulių variantai, kuriais galima parodyti ne tik kokybinę ir kiekybinę molekulės sudėtį, bet ir atomų susijungimo joje tvarką, tai yra medžiagos struktūrą.

1. Molekulinė arba empirinė. Pagal šią formulę galima spręsti apie junginio sudėtį. Propilenglikolis atrodys taip: C₃H₈O_{2. Tačiau toks įrašas neleis nuspėti materijos savybių, nes atomų jungties tvarka nežinoma.}

2. Sutrumpinta struktūrinė formulė. Šiuo atveju propilenglikolio sudėtis yra tokia pati, tačiau formulė gali būti dviejų formų: 1, 2 - propandiolis CH₂OH-CHOH-CH_{3 ir 1,3-propandiolis CH}2_OH-CH2_-CH2_{OH. Funkcinės grupės padėtis turi įtakos cheminiam medžiagos aktyvumui. Abi struktūros yra izomerai.}

3. Visa struktūrinė formulė. Tai rodo kiekvieną molekulės ryšį, įskaitant ryšius tarp anglies ir vandenilio. Propilenglikolyje visos jungtys yra pavienės, sigmos tipo, todėl nėra prasmės vaizduoti visos struktūros.

Propilenglikolis, kaip paprasta medžiaga, yra skystis, kuris yra dviejų optinių izomerinių struktūrų raceminis mišinys. Taip yra dėl asimetrinio anglies atomo grandinėje. Todėl vienas šviesos poliarizacijos plokštumą suka į dešinę, kitas į kairę. Tačiau tai praktiškai neturi įtakos visos šios medžiagos savybėms.

Fizikinės medžiagos savybės

Kalbant apie fizinius parametrus, 100 % propilenglikolis pasižymi šiomis savybėmis.

1. Bespalvis skystis, tirštas, klampus, vidutinio tankio.
2. Skanus saldus, kvapas specifinis.
3. Tai geras tirpiklis beveik visų medžiagų klasių atstovams.
4. Propilenglikolis pats tirpsta vandenyje ir alkoholyje, blogai tirpsta benzene ir eteryje.
5. Virimo temperatūra - 45,5 0C esant normaliam slėgiui. Didėjant slėgiui, indikatorius didėja.
6. Labai higroskopiškas.
7. Parodo mažą koroziją.

Panašios fizinės savybės ir nustatyti pagrindines šios medžiagos naudojimo sritis. Juk propandiolisJis gali suminkštinti kietą terpę, sulaikyti oro drėgmę ir ją surišti, sumažinti medžiagų temperatūrą ir išsklaidyti aplinkinius junginius. Todėl jis taip pat naudojamas maisto pramonėje.

Cheminės savybės

Kalbant apie reaktyvumą, 1,3-propilenglikolis yra reaktyvesnis izomeras. Be to, būtent jis sugeba polimerizuotis. Apskritai, yra keletas pagrindinių reakcijų, į kurias gali įsijungti šis dvihidrocis alkoholis.

1. Esterifikacija. Jis sąveikauja su organinėmis ir neorganinėmis rūgštimis, sudarydamas esterius.
2. Reaguodamas su šarmais, susidaro glikolatų, tas pats nutinka reaguojant su šarminiais metalais.
3. Gali dehidratuoti, kad susidarytų aldehidai, alilo alkoholiai, dimetildioksanai ir kiti produktai.
4. Dehidrinimo reakcijos sukelia acetolių, aldehidų, rūgščių susidarymą.
5. Oksidaciją lydi acetono, propionaldehido, pieno rūgšties, formaldehido ir kitų junginių molekulių susidarymas.

Šios medžiagos naudojimas pramonėje laikomas saugiu aplinkai. Iš tiesų, dėl laipsniško molekulės skilimo susidaro tiesiog vanduo ir anglies dioksidas. Procesas vyksta taip:

• propilenglikolis;
• pieno rūgštis;
• PVC (piruvo rūgštis);
• vanduo;
• anglies dioksidas.

Todėl manoma, kad šią jungtį galima naudoti įvairiems tikslams: tiek techniniams, tiekir maistas bei kosmetika.

Toksiškumas ir poveikis organizmui

Propilenglikolis – koks jo poveikis žmogaus organizmui? Daugybė tyrimų ir eksperimentų parodė, kad šis junginys neturi tiesioginio neigiamo poveikio gyviems audiniams ir organams. Nesukelia odos dirginimo ir paraudimo, nesikaupia kepenyse ir inkstuose, nes pakeliui į juos suyra.

Eksperimentai su pelėmis, kurios kasdien vartojo propilenglikolio, įrodė, kad jis neturi įtakos gyvų būtybių sveikatai ir gyvenimui. Tačiau ilgai vartojant produktus ir preparatus, kuriuose yra didelis šios medžiagos kiekis, gali nukentėti inkstai, sutriks jų darbas ir vientisumas. Tačiau tam turėtumėte naudoti didelį kiekį beveik gryno 100 % propilenglikolio, o tai, žinoma, neįmanoma.

Todėl kosmetikos, parfumerijos ir maisto pramonėje šį alkoholį leidžiama naudoti laikantis visų taisyklių ir reglamentų. Vienintelis neigiamas poveikis, kurį jis gali turėti žmonėms, kenčiantiems nuo odos ligų, dermatito, egzemos ir sudėtingų alergijų formų. Tokiu atveju nerekomenduojama naudoti kremų, tepalų, šampūnų ir kitų produktų, kurių sudėtyje yra šios medžiagos.

Pramoninė gamyba

Propilenglikolio cheminės savybės leidžia jį gauti iš propileno oksido esant tam tikroms temperatūros sąlygoms (apie 200 0С) ir slėgiui (1, 6). MPa). Šiuo atveju produktai yra trys medžiagos iš karto:

• propilenglikolis;
• dipropilenglikolis;
• tripropilenglikolis.

Tolimesniam apdorojimui ir atskyrimui naudojamas specialios kolonėlės ištaisymo metodas. Gatavas produktas turi aukštą grynumo vertę (99%), todėl yra iš karto paruoštas naudoti. Maistinis propilenglikolis yra toliau apdorojamas ir jo galiojimo laikas yra iki dvejų metų.

Naudoti kaip antifrizą

Visų pirma, šis alkoholis pramonėje naudojamas kaip aušinimo skystis. Propilenglikolis gali būti naudojamas šildymo įrenginiuose nuo -40 ⁰С iki +108 ^{0С. Tuo pačiu metu mažas atsparumas korozijai leidžia taupyti įrangą. Todėl propandiolis naudojamas:}

• šildymo sistemos;
• visų tipų pastatų oro kondicionavimas;
• ventiliacija;
• maisto šaldymas.

Naudojimas kosmetologijoje

Šios medžiagos gebėjimas sugauti ir surišti vandenį, išsklaidyti, pagerinti konsistenciją, pravesti kvapų molekules yra pagrindas ją naudoti kosmetikos ir kvepalų pramonėje. Be to, mažas cheminis aktyvumas ir sauga ekologijos ir medicinos požiūriu taip pat lemia šio konkretaus komponento pasirinkimą kuriant kremus, šampūnus, pastas, tepalus ir kitus produktus.

Yra daug organizacijų, kurios siūlo įsigyti propilenglikolio. Kaina priklauso nuo prekės koncentracijos ir nuo užsakymo apimties. Jis svyruoja nuo 150 iki 170 rublių už kilogramą.

Naudojimas maisto pramonėje

Maisto pramonėje propilenglikolis žinomas kaip E1520. Tai yra daugelio tešlos, kreminės konsistencijos produktų, taip pat kietų konditerijos gaminių dalis. Jo vaidmuo yra dispersija, minkštinimas, vėsinimas, konservavimas.