Propylene glycol - apakah itu? Sifat kimia, aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-02 14:00

Salah satu yang paling biasa dalam industri kosmetik, minyak wangi, makanan, serta bidang teknikal ialah bahan organik yang berkaitan dengan alkohol. Namanya ialah propylene glycol. Apa ini? Pertimbangkan sifat, struktur molekul dan skop sebatian ini dalam perjalanan artikel.

Propilena glikol - apakah itu?

Orang ramai mula menggunakan alkohol dihidrik ini sebaik sahaja mereka mengetahui sifat berguna dan penting yang ada padanya. Secara luaran, ia tidak jauh berbeza dengan etanol atau gliserin, kerana ia juga merupakan cecair lutsinar. Benar, kelikatannya lebih tinggi daripada etanol, tetapi lebih rendah daripada gliserol. Dari segi ketoksikannya, ia jauh lebih rendah daripada jiran terdekatnya dalam siri homolog - etilena glikol.

Jika etanediol adalah racun terkuat, maka propylene glycol bukan. Penggunaan bahan ini adalah berdasarkan sifat fizikal dan kimianya. Jika kita menerangkan secara ringkas industri utama di mana propilena glikol tersedia, penggunaannya akan dinyatakan oleh beberapa sektor ekonomi.

1. Industri kimia.
2. Pembinaan pesawat dan automotif.
3. Industri minyak dan gas.
4. Industri cat.
5. Industri kosmetik dan minyak wangi.
6. Pengeluaran makanan.
7. Bidang aktiviti teknikal.
8. Ubat.

Jelas sekali, bahan yang kami pertimbangkan ialah bahan mentah kimia yang berharga dan objek penting untuk pengeluaran dan fungsi normal pelbagai struktur. Itulah sebabnya pengeluaran produk ini dianggarkan dalam tan setiap tahun. Eksport dan importnya antara negara juga agak aktif. Hampir setiap bidang aktiviti dan pengeluaran menjejaskan kemungkinan menggunakan bahan seperti propilena glikol. Apa ini? Apakah struktur kimia, formula dan sifatnya? Kami akan menyiasat lebih lanjut.

Formula dan komposisi molekul

Terdapat beberapa varian formula yang boleh digunakan untuk memaparkan bukan sahaja komposisi kualitatif dan kuantitatif molekul, tetapi juga susunan atom disambungkan di dalamnya, iaitu struktur jirim.

1. Molekular, atau empirikal. Mengikut formula ini, seseorang boleh menilai komposisi sebatian. Propylene glycol akan kelihatan seperti C₃H₈O_{2. Tetapi rekod sedemikian tidak akan memungkinkan untuk meramalkan sifat jirim, kerana susunan sambungan atom tidak diketahui.}

2. Formula struktur ringkas. Dalam kes ini, komposisi propilena glikol adalah sama, tetapi formula boleh mempunyai dua bentuk: 1, 2 - propanediol CH₂OH-CHOH-CH_{3 dan 1, 3-propanediol CH}2_OH-CH2_-CH2_{OH. Kedudukan kumpulan berfungsi mempengaruhi aktiviti kimia bahan. Di antara mereka sendiri, kedua-dua struktur adalah isomer.}

3. Formula struktur penuh. Ia menunjukkan setiap ikatan dalam molekul, termasuk ikatan antara karbon dan hidrogen. Dalam propilena glikol, semua ikatan adalah tunggal, jenis sigma, jadi tidak masuk akal untuk menggambarkan struktur penuh.

Sebagai bahan ringkas, propilena glikol ialah cecair yang merupakan campuran rasemik dua struktur isomer optik. Ini disebabkan oleh atom karbon tidak simetri dalam rantai. Oleh itu, satu memutarkan satah polarisasi cahaya ke kanan, satu lagi ke kiri. Walau bagaimanapun, ini secara praktikalnya tidak menjejaskan sifat bahan ini secara keseluruhan.

Sifat fizikal jirim

Dari segi parameter fizikal, 100% propilena glikol mempunyai ciri-ciri berikut.

1. Cecair tidak berwarna, tebal, likat, ketumpatan sederhana.
2. Rasanya manis, baunya khas.
3. Ia adalah pelarut yang baik untuk mewakili hampir semua kelas bahan.
4. Propilena glikol itu sendiri larut dalam air dan alkohol, kurang dalam benzena dan eter.
5. Takat didih - 45.5 0C pada tekanan biasa. Dengan peningkatan tekanan, penunjuk meningkat.
6. Sangat higroskopik.
7. Mempamerkan kekakisan yang rendah.

Sifat fizikal yang serupa dan tentukan kawasan utama penggunaan bahan ini. Lagipun, propanediolIa mampu melembutkan media pepejal, menangkap lembapan udara dan mengikatnya, menurunkan suhu bahan, dan menyebarkan sebatian di sekelilingnya. Oleh itu, ia juga digunakan dalam industri makanan.

Sifat kimia

Dari segi kereaktifan, 1, 3-propilena glikol ialah isomer yang lebih reaktif. Di samping itu, dialah yang mampu mempolimerkan. Secara umum, terdapat beberapa tindak balas utama yang boleh masuk ke dalam alkohol dihidrik ini.

1. Pengesteran. Ia berinteraksi dengan asid organik dan bukan organik untuk membentuk ester.
2. Apabila bertindak balas dengan alkali, ia memberikan glikolat, perkara yang sama berlaku apabila bertindak balas dengan logam alkali.
3. Mampu dehidrasi untuk membentuk aldehid, alil alkohol, dimetildioksana dan produk lain.
4. Tindak balas penyahhidrogenan membawa kepada pembentukan asetol, aldehid, asid.
5. Pengoksidaan disertai dengan pembentukan molekul aseton, propionaldehid, asid laktik, formaldehid dan sebatian lain.

Penggunaan bahan ini dalam industri dianggap selamat untuk alam sekitar. Sesungguhnya, hasil daripada penguraian langkah demi langkah molekul, hanya air dan karbon dioksida terbentuk. Prosesnya seperti ini:

• propilena glikol;
• asid laktik;
• PVC (asid piruvik);
• air;
• karbon dioksida.

Itulah sebabnya adalah dianggap mungkin untuk menggunakan sambungan ini untuk pelbagai tujuan: kedua-dua teknikal,dan makanan serta kosmetik.

Ketoksikan dan kesan pada badan

Propylene glycol - apakah ia dari segi kesannya pada tubuh manusia? Banyak kajian dan eksperimen telah menunjukkan bahawa sebatian ini tidak mempunyai kesan negatif langsung pada tisu dan organ hidup. Tidak menyebabkan kerengsaan dan kemerahan pada kulit, tidak terkumpul di hati dan buah pinggang, kerana ia terurai dalam perjalanan ke mereka.

Eksperimen pada tikus yang memakan propylene glycol setiap hari membuktikan ia tidak menjejaskan kesihatan dan kehidupan makhluk hidup. Walau bagaimanapun, jika anda menggunakan produk dan persediaan yang mengandungi sejumlah besar bahan ini untuk masa yang lama, buah pinggang mungkin menderita, kerja dan integritinya akan terjejas. Tetapi untuk ini, anda harus menggunakan sejumlah besar propilena glikol 100% tulen yang banyak, yang sememangnya mustahil.

Oleh itu, penggunaan alkohol ini dalam industri kosmetik, minyak wangi dan makanan dibenarkan mengikut semua peraturan dan peraturan. Satu-satunya kesan negatif yang boleh diberikan kepada mereka yang menderita penyakit kulit, dermatitis, ekzema dan bentuk alahan yang kompleks. Dalam kes ini, tidak disyorkan untuk menggunakan krim, salap, syampu dan produk lain yang mengandungi bahan ini.

Pengeluaran industri

Sifat kimia propilena glikol memungkinkan untuk mendapatkannya daripada propilena oksida dalam keadaan suhu tertentu (kira-kira 200 0С) dan tekanan (1, 6MPa). Dalam kes ini, produk adalah tiga bahan sekaligus:

• propilena glikol;
• dipropylene glycol;
• tripropylene glycol.

Untuk pemprosesan dan pengasingan selanjutnya, kaedah pembetulan pada lajur khas digunakan. Produk siap mempunyai nilai ketulenan yang tinggi (99%), jadi ia segera sedia untuk digunakan. Propilena glikol gred makanan diproses selanjutnya dan mempunyai jangka hayat sehingga dua tahun.

Gunakan sebagai antibeku

Pertama sekali, alkohol ini digunakan dalam industri sebagai penyejuk. Propilena glikol boleh digunakan dalam pemasangan pemanasan dalam julat suhu dari -40 ⁰С hingga +108 ^{0С. Pada masa yang sama, keupayaan kakisannya yang rendah membolehkan anda menjimatkan peralatan. Oleh itu, propanediol digunakan untuk:}

• sistem pemanas;
• penyaman udara semua jenis bangunan;
• pengudaraan;
• penyejukan makanan.

Gunakan dalam kosmetologi

Keupayaan bahan ini untuk menangkap dan mengikat air, memencarkan, meningkatkan konsistensi, mengalirkan molekul bau menjadi asas penggunaannya dalam industri kosmetik dan minyak wangi. Di samping itu, aktiviti kimia yang rendah dan keselamatan dari sudut pandangan ekologi dan perubatan juga menentukan pilihan komponen khusus ini apabila mencipta krim, syampu, pes, salap dan produk lain.

Terdapat banyak organisasi yang menawarkan untuk membeli propylene glycol. Harga bergantung pada kepekatan produk dan pada jumlah pesanan. Ia berkisar antara 150 hingga 170 rubel sekilogram.

Penggunaan industri makanan

Dalam industri makanan, propylene glycol dikenali sebagai E1520. Ia adalah sebahagian daripada banyak produk yang mempunyai konsistensi pekat, berkrim, serta kuih-muih keras. Peranannya ialah penyebaran, pelembutan, penyejukan, pemeliharaan.