Изопропиловый спирт (синонимы: изопропанол, ИПС, пропанол-2, 2-пропанол, вторичный пропиловый спирт, диметилкарбинол, международное обозначение — isopropyl alcohol или IPA) — это простейший представитель вторичных одноатомных алифатических спиртов.
Вещество представляет собой прозрачную бесцветную летучую жидкость с характерным резким запахом, напоминающим ацетон. Благодаря растворяющим свойствам, высокой скорости испарения и доступности, изопропанол широко применяется в промышленном синтезе, очистке электроники, автохимии, лабораторной практике и полиграфии.
Химическая структура, состав и номенклатура
По номенклатуре IUPAC соединение называется пропан-2-ол. Префикс «изо-» указывает на изомерное строение молекулы: функциональная гидроксильная группа −OH соединена со вторичным (центральным) атомом углерода.
- Молекулярная (брутто) формула: C3H8O (или C3H7OH)
- Рациональная (полуструктурная) формула: CH3−CH(OH)−CH3
- Молярная масса: 60,1 г/моль
- Изомерия: Является изомером первичного пропилового спирта (н-пропанола / пропанола-1, CH3−CH2−CH2OH). В отличие от пропанола-1, при дегидрировании и окислении изопропанол образует кетон (ацетон), а не альдегид.
Способы промышленного получения
В современной нефтехимии изопропанол синтезируют двумя основными промышленными способами:
- Прямая или сернокислотная гидратация пропилена:
Пропилен (C3H6) вступает в реакцию присоединения воды в присутствии катализатора при повышенной температуре и давлении:
CH3−CH=CH2 + H2O → CH3−CH(OH)−CH3 - Каталитическое гидрирование ацетона:
Восстановление ацетона водородом над никелевыми или медно-хромовыми катализаторами:
CH3−CO−CH3 + H2 → CH3−CH(OH)−CH3
Физико-химические свойства
Изопропанол неограниченно смешивается с водой, этанолом, ацетоном, диэтиловым эфиром и хлороформом. Он растворяет смолы, масла, воски, нитроцеллюлозу и синтетические полимеры, но не растворяет неорганические соли и нейтрален к большинству конструкционных пластиков (полиэтилен, полипропилен).
| Физический параметр | Значение | Особенности |
| Плотность при 20°C | 0,785–0,786 г/см³ | Легче воды; при смешивании с водой объем смеси уменьшается |
| Температура кипения | 82,6°C | Кипит быстрее воды и пропанола-1 (97°C) |
| Температура застывания (чистый) | −89,5°C | Смеси с водой имеют разную точку кристаллизации |
| Температура вспышки в закрытом тигле | 12°C | Относится к легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ) |
| Температура самовоспламенения | 456°C | Высокая пожароопасность при контакте с горячими поверхностями |
| Электропроводность | Крайне низкая | В чистом виде практически не проводит ток |
Температура замерзания водных растворов
Зависимость точки кристаллизации от концентрации изопропанола в воде определяет его широкое использование в антиобледенительных составах:
- 10% раствор: −4°C
- 20% раствор: −9°C
- 30% раствор: −15°C
- 50% раствор: −27°C
- 70% раствор: −37°C
- 85% раствор: ниже −50°C
Характер горения
Изопропиловый спирт горит ярким желто-голубым пламенем (в отличие от чисто голубого пламени этанола) и может выделять небольшое количество копоти. Уравнение полного сгорания:
2C3H7OH + 9O2 → 6CO2 + 8H2O + Q
Виды и марки изопропилового спирта
Согласно стандартам (ГОСТ 9805-84), спирт выпускается в двух основных марках:
- Абсолютированный (АИПС): массовая доля чистого спирта не менее 99,7–99,8%, доля воды — не более 0,15–0,2%. Не оставляет следов и масляных разводов. Применяется для промывки печатных плат, точной оптики, чистки датчиков и в лабораторных анализах.
- Технический (ТИПС): содержит от 87,0% основного вещества, остальное — вода и технологические примеси. Используется в производстве автохимии, стеклоомывателей и промышленных растворителей.
Чем изопропиловый спирт отличается от этилового и медицинского?
| Параметр | Изопропиловый спирт (ИПС) | Этиловый / Медицинский спирт |
| Формула и тип | Вторичный спирт: CH3−CH(OH)−CH3 | Первичный спирт: C2H5OH |
| Сырье | Нефтепродукты (пропилен, ацетон) | Растительное пищевое сырье (зерно, сахар) |
| Запах | Резкий, технический, с ацетоновым оттенком | Характерный спиртовой, менее едкий |
| Испарение | Очень быстрое, без разводов и маслянистых следов | Умеренное, может оставлять влажную пленку |
| Правовой статус | Свободная продажа без лицензий и акцизов | Учетный оборот (ЕГАИС), акцизы, рецептурный отпуск |
| Токсичность внутрь | Высокая (летальная доза от 50 мл) | Пищевой продукт (токсичен в больших дозах) |
Медицинским спиртом называют фармакопейный раствор этанола (70% или 95%). Изопропанол также входит в состав кожных антисептиков, но самостоятельным инъекционным или пищевым препаратом не является.
Токсичность и безопасность
Изопропиловый спирт относится к 3-му классу опасности (умеренно опасные вещества по ГОСТ 12.1.007-76).
Можно ли пить изопропиловый спирт?
Пить изопропанол категорически запрещено. В организме он метаболизируется ферментом алкогольдегидрогеназой печени в ацетон (CH3−CO−CH3). Это вызывает тяжелый кетоацидоз, токсический шок, поражение почек, отек легких и угнетение дыхательного центра. Смертельная доза для человека составляет от 50 до 250 мл.
Опасность паров
Предельно допустимая концентрация (ПДК) паров в воздухе рабочей зоны — 10 мг/м³ (в 100 раз строже, чем для этанола). Вдыхание концентрированных паров вызывает резь в глазах, головную боль, тошноту и сонливость. Работать с открытыми емкостями следует в проветриваемом помещении или под вытяжкой.
Воздействие на кожу
При попадании на кожу изопропанол растворяет липидный барьер. Частое нанесение концентрированного спирта без смягчающих добавок вызывает сухость, микротрещины и химический дерматит.