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异丙醇(英语:isopropanol,国际纯化学和应用化学联合会IUPAC名称为propan-2-ol );通常称为“2-丙醇”,是一种无色易燃的化合物(化学式 CH3CHOHCH3),具强烈的气味 。它是1-丙醇和乙基甲基醚的结构异构体 ,用于制造各种工业和家用化学品(如防腐剂,消毒剂和清洁剂)的常用成分。
目录
名称
异丙醇亦称为2-丙醇,仲丙醇,IPA。它是仲醇的最简单实例,其中醇碳原子连接至其他两个碳原子,作为连接至羟基的异丙基。
属性
异丙醇可与水,乙醇,乙醚和氯仿混溶。它溶解乙基纤维素,聚乙烯醇缩丁醛 ,许多油,生物碱,树胶和天然树脂。与乙醇或甲醇不同,异丙醇不能与盐溶液混溶,可以通过添加盐(例如氯化钠)与水溶液分离。 该过程通俗地称为盐析 ,导致浓缩的异丙醇分离成不同的层。
异丙醇与水形成共沸物 ,其沸点为80.37°C(176.67°F),组成为87.7 wt%(91 vol%)异丙醇。 水-异丙醇混合物的熔点降低。口味略带苦味,不安全饮用。
异丙醇随著温度降低而变得越来越粘稠,并在-89°C(-128°F)下冻结。异丙醇在紫外可见光谱中在205 nm处具有最大吸光度。
反应
异丙醇可被氧化成丙酮 ,这是相应的酮 。这可以通过使用氧化剂(例如铬酸 )或通过在加热的铜催化剂 上将异丙醇脱氢来实现:
(CH3)2CHOH→(CH3)2CO + H2
在Meerwein-Ponndorf-Verley还原反应和其他转移氢化反应中,异丙醇通常同时用作溶剂和氢化物来源。异丙醇可使用三溴化磷转化为2-溴丙烷 ,或通过与硫酸加热脱水成丙烯 。如同大多数醇一样,异丙醇与活性金属(例如钾)反应形成可称为异丙醇的醇盐。与铝的反应(由微量汞引发)用于制备催化剂异丙醇铝。
历史记录
1920年,美国标准石油公司首先通过水合丙烯生产了异丙醇。当时,它的主要用途不是摩擦酒精,而是氧化成丙酮。丙酮的主要用途是在第一次世界大战中制备无烟,低爆炸性推进剂堇青石。
生产
1994年,美国,欧洲和日本生产了150万吨异丙醇。它主要是通过在水合反应中将水和丙烯混合或将丙酮氢化来生产的。水合过程有两种途径,并且两种过程都需要通过蒸馏将异丙醇与水和其他副产物分离。异丙醇和水形成共沸物 ,简单蒸馏即可得到87.9%(重量)的异丙醇和12.1%(重量)的水。使用二异丙醚或环己烷作为共沸剂,通过湿法异丙醇的共沸蒸馏制得纯(无水)异丙醇。
间接水合
间接水合使丙烯与硫酸反应形成硫酸酯的混合物。该工艺可以使用低质量的丙烯,在美国占主导地位。这些过程主要产生异丙醇而不是1-丙醇,因为将水或硫酸添加到丙烯中遵循马可尼可夫规则(Markovnikov's Rule / Markownikoff's Rule,简称马氏规则)。这些酯随后被蒸汽水解 ,通过蒸馏产生异丙醇。二异丙醚是该过程的重要副产物。 将其循环回工艺中并水解,得到所需的产品。
直接水合
在固体或负载型酸性催化剂存在下,高压下的丙烯和水在气相或液相中在高压下直接与水反应。这种类型的工艺通常需要更高纯度的丙烯(> 90%)。直接水合在欧洲更为常用。
丙酮加氢
异丙醇可以通过丙酮加氢制备 ,但是与上述方法相比,该方法涉及额外的步骤,因为丙酮本身通常是通过异丙基苯,异丙基苯经异丙苯法制备的。根据产品的价值,它可能仍然很经济。 一个已知的问题是MIBK和其他自冷凝产物的形成。 阮内镍是最早的工业催化剂之一,现代催化剂通常是负载型双金属材料。
使用
异丙醇的小规模用途之一是在云室中。异丙醇具有理想的物理和化学性质,可以形成蒸气的过饱和层,蒸气层可以被辐射粒子冷凝 。1990年,美国使用了45,000公吨的异丙醇,主要用作涂料或工业过程的溶剂。 在那年,有5400公吨用于家用和个人护理产品。异丙醇由于其低毒性而特别在药物应用中很受欢迎。一些异丙醇用作化学中间体。异丙醇可以转化为丙酮,但异丙苯工艺更为重要。它也用作汽油添加剂。
溶剂
异丙醇可溶解多种非极性化合物。与乙醇相比,它也快速蒸发,几乎没有油痕迹,与其他溶剂相比,它是无毒的。因此,它被广泛用作溶剂和清洁液,特别是用于溶解油。它与乙醇,正丁醇和甲醇一起属于醇类溶剂,在2011年全球使用了约640万吨。通常用于清洁眼镜,电触点,音频或视频带头,DVD和其他光盘透镜,清除CPU和其他IC封装的散热器上的导热膏等。
中级
将异丙醇酯化,得到另一种溶剂乙酸异丙酯。它与二硫化碳和氢氧化钠反应,生成异丙基黄原酸钠 ,除草剂和浮选剂。异丙醇与四氯化钛和铝金属反应,分别得到异丙醇钛和异丙醇铝,前者是催化剂,后者是化学试剂。通过在转移氢化中充当二氢供体,该化合物本身可充当化学试剂。
医学
擦酒精,洗手液和消毒垫通常在水中含有60-70%的异丙醇或乙醇溶液。需要水来打开细菌的膜孔,这是异丙醇的通道。水中的75%v / v溶液可用作洗手液。 异丙醇用作水干燥助剂,用于预防外耳道炎,人们通常以游泳者的耳朵为名。
早期用作麻醉剂
尽管异丙醇可用于麻醉,但其许多负面特性或缺点均禁止使用。异丙醇也可以类似于醚用作溶剂或通过吸入烟气或口服麻醉剂使用。早期用途包括使用溶剂作为小型哺乳动物的全身麻醉剂,以及科学家和一些兽医所用的啮齿动物。 但是,由于出现了许多并发症,包括呼吸道刺激,内出血以及视觉和听觉问题,它很快就停止了使用。 在极少数情况下,观察到呼吸衰竭导致动物死亡。
汽车
异丙醇是“气体干燥器” 燃料添加剂中的主要成分。 大量的水是燃油箱中的一个问题,因为它与汽油分离并在低温下会在供应管线中结冰。酒精不能从汽油中除去水,但是酒精可以溶解汽油中的水。 一旦溶解 ,水就不会像不溶水一样具有危险,因为它不再在供应管线中积聚并冻结,而是与燃料本身一起消耗。异丙醇通常作为防风罩或门锁除冰剂在喷雾罐中出售。 异丙醇还用于清除液压制动系统中的制动液痕迹,以使制动液(通常是DOT 3,DOT 4或矿物油)不会污染制动衬块并导致制动不良。 异丙醇和水的混合物也常用于自制的挡风玻璃清洗液中。
实验室
作为生物标本的防腐剂,异丙醇提供了甲醛和其他合成防腐剂的相对无毒的替代品。70-99%的异丙醇溶液用于保存标本。异丙醇常用于DNA提取 。 实验室工作人员将其添加到DNA溶液中以沉淀DNA,然后在离心后形成沉淀。这是可能的,因为DNA不溶于异丙醇。IUPAC(国际纯化学和应用化学联合会)认为异丙醇的名称不正确,因为不存在碳氢化合物丙烷。
安全
异丙醇蒸气比空气浓 ,易燃,在空气中的可燃范围为2至12.7%。应远离热源和明火。据报导,异丙醇在镁上的蒸馏会形成过氧化物,过氧化物可能会在浓缩时爆炸。异丙醇对皮肤有刺激性。建议戴防护手套。
毒理学
异丙醇及其代谢产物丙酮可作为中枢神经系统(CNS)抑制剂 。摄入,吸入或皮肤吸收可能会导致中毒。异丙醇中毒的症状包括潮红,头痛,头晕,中枢神经系统抑制,恶心,呕吐,麻醉,体温过低,血压低,休克,呼吸抑制和昏迷 。过量可能由于其代谢为丙酮而在呼吸中产生水果味。异丙醇不会引起阴离子间隙酸中毒,但与其他酒精一样,它会在计算出的和测得的血浆渗透压之间产生渗透压间隙。 异丙醇在肝脏中被乙醇脱氢酶氧化成丙酮 ,在人体中的生物半衰期为 2.5到8.0小时。与甲醇或乙二醇中毒不同,异丙醇的代谢产物毒性小得多,并且治疗在很大程度上具有支持作用。 此外,除非怀疑与甲醇或乙二醇共摄取,否则没有使用甲吡咯醇(一种醇脱氢酶抑制剂)的迹象。
新冠肺炎(COVID-19)资讯
商家诓异丙醇当一般酒精卖
武汉肺炎(新冠肺炎,COVID-19)疫情延烧,酒精、干洗手成为防疫不可或缺必备品,不过台北市议员张斯纲却发现,市面及网路上多款酒精、干洗手成分标示不明,若贸然使用恐会对人体造成危害,甚至有商家把刺激皮肤的“异丙醇”当一般酒精贩售,他要求台北市卫生局联合相关单位,对市面、网路等贩售通路进行清查,标示不明的产品限期改正,若夸大不实应以相关法令开罚,替民众彻底把关。对此,台北市卫生局表示,列属为药用的酒精或干洗手产品,外观会标示许可证字号,民众在购买前应选择成分标示清楚的产品,无论是药用酒精、一般酒精,成分都是乙醇,但“异丙醇”主要用于环境擦拭及消毒,用在手上会刺激皮肤,应避免在手上消毒。台北市卫生局提醒,酒精、干洗手液虽能杀死细菌,但双手脏污无法被冲洗,仍是“勤洗手”效果最好。
张议员指出有商家把“异丙醇”当一般酒精贩售,虽然“异丙醇”并非管制物品,也具消毒效果,但因具有微毒性,应避免使用在手上。他查过几款酒精、酒精清洁液,用途、用法、注意事项简略模糊,疑似规避药品列管,甚至还宣称抗菌、杀菌、除菌,甚至是灭菌,但这些产品并不作为药品列管,仅当一般商品贩售,部分产品却标示乙类成药,显见有商家投机取巧规避法令,而大部分民众购买相关产品,都会以为可以直接用在人体上,用久了恐造成身体危害。[1]
市售异丙醇干洗液切勿直接喷手
有网路卖家贩售250ML的稀释“异丙醇”,一罐150元,宣称这就是酒精干洗手!由于异丙醇并非管制物品,所以在网路以及化工材料行都买得到,不过异丙醇跟酒精还是有差异,虽然都有消毒效果,但异丙醇具有微毒性,民众避免使用在手上。商家称已稀释,但产品大大写著"干洗手",后头标注成分是纯水和异丙醇,虽然有酒精alcohol的字样,但这真的跟酒精有差异,异丙醇主要还是当溶剂使用[2]。
长荣化工捐异丙醇清洁液
长荣化工2020年2月24日起开始捐赠75%异丙醇清洁液协助社会大众对抗疫情开始,目前捐赠规模已达20吨,远超过原本预计的10吨;捐赠对象包括林园、大社、仁武、楠梓、小港区的近160间小学和幼稚园、高雄市消防局、教育局、经发局、警察局与交通大队、台北总公司旁的中仑高中、厂区附近与前镇气爆灾区的里民、台湾大学、高雄医学大学与松山社区大学,以及透过新创的贩卖机业者所捐赠的南部科学园区和几间主动联系的学校。
荣化表示,其中与高雄市经发局合作的捐赠对象,更是高雄市内的72处传统市场,希望透过有效的消毒方式,能够降低民众对外出采购的疑虑。而在台酒与台糖公司开始增加生产之后,酒精的供给开始趋于平稳,捐赠行动也将暂告一个段落。
有鉴许多民众或机构对手中的防疫物资如何有效正确使用仍有疑虑,且有许多盲目囤积或抢购现象,荣化邀请艺人叶全真与台大化工系副教授康敦彦,共同拍摄教导如何正确使用消毒用品的公益影片,分为“办公室篇”与“校园篇”。透过简单易记的分类观念将目前常见的六种消毒用品,依照最适合的使用时机分为三类,并以同心圆由内到外表示清洁消毒的重要性[3]。
影片
参考资料
- ↑ 商家把“异丙醇”当酒精卖 用在手上消毒恐危害人体自由时报/自由健康网,2020-04-09
- ↑ 这酒精啦!直击网拍“异丙醇”诓是干洗手tvbs news
- ↑ 支援抗疫 李长荣化工异丙醇清洁液捐赠规模达20吨中时电子报/财经