پروپیلن گلیکول - چیست؟ خواص شیمیایی، کاربرد

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-02 13:53

یکی از رایج ترین مواد در صنایع آرایشی و بهداشتی، عطرسازی، صنایع غذایی و همچنین در زمینه فنی، یک ماده آلی مرتبط با الکل است. نام آن پروپیلن گلیکول است. آن چیست؟ خواص، ساختار مولکول و دامنه این ترکیب را در طول مقاله در نظر بگیرید.

پروپیلن گلیکول - چیست؟

مردم به محض اینکه متوجه شدند چه خواص مفید و مهمی دارد، شروع به استفاده از این الکل دی هیدریک کردند. از نظر ظاهری، تفاوت چندانی با اتانول یا گلیسیرین ندارد، زیرا یک مایع شفاف نیز هست. درست است، ویسکوزیته آن بالاتر از اتانول است، اما کمتر از گلیسرول است. از نظر سمیت، نسبت به نزدیکترین همسایه خود در سری همولوگ - اتیلن گلیکول بسیار پایین تر است.

اگر اتاندیول قوی ترین سم است، پس پروپیلن گلیکول نیست. استفاده از این ماده بر اساس خواص فیزیکی و شیمیایی آن است. اگر به طور خلاصه صنایع اصلی را که در آنها پروپیلن گلیکول موجود است توضیح دهیم، کاربرد آن توسط چندین بخش از اقتصاد بیان خواهد شد.

1. صنایع شیمیایی.
2. ساخت و ساز هواپیما و خودرو.
3. صنعت نفت و گاز.
4. صنعت رنگ.
5. صنعت لوازم آرایشی و عطر.
6. تولید مواد غذایی.
7. زمینه فنی فعالیت.
8. پزشکی.

بدیهی است که ماده مورد نظر ما یک ماده خام شیمیایی با ارزش و یک شی مهم برای تولید و عملکرد طبیعی ساختارهای مختلف است. به همین دلیل تولید این محصول سالانه بر حسب تن برآورد می شود. صادرات و واردات آن بین کشورها نیز کاملا فعال است. تقریباً هر زمینه فعالیت و تولید بر امکان استفاده از ماده ای مانند پروپیلن گلیکول تأثیر می گذارد. آن چیست؟ ساختار شیمیایی، فرمول و خواص آن چیست؟ ما بیشتر بررسی خواهیم کرد.

فرمول و ترکیب مولکول

انواع مختلفی از فرمول ها وجود دارد که می توان از آنها نه تنها ترکیب کیفی و کمی یک مولکول، بلکه ترتیب اتصال اتم ها در آن، یعنی ساختار ماده را نیز نشان داد.

1. مولکولی، یا تجربی. با توجه به این فرمول می توان ترکیب ترکیب را قضاوت کرد. پروپیلن گلیکول شبیه C₃H₈O_{۲ خواهد بود. اما چنین رکوردی پیش بینی خواص ماده را ممکن نخواهد کرد، زیرا ترتیب اتصال اتم ها ناشناخته است.}

2. فرمول ساختاری مختصر. در این مورد، ترکیب پروپیلن گلیکول یکسان است، اما فرمول می تواند دو شکل داشته باشد: 1، 2 - پروپاندیول CH₂OH-CHOH-CH_{3 و 1، 3-پروپاندیول CH}2_OH-CH2_-CH2_{OH.موقعیت گروه عاملی بر فعالیت شیمیایی ماده تأثیر می گذارد. بین خود، هر دو ساختار ایزومر هستند.}

3. فرمول ساختاری کامل. این هر پیوند در یک مولکول، از جمله پیوندهای بین کربن و هیدروژن را نشان می دهد. در پروپیلن گلیکول، همه پیوندها منفرد و از نوع سیگما هستند، بنابراین نشان دادن ساختار کامل منطقی نیست.

پروپیلن گلیکول به عنوان یک ماده ساده، مایعی است که مخلوط راسمیکی از دو ساختار ایزومر نوری است. این به دلیل وجود اتم کربن نامتقارن در زنجیره است. بنابراین، یکی صفحه قطبش نور را به سمت راست، دیگری به سمت چپ می چرخاند. با این حال، این عملاً روی خواص این ماده به طور کلی تأثیر نمی گذارد.

خواص فیزیکی ماده

از نظر پارامترهای فیزیکی، 100% پروپیلن گلیکول دارای ویژگی های زیر است.

1. مایع بی رنگ، غلیظ، چسبناک، با چگالی متوسط.
2. طعم شیرینی دارد، بوی خاصی دارد.
3. حلال خوبی برای نمایندگان تقریباً همه رده های مواد است.
4. پروپیلن گلیکول خود در آب و الکل محلول است و در بنزن و اتر ضعیف است.
5. نقطه جوش - 45.5 0C در فشار معمولی. با افزایش فشار، نشانگر افزایش می یابد.
6. بسیار جاذب رطوبت.
7. دارای خورندگی کم است.

خواص فیزیکی مشابه و تعیین زمینه های اصلی کاربرد این ماده. پس از همه، پروپاندیولاین ماده قادر است محیط جامد را نرم کند، رطوبت هوا را جذب کند و آن را ببندد، دمای مواد را کاهش دهد و ترکیبات اطراف را پراکنده کند. بنابراین در صنایع غذایی نیز کاربرد دارد.

خواص شیمیایی

از نظر واکنش پذیری، 1، 3-پروپیلن گلیکول ایزومر واکنش پذیرتر است. علاوه بر این، این اوست که قادر به پلیمریزاسیون است. به طور کلی، چندین واکنش اصلی وجود دارد که این الکل دی هیدریک می تواند وارد آنها شود.

1. استریفیکاسیون. با اسیدهای آلی و معدنی تعامل می‌کند و استرها را تشکیل می‌دهد.
2. هنگام واکنش با قلیاها، گلیکولات می دهد، همین اتفاق در هنگام واکنش با فلزات قلیایی رخ می دهد.
3. قابلیت کم آبی برای تشکیل آلدئیدها، آلیل الکل ها، دی متیل دی اکسان ها و سایر محصولات.
4. واکنش های هیدروژن زدایی منجر به تشکیل استول ها، آلدئیدها، اسیدها می شود.
5. اکسیداسیون با تشکیل مولکول های استون، پروپیالدئید، اسید لاکتیک، فرمالدئید و سایر ترکیبات همراه است.

استفاده از این ماده در صنعت برای محیط زیست بی خطر تلقی می شود. در واقع، در نتیجه تجزیه گام به گام مولکول، به سادگی آب و دی اکسید کربن تشکیل می شود. روند به این صورت است:

• پروپیلن گلیکول؛
• اسیدلاکتیک؛
• PVC (پیروویک اسید);
• آب;
• دی اکسید کربن.

به همین دلیل است که استفاده از این اتصال برای اهداف مختلف ممکن است: هم فنی،و مواد غذایی و آرایشی.

مسمومیت و اثرات بر بدن

پروپیلن گلیکول - از نظر تأثیر آن بر بدن انسان چیست؟ مطالعات و آزمایشات متعدد نشان داده است که این ترکیب اثر منفی مستقیمی بر بافت ها و اندام های زنده ندارد. باعث تحریک و قرمزی پوست نمی شود، در کبد و کلیه ها تجمع نمی یابد، زیرا در مسیر رسیدن به آنها تجزیه می شود.

آزمایش‌ها بر روی موش‌هایی که روزانه پروپیلن گلیکول مصرف می‌کردند ثابت کرد که تأثیری بر سلامت و زندگی موجودات زنده ندارد. اما اگر از محصولات و فرآورده‌های حاوی مقدار زیادی از این ماده برای مدت طولانی استفاده کنید، ممکن است کلیه‌ها آسیب ببینند، کار و یکپارچگی آن‌ها مختل شود. اما برای این کار باید از مقدار زیادی پروپیلن گلیکول تقریباً 100 درصد خالص استفاده کنید که البته غیرممکن است.

بنابراین استفاده از این الکل در صنایع آرایشی و بهداشتی، عطرسازی و صنایع غذایی با رعایت کلیه قوانین و مقررات مجاز می باشد. تنها تأثیر منفی آن بر روی افرادی که از بیماری های پوستی، درماتیت، اگزما و انواع پیچیده آلرژی رنج می برند، داشته باشد. در این صورت استفاده از کرم، پماد، شامپو و سایر محصولات حاوی این ماده توصیه نمی شود.

تولید صنعتی

خواص شیمیایی پروپیلن گلیکول این امکان را فراهم می کند که آن را از پروپیلن اکسید تحت شرایط دمایی خاص (حدود 200 0C) و فشار (1، 6) بدست آوریم. MPa). در این مورد، محصولات به طور همزمان سه ماده هستند:

• پروپیلن گلیکول؛
• دی پروپیلن گلیکول؛
• تری پروپیلن گلیکول.

برای پردازش و جداسازی بیشتر از روش یکسوسازی روی ستون مخصوص استفاده می شود. محصول نهایی دارای ارزش خلوص بالا (99٪) است، بنابراین بلافاصله آماده استفاده است. پروپیلن گلیکول درجه مواد غذایی بیشتر پردازش می شود و تا دو سال ماندگاری دارد.

استفاده به عنوان ضد یخ

اول از همه، این الکل در صنعت به عنوان خنک کننده استفاده می شود. پروپیلن گلیکول را می توان در تاسیسات گرمایشی در محدوده دمایی از -40 ⁰С تا +108 ^{0С استفاده کرد. در عین حال، توانایی خوردگی کم آن به شما امکان می دهد تجهیزات را ذخیره کنید. بنابراین، پروپاندیول برای:استفاده می شود}

• سیستم های گرمایش؛
• تهویه مطبوع انواع ساختمانها;
• تهویه؛
• یخچال مواد غذایی.

استفاده در زیبایی

قابلیت این ماده در جذب و اتصال آب، پراکنده کردن، بهبود قوام، هدایت مولکول های بو زمینه ساز استفاده از آن در صنایع آرایشی و بهداشتی و عطرسازی است. علاوه بر این، فعالیت شیمیایی کم و ایمنی از نقطه نظر اکولوژی و پزشکی نیز تعیین کننده انتخاب این جزء خاص هنگام ایجاد کرم، شامپو، خمیر، پماد و سایر محصولات است.

سازمان های زیادی وجود دارند که پیشنهاد خرید پروپیلن گلیکول را می دهند. قیمت به غلظت محصول و حجم سفارش بستگی دارد.از 150 تا 170 روبل در هر کیلوگرم متغیر است.

کاربرد صنایع غذایی

در صنایع غذایی، پروپیلن گلیکول به نام E1520 شناخته می شود. بخشی از بسیاری از محصولاتی است که دارای قوام خمیری، خامه ای و همچنین شیرینی های سفت هستند. نقش آن پراکندگی، نرم کننده، خنک کننده، حفظ است.