ایزو پروپیل الکل مترون

ويژگی­‌های شيميايی و خواص عمومی ایزوپروپیل الکل

ایزوپروپیل الکل با نام‌های ایزوپروپانول و 2-پروپانول و نام آیوپاک پروپان-2-ال با فرمول شیمیایی C3H8O و وزن مولکولی 60.11 گرم بر مول شناخته می‌شود. در ساختار این ماده (مطابق شکل۱)، گروه هیدروکسیل به کربن ثانویه متصل است که باعث ایجاد خواص فیزیکی و شیمیایی متمایز نسبت به پروپانول معمولی می‌شود. برخی از خواص آن مانند پیوند هیدروژنی و امتزاج کامل با آب ناشی از همین آرایش ساختاری است.

از نظر ظاهری، IPA مایعی شفاف، بی‌رنگ و قابل اشتعال است. این ماده در شرایط معمول، حلالی نسبتاً فرار محسوب می‌شود و به دلیل همین ویژگی، در بسیاری از فرمولاسیون‌های صنعتی و ضدعفونی‌کننده‌ها به کار می‌رود. نقطه جوش آن حدود 82 درجه سانتی‌گراد است. بنابراین در دمای محیط  به‌صورت مایع پایدار باقی می‌ماند.  

با این حال، یکی از نکات مهم در طراحی فرایندهای صنعتی این است که IPA و آب یک آزئوتروپ تشکیل می‌دهند. بنابراین، تولید گریدهای بسیار خشک یا بسیار خالص، نیازمند فرایندهای جداسازی و آب‌گیری دقیق‌تر است. از نظر شیمیایی، IPA در شرایط مناسب نگهداری پایدار است، اما در حضور اکسیدکننده‌های قوی ناسازگار بوده و در شرایط خاص می‌تواند اکسید شده و به استون تبدیل شود یا در محیط‌های اسیدی وارد واکنش‌های جذب آب و تولید اتر گردد.

روش‌­های توليد ایزوپروپیل الکل

تولید صنعتی ایزوپروپیل الکل عمدتاً بر پایه هیدراتاسیون پروپیلن انجام می‌شود که به طور کلی به دو روش اصلی قابل انجام است: هیدراتاسیون مستقیم و هیدراتاسیون غیرمستقیم.

هیدراتاسیون مستقیم: در این روش مدرن، پروپیلن مستقیماً با آب و در حضور کاتالیزورهای اسیدی جامد (مانند زئولیت‌ها) در فشار و دمای بالا واکنش می‌دهند.

هیدراتاسیون غیرمستقیم: روش قدیمی‌تری است که از اسید سولفوریک برای تبدیل پروپیلن به ایزوپروپیل سولفات و سپس هیدرولیز آن به ایزوپروپیل الکل استفاده می‌کند.

در هر دو روش پس از انجام واکنش، جریان خروجی معمولاً شامل IPA، آب، مقداری خوراک واکنش‌نداده و مقدار کمی محصولات جانبی است. بنابراین، بخش جداسازی معمولاً شامل چند مرحله تقطیر، حذف اجزای سبک یا جانبی، و آب‌گیری نهایی است.

ويژگی­‌های فنی ایزوپروپیل الکل

ایزوپروپیل الکل، یک حلال سبک و فرار با دانسیته 0.786 g/mL و ویسکوزیته حدود 12 cP در 20 درجه سانتی‌گراد است. بنابراین استفاده از این حلال در صنایع پوشش، منجر به کاهش مواد باقی‌مانده روی سطح و کوتاه‌شدن زمان خشک‌شدن می‌­شود.

نقطه اشتعال ایزوپروپیل الکل، 12 درجه سانتی‌گراد و دمای خوداشتعالی آن حدود 425 درجه سانتی‌گراد است. بنابراین از نظر ایمنی، درگروه مایعات بسیار قابل اشتعال قرار دارد و در زمان انبارداری و کار با آن، باید منابع جرقه و شعله دور نگه داشته شده و از تجهیزات اتصال به زمین و تهویه مناسب استفاده شود.

علاوه بر امتزاج‌پذیری کامل IPA با آب، با بسیاری از حلال‌های آلی نیز سازگاری خوبی دارد. همین ویژگی باعث شده که در نقش حلال، عامل شست‌وشو و محیط فرآیندی در تولید رزین‌ها، جوهرها، پوشش‌ها، شوینده‌ها و تمیزکننده‌ها، کاربرد زیادی داشته باشد. زیرا فرآیند اختلاط، رقیق‌سازی، شست‌وشو و تمیزکاری تجهیزات را مناسب می‌سازد.

كاربردهای ایزوپروپیل الکل

ايزوپروپيل الكل در زمينه‌­های مختلف صنعتی، مصارف خانگی و پزشكی كاربرد دارد. كاربرد عمده اين حلال در صنايع مختلف در زير اشاره شده است:

صنایع رنگ، رزین، چسب، پوشش و جوهر چاپ

به دلیل قدرت حلالیت بالای ایزوپروپیل الکل، تبخیر نسبتاً سریع و توانایی آن در بهبود خیس‌شوندگی سطح، این ماده می‌تواند در حل‌کردن خوب رزین، در کنترل ویسکوزیته و سرعت خشک‌شدن مؤثر باشد. به همین دلیل در بسیاری از فرمولاسیون‌های رنگ و رزین و چسب و هم‌چنین در جوهرهای چاپ به‌عنوان حلال فرآيندی یا کمک‌حلال به کار می‌رود. مزیت اصلی IPA در این حوزه، ایجاد توازن بین قدرت حلالیت، سرعت فرآیند و هزینه عملیاتی است.

صنایع پزشکی و بهداشتی

IPA جایگاه مهمی به عنوان ماده ضدعفونی‌کننده سطوح و پوست، حلال فرمولاسیون و ماده کمکی در محصولات موضعی و فرایندهای تولید در صنعت پزشکی دارد و در صنعت آرایشی و بهداشتی، به عنوان حلال در لوسیون‌ها و عطرها به کار می‌رود. سازمان غذا و داروی آمریکا نیز به استفاده از ایزوپروپیل الکل به عنوان ماده فعال در برخی فرآورده‌های ضدعفونی‌کننده و دارویی اشاره کرده است. در صنایع پزشکی و بهداشتی، مزیت فنی  IPA در اثر ضد میکروبی، تبخیر سریع و سهولت استفاده از آن است. البته انتخاب گرید مناسب در این صنایع اهمیت بالایی دارد و الزام‌های نظارتی و کیفیتی باید به‌دقت رعایت شوند.

صنعت الکترونیک

گریدهای با خلوص بالای ایزوپروپیل الکل برای تمیزکاری ویفرها، بردها، قطعات حساس و سطوح شیشه‌ای یا الکترونیکی در صنایع الکترونیک استفاده می‌شود. دلیل این کاربرد گسترده، قدرت پاک‌کنندگی مناسب، تبخیر سریع و عدم وجود مواد باقي­مانده است. در این بخش، هرچه خلوص بالاتر باشد و ناخالصی‌های فلزی و ذره‌ای کمتر باشند، عملکرد فنی بهتر خواهد بود. به همین دلیل، گریدهای الکترونیکی IPA از نظر کیفیت با گریدهای عمومی بازار تفاوت جدی دارند.

صنعت خودرو

در صنعت خودرو از IPA در برخي محصولات ضد یخ  و یا به­‌عنوان چربی‌زدا در فرمولاسيون محصولات پاك­كننده خودرو استفاده می‌شود. برتری اصلی آن در این کاربردها، سرعت عمل، کاهش زمان خشک‌شدن، توان تمیزکنندگی و سهولت استفاده در فرایندهای تعمیر و نگهداری است.