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異丙醇一種有機化合物,正丙醇的同分異構(gòu)體,別名二甲基甲醇、2-丙醇,行業(yè)中也作IPA。它是。無色透明液體,有似乙醇和丙酮混合物的氣味。 溶于水,也溶于醇、醚、苯、氯仿等多數(shù)有機溶劑。 異丙醇是重要的化工產(chǎn)品和原料。主要用于制藥、化妝品、塑料、香料、涂料等。
理化特性
物理性質(zhì)
性狀:無色透明具有乙醇氣味的可燃性液體。
沸點(atm,℃,101.3kPa):82.45
熔點(atm,℃):-87.9
相對密度(g/mL,20C,atm):0.7863
相對蒸汽密度(g/mL,空氣=1):2.1
黏度(mPa·s,atm;C):2.431
閃點(atm;℃):12
燃點(atm;℃):460
蒸發(fā)熱(KJ/mol):40.06
熔化熱(KJ/kg):88.26
燃燒熱(KJ/mol):1984.7
生成熱(KJ/mol):2005.1
比熱容(KJ/(kg·K),atm;℃,定壓):2.55
臨界溫度(atm;℃):234.9
臨界壓力(MPa):4.764
電導(dǎo)率(S/m):35.1×10-7
熱導(dǎo)率(W/(m·K),atm;℃):15.49
蒸氣壓(kPa,atm;℃):4.32
爆炸下限(V/V):2
爆炸上限(V/V):12
體膨脹系數(shù)(K-1,atm;℃):0.00107
相對密度(20℃,4℃):0.7855
常溫折射率(n25):1.3752
臨界密度(g·cm-3):0.271
臨界體積(cm3·mol-1):222
臨界壓縮因子:0.250
偏心因子:0.669
Lennard-Jones參數(shù)(A):15.20
Lennard-Jones參數(shù)(K):135.4
溶度參數(shù)(J·cm-3)0.5:23.575
van der Waals面積(cm2·mol-1):6.270×109
van der Waals體積(cm3·mol-1):42.160
氣相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):2051.42
氣相標(biāo)準(zhǔn)生成熱(焓)( kJ·mol-1) :-272.42
氣相標(biāo)準(zhǔn)熵(J·mol-1·K-1) :309.20
氣相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能( kJ·mol-1):-173.6
氣相標(biāo)準(zhǔn)熱熔(J·mol-1·K-1):89.32
液相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):-2005.98
液相標(biāo)準(zhǔn)生成熱(焓)( kJ·mol-1):-317.86
液相標(biāo)準(zhǔn)熵(J·mol-1·K-1) :180.58
液相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能( kJ·mol-1):-180.29
液相標(biāo)準(zhǔn)熱熔(J·mol-1·K-1):154.4
化學(xué)性質(zhì)
無色透明液體,有似乙醇和丙酮混合
物的氣味,能與醇、醚、氯仿和水混溶,能溶解生物堿、橡膠、蟲膠、松香、合成樹脂等多種有機物和某些無機物,與水形成共沸物,不溶于鹽溶液。常溫下可引火燃燒,其蒸汽與空氣混合易形成爆炸混合物。
異丙醇容易產(chǎn)生過氧化物,使用前有時需作鑒定。方法是:取0.5mL異丙醇,加入1mL10碘化鉀溶液和0.5mL1:5的稀鹽酸及幾滴淀粉溶液,振搖1分鐘,若顯藍色或藍黑色即證明有過氧化物。和乙醇、丙醇相似,但有仲醇的特性。
制備方法
間接水合法
丙烯與硫酸反應(yīng)先得到硫酸氫異丙酯,后者經(jīng)水解而成異丙醇。
工藝流程:將含丙烯50以上的原料氣通入吸收塔,在50℃和低壓下用75-85的濃硫酸進行吸收反應(yīng),生成硫酸氫異丙酯。加水將吸收液稀釋到硫酸含量為35后,在解吸塔中用低壓蒸汽將硫酸氫異丙酯水解成異丙醇。經(jīng)粗蒸塔餾到異丙醇與水的共沸組成,含異丙醇87左右。再繼續(xù)用蒸餾塔蒸濃到95,用苯萃取、分離水后再蒸餾,可得含異丙醇99以上的成品。
該法特點是對丙烯的純度要求不高,而且丙烯轉(zhuǎn)化率可達50-60,可減少精制費用。但耗用硫酸量大,而且存在設(shè)備腐蝕和40的廢硫酸的濃問題。
直接水合法
丙烯和水在催化劑存在下加溫、加壓進行水合反應(yīng)。
將丙烯和水分別加壓到1.96MPa,并預(yù)熱到200℃,混合后加入反應(yīng)器,進行水合反應(yīng).反應(yīng)器內(nèi)裝有磷酸硅藻土催化劑或者鎢系催化劑,反應(yīng)溫度為95℃,壓力為0.96MPa,水與丙烯的摩爾比為0.7:1,丙烯的單程轉(zhuǎn)化率為5.2,選擇性為99。反應(yīng)氣體經(jīng)中和換熱后送到高壓冷卻器和高壓分離器,氣相中的異丙醇在回收塔中用脫離子水噴淋回收,未反應(yīng)的氣體經(jīng)循環(huán)壓縮機加壓后循環(huán)使用(保持循環(huán)系統(tǒng)中丙烯含量85)。液相為低濃度異丙醇(15-17),經(jīng)粗蒸塔蒸餾得85-87的異丙醇水溶液,再經(jīng)蒸餾塔蒸濃到95,然后用苯萃取提濃到99以上。
與丙烯硫酸水合法相比,本法不用硫酸,不存在腐蝕設(shè)備問題,工藝流程簡單;但丙烯單程轉(zhuǎn)化率低,丙烯循環(huán)量太大,而且要求
原料丙烯純度達99.5。為了克服丙烯直接水合法的缺點,以95的丙烯為原料,反應(yīng)溫度240-270℃,反應(yīng)壓力14.7-19.6MPa,水與丙烯的摩爾為水過量。丙烯轉(zhuǎn)化率為60-70,異丙醇選擇性為99,異丙烯精餾制后純度可達99.9以上,副產(chǎn)物為二異丙醚。此外,采用分子篩催化丙烯水合制異丙醇也是非常有前途的改進工藝方法。
以工業(yè)品異丙醇為原料,經(jīng)吸附除水、二次蒸餾,即可得純品。
丙酮加氫法
該方法為2005年以后興起的,主要源于丙酮過剩,丙酮與異丙醇價格倒掛(傳統(tǒng)上異丙醇的消費用途之一就是脫氫制丙酮)。
主要用途
作為有機原料和溶劑有著廣泛用途。作為化工原料,可生產(chǎn)丙酮、過氧化氫、甲基異丁基酮、二異丁基酮、異丙胺、異丙醚、異丙基氯化物,以及脂肪酸異丙酯和氯代脂肪酸異丙酯等。在精細化工方面,可用于生產(chǎn)硝酸異丙酯,黃原酸異丙酯、亞磷酸三異丙酯、異丙醇鋁以及醫(yī)藥和農(nóng)藥等,也可用于生產(chǎn)二異丙酮、醋酸異丙酯和麝香草酚以及汽油添加劑。
作為溶劑是工業(yè)上比較廉價的溶劑,用途廣,能和水自由混合,對親油性物質(zhì)的溶解力比乙醇強,可以作為硝基纖維素、橡膠、涂料、蟲膠、生物堿等的溶劑??捎糜谏a(chǎn)涂料、油墨、萃取劑、氣溶膠劑等。還可用作防凍劑、清潔劑、調(diào)和汽油的添加劑、顏料生產(chǎn)的分散劑、印染工業(yè)的固定劑、玻璃和透明塑料的防霧劑等。用作膠黏劑的稀釋劑,還用于防凍劑、脫水劑等。
作為色譜分析標(biāo)準(zhǔn)物測定鋇、鈣、銅、鎂、鎳、鉀、鈉、鍶、亞硝酸、鈷等。
用作油井水基壓裂液的消泡劑,空氣形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸,與氧化劑能發(fā)生強烈反應(yīng)。
在電子工業(yè)中,可用作清洗去油劑。油脂行業(yè)中,棉籽油的萃取劑,也可用于動物源性組織膜的脫脂。
主要危害
毒性分級 微毒類
急性毒性 口服- 大鼠 LD50: 5840 毫克/ 公斤; 口服- 小鼠 LC50: 3600 毫克/ 公斤,家兔經(jīng)皮LD50為16.4ml/kg
刺激數(shù)據(jù) 眼睛- 兔子100 毫克/ 公斤。
高濃度蒸氣具有明顯麻醉作用,對眼、呼吸道的黏膜有刺激作用,能損傷視網(wǎng)膜及視神經(jīng)。
生理作用與乙醇相似,在體內(nèi)幾乎無蓄積,毒性、麻醉性以及對上呼吸道黏膜的刺激都比乙醇強,但不及丙醇。
接觸高濃度蒸氣出現(xiàn)頭痛、倦睡以及眼、鼻、喉刺激癥狀。食入或吸入大量的蒸汽可引起面紅、頭疼、精神抑郁、惡心、昏迷等。
防護措施
空氣中zui高容許濃度980mg/m3,工作場所zui高容許濃度為1020mg/m3,嗅覺閾濃度1.1mg/m3,操作人員應(yīng)戴防毒面具,濃度高時應(yīng)戴氣密式防護眼鏡。