Propylene glycol - nó là gì? Tính chất hóa học, ứng dụng

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-02 14:05

Một trong những chất phổ biến nhất trong ngành mỹ phẩm, nước hoa, thực phẩm, cũng như lĩnh vực kỹ thuật là một chất hữu cơ liên quan đến rượu. Tên của nó là propylene glycol. Nó là gì? Hãy xem xét các đặc tính, cấu trúc của phân tử và phạm vi của hợp chất này trong quá trình của bài viết.

Propylene glycol - nó là gì?

Mọi người bắt đầu sử dụng rượu dihydric này ngay khi họ phát hiện ra nó có những đặc tính hữu ích và quan trọng nào. Nhìn bề ngoài, nó không khác nhiều so với ethanol hay glycerin, vì nó cũng là một chất lỏng trong suốt. Đúng, độ nhớt của nó cao hơn độ nhớt của etanol, nhưng thấp hơn độ nhớt của glixerol. Về độc tính, nó kém hơn nhiều so với người hàng xóm gần nhất của nó trong loạt tương đồng - ethylene glycol.

Nếu ethanediol là chất độc mạnh nhất, thì propylene glycol lại không. Việc sử dụng chất này dựa trên các đặc tính vật lý và hóa học của nó. Nếu chúng tôi mô tả ngắn gọn các ngành công nghiệp chính có sẵn propylene glycol, thì việc sử dụng sẽ được thể hiện qua một số lĩnh vực của nền kinh tế.

1. Công nghiệp hóa chất.
2. Cấu tạo máy bay và ô tô.
3. Ngành dầu khí.
4. Ngành sơn.
5. Ngành công nghiệp mỹ phẩm và nước hoa.
6. Sản xuất thực phẩm.
7. Lĩnh vực hoạt động kỹ thuật.
8. Thuốc.

Rõ ràng, chất mà chúng tôi đang xem xét là một nguyên liệu hóa học có giá trị và là một đối tượng quan trọng cho quá trình sản xuất và hoạt động bình thường của các cấu trúc khác nhau. Đó là lý do tại sao sản lượng của sản phẩm này được ước tính hàng tấn hàng năm. Hoạt động xuất nhập khẩu giữa các nước cũng khá sôi động. Hầu hết mọi lĩnh vực hoạt động và sản xuất đều ảnh hưởng đến khả năng sử dụng một chất như propylene glycol. Nó là gì? Cấu trúc hóa học, công thức và tính chất của nó là gì? Chúng tôi sẽ điều tra thêm.

Công thức và thành phần của phân tử

Có một số biến thể của công thức có thể được sử dụng để hiển thị không chỉ thành phần định tính và định lượng của phân tử, mà còn cả thứ tự mà các nguyên tử được kết nối trong đó, tức là cấu trúc của vật chất.

1. Phân tử, hoặc thực nghiệm. Theo công thức này, người ta có thể phán đoán thành phần của hợp chất. Propylene glycol sẽ giống như C₃H₈O_{2. Nhưng một bản ghi như vậy sẽ không thể dự đoán được các đặc tính của vật chất, bởi vì thứ tự liên kết của các nguyên tử là không xác định.}

2. Công thức cấu tạo viết tắt. Trong trường hợp này, thành phần propylen glycol giống nhau, nhưng công thức có thể có hai dạng: 1, 2 - propanediol CH₂OH-CHOH-CH_{3 và 1, 3-propanediol CH}2_OH-CH2_-CH2_{OH. Vị trí của nhóm chức ảnh hưởng đến hoạt động hóa học của chất. Giữa chúng, cả hai cấu trúc là đồng phân.}

3. Công thức cấu tạo đầy đủ. Nó cho thấy mọi liên kết trong phân tử, bao gồm cả liên kết giữa cacbon và hydro. Trong propylene glycol, tất cả các liên kết là đơn, kiểu sigma, vì vậy không có ý nghĩa gì khi mô tả cấu trúc đầy đủ.

Là một chất đơn giản, propylene glycol là chất lỏng là hỗn hợp raxemic của hai cấu trúc đồng phân quang học. Điều này là do nguyên tử cacbon không đối xứng trong chuỗi. Do đó, người ta quay mặt phẳng phân cực ánh sáng sang phải, mặt phẳng kia sang trái. Tuy nhiên, điều này thực tế không ảnh hưởng đến các đặc tính của chất này nói chung.

Tính chất vật lý của vật chất

Về thông số vật lý, 100% propylene glycol có các đặc điểm sau.

1. Chất lỏng không màu, đặc, sệt, mật độ trung bình.
2. Vị ngọt, mùi đặc trưng.
3. Nó là một dung môi tốt cho đại diện của hầu hết các loại chất.
4. Bản thân propylene glycol hòa tan trong nước và rượu, kém benzen và ete.
5. Điểm sôi - 45,50C ở áp suất thường. Với áp suất ngày càng tăng, chỉ báo sẽ tăng lên.
6. Hút ẩm cao.
7. Có độ ăn mòn thấp.

Tính chất vật lý tương tự và xác định các lĩnh vực ứng dụng chính của chất này. Rốt cuộc, propanediolNó có thể làm mềm môi trường rắn, giữ độ ẩm không khí và liên kết nó, hạ nhiệt độ của các chất và phân tán các hợp chất xung quanh. Do đó, nó cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm.

Tính chất hóa học

Về khả năng phản ứng, 1, 3-propylene glycol là đồng phân phản ứng mạnh hơn. Ngoài ra, chính anh ta là người có khả năng trùng hợp. Nói chung, có một số phản ứng chính mà rượu dihydric này có thể tham gia.

1. Esterification. Nó tương tác với các axit hữu cơ và vô cơ để tạo thành các este.
2. Khi phản ứng với kiềm sẽ tạo ra glycolat, điều tương tự cũng xảy ra khi phản ứng với kim loại kiềm.
3. Có khả năng khử nước để tạo thành anđehit, rượu allyl, đimetyldioxit và các sản phẩm khác.
4. Phản ứng khử hydro dẫn đến sự hình thành axetol, andehit, axit.
5. Quá trình oxy hóa đi kèm với sự hình thành các phân tử axeton, propionaldehit, axit lactic, fomanđehit và các hợp chất khác.

Việc sử dụng chất này trong công nghiệp được coi là an toàn cho môi trường. Thật vậy, do sự phân hủy từng bước của phân tử, chỉ đơn giản là nước và carbon dioxide được hình thành. Quá trình diễn ra như sau:

• propylene glycol;
• axit lactic;
• PVC (axit pyruvic);
• nước;
• carbon dioxide.

Đó là lý do tại sao có thể sử dụng kết nối này cho các mục đích khác nhau: cả kỹ thuật,và thực phẩm và mỹ phẩm.

Thải độc và tác dụng đối với cơ thể

Propylene glycol - tác dụng của nó đối với cơ thể con người là gì? Nhiều nghiên cứu và thí nghiệm đã chỉ ra rằng hợp chất này không có tác động tiêu cực trực tiếp đến các mô và cơ quan sống. Không gây kích ứng và mẩn đỏ da, không tích tụ trong gan và thận do chất này bị phân hủy trên đường đến.

Thí nghiệm trên chuột tiêu thụ propylene glycol hàng ngày đã chứng minh rằng nó không ảnh hưởng đến sức khỏe và cuộc sống của chúng sinh. Tuy nhiên, nếu bạn sử dụng các sản phẩm, chế phẩm có chứa một lượng lớn chất này trong thời gian dài, thận có thể bị ảnh hưởng, suy giảm khả năng hoạt động và tính toàn vẹn của thận. Nhưng đối với điều này, bạn nên sử dụng một lượng lớn propylene glycol gần như nguyên chất 100%, tất nhiên là không thể.

Vì vậy, việc sử dụng rượu này trong ngành công nghiệp mỹ phẩm, nước hoa và thực phẩm được phép tuân theo tất cả các quy tắc và quy định. Tác động tiêu cực duy nhất mà nó có thể gây ra đối với những người mắc các bệnh về da, viêm da, chàm và các dạng dị ứng phức tạp. Trong trường hợp này, không nên sử dụng kem, thuốc mỡ, dầu gội đầu và các sản phẩm khác có chứa chất này.

Sản xuất công nghiệp

Các tính chất hóa học của propylene glycol làm cho nó có thể thu được nó từ propylene oxide trong các điều kiện nhiệt độ nhất định (khoảng 2000С) và áp suất (1, 6MPa). Trong trường hợp này, các sản phẩm là ba chất cùng một lúc:

• propylene glycol;
• dipropylene glycol;
• tripropylene glycol.

Để tiếp tục xử lý và phân tách, phương pháp chỉnh lưu trên một cột đặc biệt được sử dụng. Thành phẩm có độ tinh khiết cao (99%) nên có thể sử dụng ngay. Propylene glycol cấp thực phẩm được chế biến thêm và có thời hạn sử dụng lên đến hai năm.

Dùng làm chất chống đông

Trước hết, rượu này được sử dụng trong công nghiệp như một chất làm mát. Propylene glycol có thể được sử dụng trong các hệ thống sưởi trong khoảng nhiệt độ từ -40⁰С đến +108^{0С. Đồng thời, khả năng ăn mòn thấp cho phép bạn tiết kiệm thiết bị. Do đó, propanediol được sử dụng cho:}

• hệ thống sưởi;
• điều hoà các loại toà nhà;
• thông gió;
• làm lạnh thực phẩm.

Sử dụng trong thẩm mỹ

Khả năng giữ và liên kết nước của chất này, phân tán, cải thiện tính nhất quán, dẫn truyền các phân tử mùi làm cơ sở cho việc sử dụng nó trong ngành mỹ phẩm và nước hoa. Ngoài ra, hoạt tính hóa học thấp và độ an toàn theo quan điểm của sinh thái học và y học cũng quyết định sự lựa chọn của thành phần cụ thể này khi tạo ra các loại kem, dầu gội, bột nhão, thuốc mỡ và các sản phẩm khác.

Có nhiều tổ chức đề nghị mua propylene glycol. Giá cả phụ thuộc vào nồng độ của sản phẩm và vào khối lượng của đơn đặt hàng. Nó dao động từ 150 đến 170 rúp mỗi kg.

Công dụng thực phẩm

Trong ngành công nghiệp thực phẩm, propylene glycol được gọi là E1520. Nó là một phần của nhiều sản phẩm có độ sệt, nhão như kem, cũng như bánh kẹo cứng. Vai trò của nó là phân tán, làm mềm, làm mát, bảo quản.