Tổng quan về ancol Isopropylic
Ancol Isopropylic là loại cồn tẩy rửa được sử dụng khá nhiều hiện nay. Loại cồn này được sử dụng với mục đích phổ biến là để làm dung môi, chất sát trùng, chất tẩy rửa công nghiệp,.. Vậy loại ancol này có công thức cấu tạo là gì và là ancol bậc mấy, cùng tìm hiểu tiếp với chúng tôi nhé.
Ancol Isopropylic là gì?
1. Công thức cấu tạo
Ancol Isopropylic còn được biết đến với một số tên gọi khác như Isopropylic, rượu Isopropyl, 2-Propanol, Propan-2-ol, IPA. Đây là một loại rượu bậc 2 không màu, có mùi mạnh, dễ bốc cháy và có công thức hóa học là C3H8O hoặc (CH3)2CHOH.
Vì thuộc nhóm chức ancol nên rượu Isopropylic được phân loại dựa theo cấu tạo của gốc hidrocacbon và tổng số lượng nhóm hydroxyl OH- có mặt trong phân tử:
- Dựa theo gốc hidrocacbon: Gồm có rượu Isopropyl thuộc ancol no, bậc 2, mạch hở.
- Dựa theo số lượng nhóm OH: Là một ancol đơn chức.
2. C3H8O là ancol bậc mấy?
Ancol Isopropylic là ancol bậc 2, trong công thức cấu tạo có sự liên kết giữa nhóm Isopropyl và nhóm chức hydroxyl. Vậy nên nó có công thức cấu tạo là CH3-CH(OH)-CH3.
Tính chất hóa lý của ancol Isopropylic C3H8O
1. Tính chất vật lý
- Tồn tại ở dạng lỏng, không màu và có mùi mạnh.
- Tan vô hạn trong nước.
- Nhiệt độ nóng chảy của rượu Isopropylic là - 89 °C.
- Nhiệt độ sôi là 82,4 °C.
- Khối lượng riêng của C3H8O là 0,785 g/m3.
- Rượu isopropylic có độ nhớt tăng lên khi nhiệt độ giảm và đóng băng ở mức nhiệt là −89 °C (−128 °F).
- Rượu isopropylic có độ hấp thụ tối đa ở 205 bước sóng trong phổ cực tím có thể nhìn thấy.
Alcohol isopropylic khi kết hợp với nước sẽ tạo thành một azeotrope, cho điểm sôi là 80,37 °C (176,67 °F) và một chế phẩm của ancol isopropylic 87,7 wt% (91 vol%). Hỗn hợp rượu-isopropyl nước có vị hơi đắng, và không an toàn để uống.
2. Tính chất hóa học
Vì là một ancol nên Isopropylic cũng thể hiện những tính chất đặc trưng của ancol, đó là tham gia vào nhiều phản ứng khác nhau, cụ thể như:
- Tác dụng với Natri
Ancol Isopropylic tương tác với kim loại kiềm như Na sẽ tạo thành Natri Isopropylat và giải phóng khí hidro H2.
CH3−CH(OH)−CH3 + Na → CH3−CH(ONa)−CH3 + ½ H2
Ancol isopropylic phản ứng với các kim loại hoạt động như kali để tạo thành các alkoxit được gọi là isopropoxit. Để điều chế chất xúc tác nhôm isopropoxit, isopropylic được cho tác dụng với nhôm.
- Tác dụng với đồng oxit
Trong điều kiện đun nóng, rượu Isopropylic phản ứng với đồng oxit và tạo ra aceton, đồng và nước:
CH3−CH(OH)−CH3 + CuO (nhiệt độ) → CH3−CO−CH3 + Cu + H2O
- Tác dụng với ancol metylic
Khi Isopropylic phản ứng với methanol ở điều kiện có chất xúc tác H2SO4 và nhiệt độ 140 độ C, sản phẩm tạo thành sẽ là 2-methoxypropane và nước:
CH3−CH(OH)−CH3 + CH3OH → CH3−CH(CH3)−O−CH3 + H2O
- Tác dụng với hydro bromide
Rượu Isopropylic khi phản ứng với dung dịch axit HBr sẽ thu được 2-bromopropane và nước.
CH3−CH(OH)−CH3 + HBr → CH3−CHBr−CH3 + H2O
- Tác dụng với axit axetic
Khi Isopropylic tác dụng với CH3COOH, sản phẩm tạo thành sẽ là isopropyl axetat và nước.
C3H7OH + CH3COOH ⇆ H3COOC3H7 + H2O
Ancol isopropylic có thể bị oxy hóa thành acetone và đó chính là ketone tương ứng. Điều này có thể đạt được bằng cách dùng thêm các tác nhân oxy hóa như axit cromic hoặc khử hydro của isopropylic qua chất xúc tác là đồng nóng:
(CH3)2CHOH → (CH3)2CO + H2
Ancol Isopropylic C(CH3)2CHOH được điều chế như thế nào?
Cách điều chế rượu Isopropylic
Rượu Isopropylic chủ yếu được điều chế bằng cách kết hợp nước với propene trong phản ứng hydrat hóa. Ngoài ra còn có một phần nhỏ Isopropylic được sản xuất bằng cách hydro hóa axeton.
Có 3 phương pháp hydro hóa thường được dùng để điều chế 2-Propanol là:
- Hydro hóa aceton: Acetone thô được hydro hóa trong pha lỏng trên niken Raney hoặc hỗn hợp đồng và crom oxit để tạo thành 2-Propanol.
- Hydro hóa trực tiếp: Propence được hydrat hóa trực tiếp với nước ở dạng lỏng hoặc khí trong điều kiện áp suất cao, có chất xúc tác axit hoặc chất rắn hỗ trợ. Quy trình này thường đòi hỏi propylene có độ tinh khiết cao, trên 90%). Phương pháp này được sử dụng phổ biến ở các nước châu Âu.
- Hydro hóa gián tiếp: Propence tác dụng với H2SO4 tạo thành hỗn hợp Este sunfat và thủy phân sẽ cho ra rượu Isopropyl, sau đó mang đi chưng cất.
8 ứng dụng của rượu Isopropylic trong đời sống
Rượu Isopropylic có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống, trong đó phải kể đến một số ứng dụng phổ biến dưới đây:
Phòng thí nghiệm
Là một chất bảo quản mẫu sinh học, 2-Propanol cung cấp một chất thay thế về cơ bản là không độc hại đối với formaldehyd và chất bảo quản tổng hợp khác.
Rượu isopropylic thường được sử dụng trong chiết xuất ADN. Khi thêm ancol này vào dung dịch ADN, ADN sẽ kết tủa, sau đó tạo thành một viên sau khi ly tâm. Nguyên nhân có thể là vì ADN không hòa tan trong rượu isopropylic.
Dùng làm dung môi
Vì có khả năng hòa tan nhiều chất không phân cực, bay hơi khá nhanh và ít độc hơn các loại dung môi khác mà ancol Isopropylic được sử dụng rộng rãi với vai trò là dung môi, chất làm sạch, đặc biệt là để hòa tan dầu mỡ công nghiệp.
2-Propanol thường được dùng để làm sạch kính mắt, đầu băng âm thanh hoặc video, DVD, tiếp xúc điện và các ống kính đĩa quang, loại bỏ dán nhiệt từ tản nhiệt trên CPU và các gói IC.
Dùng làm chất trung gian
- Khi cho rượu Isopropyl tác dụng với axit axetic, dung môi isopropyl acetate được tạo thành. Đây là một loại dung môi được sử dụng rộng rãi.
- Hợp chất Isopropyl tác dụng với carbon disulfide CS2 sẽ tạo ra C4HNaOS2 - một chất diệt cỏ mạnh.
- Ancol Isopropylic phản ứng với kim loại nhôm và titanium tetrachloride để tạo hợp chất dùng làm chất xúc tác và thuốc thử.
Trong y học
- Tác dụng với nước để tạo thành dung dịch dùng làm chất sát trùng trong y tế.
- Dùng như một chất hỗ trợ làm khô nước trong điều trị viêm tai và dùng khi đi bơi để tránh nước vào tai.
Chất tẩy rửa công nghiệp
Dùng làm chất tẩy rửa kính
Ancol isopropylic (IPA) nồng độ 35% - 50% kết hợp với nước sẽ tạo ra dung dịch xà phòng và chất rửa kính.
Trong công nghệ sản xuất xe hơi, IPA là một chất phụ gia dùng làm khô khí. Khi có nước, các bồn chứa nhiên liệu, đường ống dẫn,... có thể bị đóng băng nếu tích tụ một lượng đủ lớn. Để tránh sự cố này, người ta đã hòa lẫn ancol isopropylic với nhiên liệu.
Ancol isopropylic thường được bán trong các bình xịt kính chắn gió hoặc chất khử mùi khóa cửa. Nó cũng được dùng để loại bỏ dấu vết dầu phanh khỏi hệ thống phanh thủy lực. Nhờ đó mà dầu phanh (thường là dầu khoáng hoặc DOT 3, DOT 4) không làm nhiễm bẩn má phanh, khiến phanh bị kém.
Không chỉ vậy, isopropylic và nước cũng thường được dùng để tự chế dung dịch gạt nước kính chắn gió.
Trong công nghệ phủ bề mặt
- 2-Propanol khi sử dụng với lượng nhỏ sẽ được dùng làm dung môi trong sản xuất một số loại nhựa.
- Dùng làm chất kháng đục trong sơn nitrocellulose vì có tốc độ bay hơi chậm.
Là chất chống đông và nguyên liệu cơ bản
- Dung môi IPA là nguyên liệu đầu vào của quá trình sản xuất glycerol, isopropyl acetate, axetone,..
- Ancol Isopropylic là một hợp chất hóa học giúp giảm thiếu hụt trong không khí và hạn chế quá trình đóng băng dầu mỏ khi nhiệt độ thấp (vào mùa đông). Ngoài ra, nó còn được dùng để làm lạnh các chất trong điều hòa, tủ lạnh.
Trong sản xuất mỹ phẩm
IPA được dùng trong sản xuất nước hoa và một số loại mỹ phẩm
- Dùng làm dung môi trong ngành công nghiệp mỹ phẩm và hương liệu.
- Vì có tính êm dịu khi tiếp xúc với da và độc tính rất thấp nên IPA được dùng trong sản xuất nước hoa và một số loại mỹ phẩm dùng để chăm sóc cơ thể.
Ngoài ra, IPA còn được dùng trong sản xuất mực in, chất thấm, chất bảo quản, phụ gia công nghiệp,...
Đó là một số thông tin về Ancol Isopropylic mà Đông Á muốn bạn đọc nắm được. Hy vọng nó sẽ giúp bạn hiểu được thêm về hợp chất này để biết cách sử dụng đúng và hiệu quả.
>>> Xem thêm:
Ancol propylic là gì? Công thức hóa học và cách điều chế
Ancol benzylic là gì? Lưu ý, tính chất, điều chế, ứng dụng
Ancol isoamylic là gì? 4 ứng dụng của ancol isoamylic