البروبيلين جلايكول - ما هو؟ الخصائص الكيميائية والتطبيق

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-02 13:49

واحدة من أكثر المواد شيوعًا في مستحضرات التجميل والعطور وصناعة الأغذية ، فضلاً عن المجال التقني هي مادة عضوية مرتبطة بالكحول. اسمها هو البروبيلين غليكول. ما هذا؟ ضع في اعتبارك خصائص وبنية الجزيء ونطاق هذا المركب في سياق المقال.

البروبيلين جلايكول - ما هو؟

بدأ الناس في استخدام هذا الكحول ثنائي الهيدروجين بمجرد أن اكتشفوا خصائصه المفيدة والمهمة. ظاهريًا ، لا يختلف كثيرًا عن الإيثانول أو الجلسرين ، لأنه أيضًا سائل شفاف. صحيح أن لزوجته أعلى من لزوجة الإيثانول ، ولكنها أقل من لزوجة الجلسرين. من حيث سميته ، فهو أدنى بكثير من أقرب جاره في السلسلة المتماثلة - جلايكول الإيثيلين.

إذا كان الإيثاندايول هو أقوى سموم ، فإن البروبيلين جليكول ليس كذلك. يعتمد استخدام هذه المادة على خواصها الفيزيائية والكيميائية. إذا وصفنا بإيجاز الصناعات الرئيسية التي يتوفر فيها البروبيلين غليكول ، فسيتم التعبير عن الاستخدام من قبل العديد من قطاعات الاقتصاد.

1. صناعة كيميائية.
2. صناعة الطائرات والسيارات.
3. صناعة النفط والغاز.
4. صناعة الطلاء.
5. صناعة مستحضرات التجميل والعطور.
6. إنتاج الغذاء.
7. المجال التقني للنشاط
8. الطب.

من الواضح أن المادة التي نفكر فيها هي مادة خام كيميائية قيمة وكائن مهم للإنتاج الطبيعي وعمل الهياكل المختلفة. لذلك يقدر إنتاج هذا المنتج بالأطنان سنويًا. كما أن تصديرها واستيرادها بين البلدان نشط للغاية. يؤثر كل مجال من مجالات النشاط والإنتاج تقريبًا على إمكانية استخدام مادة مثل البروبيلين غليكول. ما هذا؟ ما هو تركيبها الكيميائي وصيغتها وخصائصها؟ سنقوم بالتحقيق أكثر.

صيغة وتكوين الجزيء

هناك العديد من الصيغ التي يمكن استخدامها لعرض ليس فقط التركيب النوعي والكمي للجزيء ، ولكن أيضًا الترتيب الذي ترتبط به الذرات فيه ، أي بنية المادة.

1. جزيئي أو تجريبي. وفقًا لهذه الصيغة ، يمكن للمرء أن يحكم على تكوين المركب. سيبدو البروبيلين غليكول مثل C₃H₈O_{2. لكن مثل هذا السجل لن يجعل من الممكن التنبؤ بخصائص المادة ، لأن ترتيب اتصال الذرات غير معروف.}

2. الصيغة التركيبية المختصرة. في هذه الحالة ، تكون تركيبة البروبيلين غليكول هي نفسها ، ولكن يمكن أن تحتوي الصيغة على شكلين: 1 ، 2 - بروبانديول CH₂OH-CHOH-CH_{3 و 1 ، 3-propanediol CH}2_OH-CH2_-CH2_{OH.يؤثر موقع المجموعة الوظيفية على النشاط الكيميائي للمادة. فيما بينها ، كلا الهيكلين عبارة عن ايزومرات.}

3. الصيغة الهيكلية الكاملة. يُظهر كل رابطة في جزيء ، بما في ذلك الروابط بين الكربون والهيدروجين. في البروبيلين جلايكول ، تكون جميع الروابط مفردة ، من نوع سيجما ، لذلك لا معنى لتصوير الهيكل الكامل.

كمادة بسيطة ، البروبيلين جليكول هو سائل عبارة عن خليط راسيمي من بنيتين متماثلتين بصريتين. هذا بسبب ذرة الكربون غير المتماثلة في السلسلة. لذلك ، يقوم أحدهم بتدوير مستوى استقطاب الضوء إلى اليمين ، والآخر إلى اليسار. ومع ذلك ، فإن هذا لا يؤثر عمليا على خصائص هذه المادة ككل.

الخصائص الفيزيائية للمادة

من حيث المعلمات الفيزيائية ، 100٪ بروبيلين غليكول له الخصائص التالية

1. سائل عديم اللون ، سميك ، لزج ، متوسط الكثافة.
2. طعمها حلو ، والرائحة محددة.
3. مذيب جيد لممثلي جميع فئات المواد تقريبًا.
4. البروبيلين غليكول نفسه قابل للذوبان في الماء والكحول ، وهو ضعيف في البنزين والأثير.
5. نقطة الغليان - 45.50C عند الضغط العادي. مع زيادة الضغط يزداد المؤشر
6. استرطابي للغاية.
7. يعرض تآكل منخفض.

خصائص فيزيائية مماثلة وتحديد المجالات الرئيسية لتطبيق هذه المادة. بعد كل شيء ، بروبانديولإنه قادر على تليين الوسائط الصلبة ، والتقاط رطوبة الهواء وربطها ، وخفض درجة حرارة المواد ، وتشتيت المركبات المحيطة. لذلك ، يتم استخدامه أيضًا في صناعة المواد الغذائية.

الخصائص الكيميائية

من حيث التفاعلية ، 1 ، 3 بروبيلين جليكول هو الأيزومير الأكثر تفاعلًا. بالإضافة إلى ذلك ، هو القادر على البلمرة. بشكل عام ، هناك العديد من التفاعلات الرئيسية التي يمكن أن يدخل فيها الكحول ثنائي الهيدروجين.

1. الأسترة. يتفاعل مع الأحماض العضوية وغير العضوية لتكوين الإسترات.
2. عند التفاعل مع القلويات ، فإنه يعطي جليكولات ، يحدث نفس الشيء عند التفاعل مع المعادن القلوية.
3. قادرة على الجفاف لتشكيل الألدهيدات وكحول الأليل وثنائي ميثيل ديوكسان ومنتجات أخرى.
4. تفاعلات نزع الهيدروجين تؤدي إلى تكوين الأسيتولات ، الألدهيدات ، الأحماض.
5. الأكسدة مصحوبة بتكوين جزيئات الأسيتون ، بروبيونالديهيد ، حمض اللاكتيك ، الفورمالديهايد ومركبات أخرى.

يعتبر استخدام هذه المادة في الصناعة آمنًا على البيئة. في الواقع ، نتيجة للتحلل التدريجي للجزيء ، يتشكل الماء وثاني أكسيد الكربون ببساطة. تسير العملية على النحو التالي:

• بروبيلين جلايكول
• حمض اللاكتيك
• PVC (حمض البيروفيك) ؛
• ماء ؛
• ثاني أكسيد الكربون.

لهذا السبب يعتبر من الممكن استخدام هذا الاتصال لأغراض مختلفة: التقنية ،والغذاء ومستحضرات التجميل.

سمية وتأثيرات على الجسم

البروبيلين جلايكول - ما هو تأثيره على جسم الإنسان؟ أظهرت العديد من الدراسات والتجارب أن هذا المركب ليس له تأثير سلبي مباشر على الأنسجة والأعضاء الحية. لا يسبب تهيج واحمرار للجلد ، ولا يتراكم في الكبد والكلى كما يتحلل في الطريق اليهما.

التجارب التي أجريت على الفئران التي استهلكت البروبيلين غليكول يوميًا أثبتت أنها لا تؤثر على صحة وحياة الكائنات الحية. ومع ذلك ، إذا كنت تستخدم المنتجات والمستحضرات التي تحتوي على كمية كبيرة من هذه المادة لفترة طويلة ، فقد تعاني الكلى ، وسيتأثر عملها وسلامتها. ولكن لهذا الغرض ، يجب استخدام كمية كبيرة من البروبيلين جليكول النقي بنسبة 100٪ ، وهو أمر مستحيل بالطبع.

لذلك ، يُسمح باستخدام هذا الكحول في صناعات مستحضرات التجميل والعطور والمواد الغذائية وفقًا لجميع القواعد واللوائح. التأثير السلبي الوحيد الذي يمكن أن يحدثه على الأشخاص الذين يعانون من أمراض الجلد والتهاب الجلد والأكزيما وأشكال معقدة من الحساسية. في هذه الحالة لا ينصح باستخدام الكريمات والمراهم والشامبو وغيرها من المنتجات التي تحتوي على هذه المادة.

الإنتاج الصناعي

الخصائص الكيميائية للبروبيلين جليكول تجعل من الممكن الحصول عليها من أكسيد البروبيلين تحت ظروف درجة حرارة معينة (حوالي 2000С) والضغط (1 ، 6الآلام والكروب الذهنية). في هذه الحالة ، تكون المنتجات ثلاث مواد في آنٍ واحد:

• بروبيلين جلايكول
• ديبروبيلين جلايكول ؛
• ثلاثي بروبيلين جلايكول.

لمزيد من المعالجة والفصل ، يتم استخدام طريقة التصحيح على عمود خاص. المنتج النهائي له قيمة نقاوة عالية (99٪) ، لذلك فهو جاهز للاستخدام على الفور. تتم معالجة البروبيلين غليكول الغذائي بدرجة أكبر ولها مدة صلاحية تصل إلى عامين.

استخدم كمضاد للتجمد

بادئ ذي بدء ، يستخدم هذا الكحول في الصناعة كمبرد. يمكن استخدام البروبيلين غليكول في منشآت التدفئة في نطاق درجة الحرارة من -40⁰С إلى +108^{0С. في الوقت نفسه ، تسمح لك قدرتها المنخفضة على التآكل بتوفير المعدات. لذلك ، يستخدم propanediol من أجل:}

• أنظمة تدفئة ؛
• التكييف لجميع أنواع المباني
• تهوية
• تبريد الطعام.

استخدم في التجميل

إن قدرة هذه المادة على التقاط المياه وربطها ، وتفريقها ، وتحسين الاتساق ، وتوصيل جزيئات الرائحة تكمن وراء استخدامها في صناعات مستحضرات التجميل والعطور. بالإضافة إلى ذلك ، فإن النشاط الكيميائي المنخفض والسلامة من وجهة نظر البيئة والطب يحددان أيضًا اختيار هذا المكون المحدد عند إنشاء الكريمات والشامبو والمعاجين والمراهم وغيرها من المنتجات.

هناك العديد من المنظمات التي تعرض شراء البروبيلين جلايكول. يعتمد السعر على تركيز المنتج وعلى حجم الطلب.يتراوح من 150 إلى 170 روبل للكيلوغرام الواحد.

استخدام صناعة الأغذية

في صناعة المواد الغذائية ، يُعرف البروبيلين غليكول باسم E1520. إنه جزء من العديد من المنتجات التي تحتوي على قوام كريمي ، بالإضافة إلى الحلويات الصلبة. دورها هو التشتت ، التليين ، التبريد ، الحفظ