Propylénglykol – čo je to? Chemické vlastnosti, použitie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-02 14:02

Jednou z najbežnejších látok v kozmetickom, voňavkárskom, potravinárskom, ako aj v technickej oblasti je organická látka súvisiaca s alkoholmi. Jeho názov je propylénglykol. Čo to je? Zvážte vlastnosti, štruktúru molekuly a rozsah tejto zlúčeniny v priebehu článku.

Propylénglykol – čo to je?

Ľudia začali tento dvojsýtny alkohol používať hneď, ako zistili, aké užitočné a dôležité vlastnosti má. Navonok sa príliš nelíši od etanolu alebo glycerínu, pretože je to tiež priehľadná kvapalina. Je pravda, že jeho viskozita je vyššia ako viskozita etanolu, ale nižšia ako viskozita glycerolu. Pokiaľ ide o jeho toxicitu, je oveľa horší ako jeho najbližší sused v homologickej sérii - etylénglykol.

Ak je etándiol najsilnejším jedom, potom ním nie je propylénglykol. Použitie tejto látky je založené na jej fyzikálnych a chemických vlastnostiach. Ak stručne popíšeme hlavné priemyselné odvetvia, v ktorých je propylénglykol dostupný, využitie vyjadrí viacero odvetví hospodárstva.

1. Chemický priemysel.
2. Konštrukcia lietadiel a automobilov.
3. Ropný a plynárenský priemysel.
4. Priemysel farieb.
5. Kozmetický a parfumový priemysel.
6. Výroba potravín.
7. Technická oblasť činnosti.
8. Medicína.

Je zrejmé, že látka, o ktorej uvažujeme, je cenná chemická surovina a dôležitý predmet pre normálnu výrobu a fungovanie rôznych štruktúr. Preto sa produkcia tohto produktu odhaduje na tony ročne. Pomerne aktívny je aj jeho export a import medzi krajinami. Takmer každá oblasť činnosti a výroby ovplyvňuje možnosť použitia látky, akou je propylénglykol. Čo to je? Aká je jeho chemická štruktúra, vzorec a vlastnosti? Budeme to ďalej skúmať.

Vzorec a zloženie molekuly

Existuje niekoľko variantov vzorcov, pomocou ktorých je možné zobraziť nielen kvalitatívne a kvantitatívne zloženie molekuly, ale aj poradie, v akom sú v nej atómy spojené, teda štruktúru hmoty.

1. Molekulárne alebo empirické. Podľa tohto vzorca je možné posúdiť zloženie zlúčeniny. Propylénglykol bude vyzerať ako C₃H₈O_{2. Takýto záznam však neumožní predpovedať vlastnosti hmoty, pretože poradie spojenia atómov nie je známe.}

2. Skrátený štruktúrny vzorec. V tomto prípade je zloženie propylénglykolu rovnaké, ale vzorec môže mať dve formy: 1, 2 - propándiol CH₂OH-CHOH-CH_{3 a 1, 3-propándiol CH}2_OH-CH2_-CH2_{OH. Poloha funkčnej skupiny ovplyvňuje chemickú aktivitu látky. Obe štruktúry sú medzi sebou izoméry.}

3. Úplný štruktúrny vzorec. Zobrazuje každú väzbu v molekule, vrátane väzieb medzi uhlíkom a vodíkom. V propylénglykole sú všetky väzby jednoduché, sigma typu, takže nemá zmysel zobrazovať celú štruktúru.

Ako jednoduchá látka je propylénglykol kvapalina, ktorá je racemickou zmesou dvoch optických izomérnych štruktúr. Je to spôsobené asymetrickým atómom uhlíka v reťazci. Preto jeden otáča rovinu polarizácie svetla doprava, druhý doľava. To však prakticky neovplyvňuje vlastnosti tejto látky ako celku.

Fyzikálne vlastnosti hmoty

Pokiaľ ide o fyzikálne parametre, 100% propylénglykol má nasledujúce vlastnosti.

1. Bezfarebná kvapalina, hustá, viskózna, strednej hustoty.
2. Chutí sladko, vôňa je špecifická.
3. Je to dobré rozpúšťadlo pre zástupcov takmer všetkých tried látok.
4. Propylénglykol samotný je rozpustný vo vode a alkohole, zle v benzéne a éteri.
5. Bod varu - 45,5 0C pri normálnom tlaku. So zvyšujúcim sa tlakom sa indikátor zvyšuje.
6. Vysoko hygroskopické.
7. Vykazuje nízku korozívnosť.

Podobné fyzikálne vlastnosti a určujú hlavné oblasti použitia tejto látky. No predsa propándiolDokáže zmäkčiť pevné médiá, zachytávať vzdušnú vlhkosť a viazať ju, znižovať teplotu látok a rozptyľovať okolité zlúčeniny. Preto sa používa aj v potravinárskom priemysle.

Chemické vlastnosti

Pokiaľ ide o reaktivitu, 1,3-propylénglykol je reaktívnejší izomér. Navyše je to on, kto je schopný polymerizovať. Vo všeobecnosti existuje niekoľko hlavných reakcií, do ktorých môže tento dvojsýtny alkohol vstúpiť.

1. Esterifikácia. Interaguje s organickými a anorganickými kyselinami za vzniku esterov.
2. Pri reakcii s alkáliami poskytuje glykoláty, to isté sa deje pri reakcii s alkalickými kovmi.
3. Schopný dehydratácie za vzniku aldehydov, alylalkoholov, dimetyldioxánov a iných produktov.
4. Dehydrogenačné reakcie vedú k tvorbe acetolu, aldehydov, kyselín.
5. Oxidácia je sprevádzaná tvorbou molekúl acetónu, propiónaldehydu, kyseliny mliečnej, formaldehydu a ďalších zlúčenín.

Používanie tejto látky v priemysle sa považuje za bezpečné pre životné prostredie. V dôsledku postupného rozkladu molekuly sa tvorí jednoducho voda a oxid uhličitý. Proces prebieha takto:

• propylénglykol;
• kyselina mliečna;
• PVC (kyselina pyrohroznová);
• voda;
• oxid uhličitý.

Preto sa považuje za možné použiť toto spojenie na rôzne účely: technické,a potraviny a kozmetika.

Toxicita a účinky na organizmus

Propylénglykol – aký je jeho účinok na ľudský organizmus? Početné štúdie a experimenty ukázali, že táto zlúčenina nemá priamy negatívny vplyv na živé tkanivá a orgány. Nespôsobuje podráždenie a začervenanie pokožky, nehromadí sa v pečeni a obličkách, pretože sa cestou k nim rozkladá.

Pokusy na myšiach, ktoré denne konzumovali propylénglykol dokázali, že to neovplyvňuje zdravie a život živých bytostí. Ak však dlhodobo používate produkty a prípravky obsahujúce veľké množstvo tejto látky, môžu trpieť obličky, narúša sa ich práca a celistvosť. Na to by ste však mali použiť veľké množstvo takmer čistého 100% propylénglykolu, čo je, samozrejme, nemožné.

Preto je používanie tohto alkoholu v kozmetickom, voňavkárskom a potravinárskom priemysle povolené v súlade so všetkými pravidlami a nariadeniami. Jediný negatívny vplyv môže mať na tých ľudí, ktorí trpia kožnými ochoreniami, dermatitídou, ekzémom a komplexnými formami alergií. V tomto prípade sa neodporúča používať krémy, masti, šampóny a iné produkty s obsahom tejto látky.

Priemyselná výroba

Chemické vlastnosti propylénglykolu umožňujú získať ho z propylénoxidu za určitých teplotných podmienok (asi 200 0С) a tlaku (1, 6MPa). V tomto prípade sú produkty tri látky naraz:

• propylénglykol;
• dipropylénglykol;
• tripropylénglykol.

Na ďalšie spracovanie a separáciu sa používa metóda rektifikácie na špeciálnej kolóne. Hotový výrobok má vysokú hodnotu čistoty (99%), takže je ihneď pripravený na použitie. Potravinársky propylénglykol sa ďalej spracováva a má trvanlivosť až dva roky.

Použiť ako nemrznúcu zmes

V prvom rade sa tento alkohol používa v priemysle ako chladivo. Propylénglykol je možné použiť vo vykurovacích zariadeniach v rozsahu teplôt od -40 ⁰С do +108 ^{0С. Jeho nízka korózna schopnosť zároveň umožňuje šetriť zariadenie. Preto sa propándiol používa na:}

• vykurovacie systémy;
• klimatizácia všetkých druhov budov;
• ventilácia;
• chladenie potravín.

Použitie v kozmeteológii

Schopnosť tejto látky zachytávať a viazať vodu, rozptyľovať, zlepšovať konzistenciu, viesť molekuly pachu je základom jej použitia v kozmetickom a voňavkárskom priemysle. Okrem toho nízka chemická aktivita a bezpečnosť z hľadiska ekológie a medicíny tiež určujú výber tejto konkrétnej zložky pri výrobe krémov, šampónov, pást, mastí a iných produktov.

Existuje veľa organizácií, ktoré ponúkajú nákup propylénglykolu. Cena závisí od koncentrácie produktu a od objemu objednávky. Pohybuje sa od 150 do 170 rubľov za kilogram.

Použitie v potravinárskom priemysle

V potravinárskom priemysle je propylénglykol známy ako E1520. Je súčasťou mnohých produktov, ktoré majú pastovitú, krémovú konzistenciu, ale aj tvrdých cukroviniek. Jeho úlohou je disperzia, zmäkčenie, chladenie, konzervácia.