Kā pagatavot izopropilspirtu

Izopropilspirts, kas pazīstams arī kā izopropanols, ir bezkrāsains, viegli uzliesmojošs organiskais savienojums ar molekulāro formulu C3H8O. Šai šķidrajai vielai ir raksturīga alkoholam līdzīga smaka, un tā labi sajaucas ar lielāko daļu šķīdinātāju, ieskaitot ūdeni. Izopropilspirts ir samērā netoksisks un tiek izmantots dažādiem mērķiem, jo ​​īpaši kā šķīdinātājs un kā tīrīšanas līdzeklis. Lai gan tas tiek vairāk izmantots nozarē, lielākā daļa cilvēku izopropilspirtu zina kā “spirta berzi”. kas ir izopropilspirta un ūdens maisījums, un to var atrast daudzās aptiekās un pārtikas produktos veikalos.

Izopropilspirts ir viens no visbiežāk izmantotajiem šķīdinātājiem pasaulē, un tam ir arī ķīmiska starpprodukta loma. Izopropilspirta ražošanas jauda pasaulē 2003. gadā bija 2 153 tūkstoši metrisko tonnu, un aptuveni 74 procenti no pasaules jaudas bija koncentrēti Rietumeiropā, Japānā un Amerikas Savienotajās Valstīs. Izopropilspirtu var ražot, izmantojot trīs dažādas metodes. Tie ir netieša propilēna hidratācija, tieša propilēna hidratācija un acetona katalītiskā hidrogenēšana.

Propilēns ir organiska gāze, kas ir dabasgāzes pārstrādes blakusprodukts. Netieša propilēna hidratācija bija vienīgā metode, ko visā pasaulē izmantoja izopropilspirta ražošanai, līdz 1951. gadā tika ieviests pirmais komerciālais tiešās hidratācijas process. Netiešo hidratāciju sauc arī par sērskābes procesu, jo tam nepieciešama reakcija ar sērskābi. Tas ir divpakāpju process: reakcija starp propilēnu un sērskābi, iegūstot monoizopropilu un diizopropilsulfāti, kam seko reakcija ar ūdeni, kas hidrolizē šos starpproduktus izopropilā alkohols.

Tieša propilēna hidratācija ir jaunāks ražošanas process un ir tikai vienpakāpes reakcija. Tiešā hidratācijā cietos vai balstītos skābos katalizatorus izmanto, reaģējot propilēnu un ūdeni augstā temperatūrā spiedienu, iegūstot izopropilspirta un ūdens maisījumu, ko pēc tam var atdalīt, izmantojot destilāciju. Tiešā hidratācija ir mazāk kodīga nekā netiešā hidratācija, taču tiešajai metodei ir nepieciešams augstas tīrības propilēns pretstatā zemas kvalitātes propilēnam, ko var izmantot netiešajā procesā.

Acetons ir organisks šķidrums, kas ir cieši saistīts ar izopropilspirtu. Izopropilspirta oksidēšanās rezultātā rodas acetons, un attiecīgi acetona reducēšana, veicot katalītisko hidrogenēšanu, radītu izopropilspirtu. Katalītisko hidrogenēšanu veic, reaģējot acetonam ar ūdeņraža gāzi zem augsta spiediena un metāla katalizatoru, piemēram, Raney niķeļa, pallādija un rutēna klātbūtnē. Katalītiskā acetona reducēšana izopropilspirta ražošanai ir īpaši noderīga, ja process ir savienots ar tādu, kas ražo lieko acetonu.