Chủ Nhật, ngày 29 tháng 7 năm 2012

ISOPROPYL ALCOHOL (IPA)

THÔNG TIN SẢN PHẨM

Iso-propanol còn được gọi là iso-propyl alcohol, viết tắt IPA là hợp chất phân tử có công thức C3H8O, là chất không màu, dễ cháy, với mùi nặng, là trường hợp đơn giản nhất của alcol bậc 2.

1. Tính chất:
 - Số Cas: 67-63-0
- Công thức phân tử: C3H8O
- Khối lượng phân tử: 60.1 g/mol
- Ngoại quan: Không màu
- Mùi: Nặng
- Tỉ trọng: 0.786 g/cm3
- Nhiệt độ đông đặc: -89oC
- Nhiệt độ sôi: 82.5oC
- Tính tan trong nước: Tan vô hạn
- Áp suất hơi: 2.4 kPa
- Độ nhớt (25oC):1.96cP

2. Sản xuất

Năm 1994, 1.5 triệu tấn IPA được sản xuất tại Mỹ, Châu Âu và Nhật. Hợp chất này được sản xuất chủ yếu bằng cách kết hợp nước với propene (C
3H6) trong phản ứng hydrate hóa. Một phần nhỏ được sản xuất từ việc hydro hóa acetone.

Có 2 phương pháp hydrate hóa: hydrate gián tiếp qua quá trình acid sulfuric và hydrate trực tiếp. Trong quá trình trước đây propene chất lượng thấp được sử dụng phổ biến ở Mỹ nhưng trong quá trình sau này, chất lượng propene đòi hỏi cao hơn và quá trình này được ứng dụng rộng rãi ở châu Âu. Các quá trình này ưu tiên cho sự hình thành iso-propanol hơn n-propanol do sự cộng nước hay acid sulfuric vào propene tuân theo quy luật Markovnikov.

Hydrate hóa gián tiếp

Trong quá trình này, propene phản ứng với acid sulfuric để tạo thành một hỗn hợp của ester sulfat. Sau đó những ester này được thủy phân bởi hơi nước cho ra IPA, và sau đó đem đi chứng cất. Diisopropyl là một sản phẩm phụ đáng kể của quá trình này, nó được đưa trở lại quy trình và được thủy phân để cho ra sản phẩm mong muốn.

Hydrate hóa trực tiếp

Propene được hydrate hóa trực tiếp với nước, kể cả dạng lỏng hay dạng khí ở áp suất cao với sự hiện diện của xúc tác rắn hay xúc tác acid hỗ trợ. Quy trình này được ứng dụng cho những trường hợp sản xuất đòi hỏi độ tinh khiết >90%.
Cả 2 quá trình này đều đòi hỏi IPA phải được tách ra khỏi nước và các sản phẩm khác bằng chưng cất. IPA và nước tạo thành một hỗn hợp đồng sôi và khi chưng cất ra sẽ cho một hỗn hợp gồm 87.9% IPA và 12.1% nước theo khối lượng. IPA tinh khiết có được bằng cách chưng cất đồng sôi IPA có lẫn nước bằng cách sử dụng cả diisopropyl ether hay cyclohexane như một tác nhân đồng sôi.

Hydro hóa acetone

Acetone được hydro hóa ở pha lỏng với xúc tác nikel hay hỗn hợp của đồng và crom oxide. Quá trình này rất hữu ích khi kết hợp với việc sản xuất acetone dư thừa, chẳng hạn như quá trình cumene.

3. Ứng dụng

Năm 1990, 45 nghìn tấn IPA được tiêu thụ ở Mỹ. Ứng dụng lớn nhất của IPA là dùng làm dùng môi cho sơn và cho các quá trình công nghiệp. Đặc biệt IPA được dùng phổ biến cho các ứng dụng dược phẩm do độc tính của các cặn còn lại thấp. Một phần được sử dụng làm hóa chất trung gian. IPA có thể chuyển ngược thành acetone tuy nhiên quy trình cumene vẫn quan trọng hơn trong việc sản xuất acetone. Nó cũng được sử dụng để làm phụ gia cho xăng.

a. Dung môi

IPA hòa tan được nhiều hợp chất không phân cực. Nó bay hơi nhanh và tương đối không độc so với những dung môi thay thế khác. Do đó nó được sử dụng rộng rãi như một dung môi và chất tẩy rửa, đặc biệt cho việc hòa tan dầu mỡ.

Ví dụ cho ứng dụng này là dùng để tẩy rửa các thiết bị điện tử như các chân tiếp, băng từ và đầu đĩa, các ống kính laser trong ổ đĩa quang (như CD, DVD),

b. Chất trung gian

Phản ứng ester hóa của IPA với acid acetic cho ra isopropyl acetate – một dung môi cũng được sử dụng khá rộng rãi khác. IPA còn phản ứng với khí carbon disulfide (CS2) để cho ra sodium isopropyl xanthate (C4H7NaOS2) – một chất diệt cỏ có hoạt tính khá mạnh. Ngoài ra IPA cũng phản ứng với Titanium tetrachloride và Nhôm kim loại để cho ra Titanium và Aluminum isopropoxides, dùng làm xúc tác trước đây và giờ đóng vai trò như một thuốc thử.

c. Y học

Dung dịch 75% của IPA với nước có thể dùng để sát trùng. IPA cũng được dùng như một chất hỗ trợ làm khô nước trong các trường hợp chống viêm tai, được nhiều người đi bơi dùng đến.

d. Dùng trong xe hơi

IPA là thành phần chính trong phụ gia nhiên liệu làm khô khí. Với một hàm lượng đủ lớn, nước sẽ gây ra những sự cố cho các bồn chứa nhiên liệu vì nó tách lớp khỏi nhiên liệu và có thể làm đóng băng các đường ống dẫn ở nhiệt độ thấp. Khi có mặt IPA nó không loại bỏ nước mà đóng vai trò như một dung môi trung gian, IPA có tác dụng hòa tan nước và hòa lẫn vào trong nhiên liệu và do đó nước sẽ không gây ra những sự cố nêu trên.