الکل ایزوپروپیل مایعی بی‌رنگ، فرار و بسیار قابل اشتعال با بوی تند است. در آزمایشگاه، بیمارستان، کارگاه و حتی خانه با آن سروکار داریم، اما همین آشنایی باعث شده درباره‌اش اطلاعات غلط زیاد دست‌به‌دست شود. در این مقاله ساده و دقیق توضیح می‌دهیم این ماده چیست، چطور تولید می‌شود، کجا به کار می‌رود و چه نکاتی را باید رعایت کرد. فروشگاه مواد آزمایشگاهی شیمی بان در ادامه این مطلب، به طور کامل این الکل را برای شما باز خواهد کرد.
همه چیز در مورد الکل ایزوپروپیل
الکل ایزوپروپیل چه ماده‌ای است؟
الکل ایزوپروپیل با فرمول C3H8O و ساختار (CH3)2CHOH ساده‌ترین الکل نوع دوم است. در این ساختار، گروه هیدروکسیل به کربن میانی زنجیر سه‌کربنه وصل شده و همین باعث می‌شود با الکل پروپیل نرمال (پروپانول ۱) تفاوت رفتاری داشته باشد. در بازار با نام‌های ایزوپروپانول، ۲-پروپانول، IPA و الکل مالشی هم شناخته می‌شود.
این ماده به هر نسبتی در آب، اتانول، اتر و کلروفرم حل می‌شود. به همین دلیل هم قطبی‌ها و هم بسیاری از ترکیبات کم‌قطب را در خود حل می‌کند و پس از تبخیر، تقریباً اثری از چربی یا روغن روی سطح باقی نمی‌گذارد. با افزودن نمک به محلول آبی آن می‌توان الکل را از آب جدا کرد.
ساختار و فرمول شیمیایی ایزوپروپانول
ایزوپروپانول یک الکل نوع دوم است: گروه هیدروکسیل (OH) به کربن میانی زنجیر سه‌کربنه وصل شده و این کربن دو متیل در دو طرف خود دارد. همین آرایش، رفتار آن را از پروپانول نرمال جدا می‌کند.
مشخصات فیزیکی و شیمیایی الکل ایزوپروپیل
| ویژگی | مقدار تقریبی |
|---|---|
| فرمول مولکولی | C3H8O |
| جرم مولی | ۶۰٫۱ گرم بر مول |
| شماره CAS | 67-63-0 |
| نقطه ذوب | حدود منفی ۸۹ درجه سانتی‌گراد |
| نقطه جوش | حدود ۸۲٫۶ درجه سانتی‌گراد |
| چگالی (۲۰ درجه) | حدود ۰٫۷۸۶ گرم بر سانتی‌متر مکعب |
| نقطه اشتعال (فنجان بسته) | حدود ۱۲ درجه سانتی‌گراد |
| محدوده اشتعال در هوا | حدود ۲ تا ۱۲٫۷ درصد حجمی |
نقطه اشتعال پایین یعنی حتی در هوای خنک اتاق هم بخار آن با یک جرقه می‌تواند مشتعل شود. این بخار از هوا سنگین‌تر است و کف محیط جمع می‌شود.
الکل ایزوپروپیل چگونه تولید می‌شود؟
ماده اولیه اصلی در تولید صنعتی، پروپیلن است. سه روش رایج وجود دارد:
- هیدراتاسیون غیرمستقیم: پروپیلن ابتدا در اسید سولفوریک جذب و به استرهای سولفات تبدیل می‌شود، سپس این استرها با آب آبکافت می‌شوند و الکل به دست می‌آید. مصرف زیاد اسید، خوردگی تجهیزات و نیاز به بازیافت اسید، از چالش‌های آن است.
- هیدراتاسیون مستقیم: پروپیلن و آب در حضور کاتالیزور اسیدی جامد، مثل رزین‌های تبادل یونی، در یک مرحله واکنش می‌دهند. خوردگی کمتر و پساب کمتری دارد، اما به فشار بالا نیاز دارد و تبدیل در هر عبور محدود است.
- هیدروژن‌دار کردن استون: استون در حضور کاتالیزور (مثل نیکل) با هیدروژن به ایزوپروپانول تبدیل می‌شود. این روش وقتی استون ارزان در دسترس باشد اقتصادی است.
الکل به‌دست آمده با آب آزئوتروپ می‌سازد (حدود ۸۸ درصد وزنی الکل)، بنابراین رسیدن به خلوص بالا با تقطیر ساده ممکن نیست و از تقطیر آزئوتروپی یا آبگیری استفاده می‌شود.
واکنش‌های ایزوپروپانول
چون الکل نوع دوم است، اکسید شدنش به کتون ختم می‌شود، نه اسید. به همین دلیل از آن استون به دست می‌آید.
| واکنش | شرایط | محصول |
|---|---|---|
| اکسیداسیون | اکسنده‌هایی مثل کرومیک اسید | استون |
| دهیدروژن‌زدایی | کاتالیزور مس یا روی، دمای بالا | استون و هیدروژن |
| آبگیری | اسید قوی و گرما | پروپیلن (در دمای پایین‌تر، دی‌ایزوپروپیل اتر) |
| استری شدن | واکنش با اسید آلی و کاتالیزور اسیدی | استرها، مثل ایزوپروپیل استات |
گریدهای الکل ایزوپروپیل و انتخاب درست
هر کاربردی گرید مخصوص خودش را می‌خواهد. گرید شیمیایی بالاتر همیشه بهتر نیست و فقط هزینه را بالا می‌برد.
| گرید | خلوص تقریبی | مناسب برای |
|---|---|---|
| تکنیکال (صنعتی) | حدود ۹۹٪ | شست‌وشوی قطعات، حلال در رنگ و جوهر |
| آزمایشگاهی (AR) | ۹۹٫۵٪ و بالاتر | آنالیز، آماده‌سازی نمونه، رسوب‌دهی DNA |
| HPLC | ۹۹٫۹٪ و بالاتر، جذب UV کم | فاز متحرک در کروماتوگرافی |
| الکترونیک | خلوص بالا، ذرات و یون‌های فلزی بسیار کم | برد مدار، ویفر، قطعات حساس |
| دارویی و ضدعفونی | ۷۰٪ (محلول در آب) | پوست، ابزار، سطوح |
هنگام خرید این‌ها را بررسی کن:
- گواهی آنالیز (CoA) هر بچ را بخواه.
- مقدار آب (آنالیز کارل فیشر) را ببین.
- نوع بسته‌بندی را بپرس، چون گریدهای حساس معمولاً در شیشه تیره عرضه می‌شوند.
آزئوتروپ ایزوپروپانول و آب
اگر الکل رقیق را تقطیر کنی، از حدود ۸۸ درصد وزنی بالاتر نمی‌رود. در این نقطه، بخار و مایع ترکیب یکسانی پیدا می‌کنند (نقطه جوش حدود ۸۰٫۴ درجه، پایین‌تر از الکل خالص) و دیگر جدا شدن آب با تقطیر ساده ممکن نیست. به این مخلوط آزئوتروپ می‌گویند. برای مقایسه، آزئوتروپ اتانول و آب حدود ۹۵٫۶ درصد است.
راه‌های رسیدن به خلوص بالاتر:
- تقطیر آزئوتروپی با افزودن ماده سوم (صنعتی)
- الک مولکولی ۳A برای آبگیری نهایی در آزمایشگاه
- تراوش‌تبخیری (پروواپوریشن) در مقیاس‌های بزرگ‌تر
الکل ایزوپروپیل چطور ضدعفونی می‌کند؟
این الکل پروتئین‌های میکروب را از ساختار طبیعی خارج و غشای چربی‌دار آن را حل می‌کند. وجود آب لازم است تا الکل به داخل سلول نفوذ کند و به همین دلیل غلظت ۶۰ تا ۸۰ درصد (با نقطه بهینه حدود ۷۰) مؤثرتر از الکل خالص است.
| باور رایج | واقعیت |
|---|---|
| همه ویروس‌ها را می‌کشد | روی ویروس‌های پوشش‌دار مثل آنفلوانزا و کرونا مؤثر است. روی ویروس‌های بدون پوشش مثل نوروویروس ضعیف‌تر عمل می‌کند. |
| اسپور را از بین می‌برد | اسپور باکتری‌ها (مثل کلستریدیوم دیفیسیل) مقاوم‌اند. |
| سطح کثیف را هم ضدعفونی می‌کند | کثیفی اثر آن را کم می‌کند. ابتدا سطح را تمیز کن. |
| هرچه غلیظ‌تر، بهتر | ۹۹٪ سریع تبخیر می‌شود و فرصت اثر نمی‌ماند. |
برای نتیجه بهتر: سطح باید در مدت زمان تماس مشخص‌شده روی برچسب محصول خیس بماند.
تفاوت ایزوپروپانول با اتانول و متانول
این سه الکل ظاهری شبیه هم دارند، اما یکی را نمی‌توان جای دیگری مصرف کرد. اتانول در نوشیدنی‌ها و ضدعفونی‌کننده‌ها کاربرد دارد، متانول به‌شدت سمی است و عارضه‌اش کوری است، و ایزوپروپانول خوراکی نیست و مصرف مصارف بهداشتی و صنعتی دارد. ایزوپروپانول در بدن به استون تبدیل می‌شود، نه به فرمیک اسید مثل متانول، و خطرش از مسیر دیگری است.
نکات ایمنی قبل از استفاده الکل ایزوپروپیل
ایزوپروپیل الکل خوراکی نمی‌باشد. این ماده در بدن انسان نسبت به سایر الکل‌های خوراکی به صورت متفاوتی متابولیزه می‌شود. در نتیجه نوشیدن حتی مقداری اندک از آن می‌تواند خطرات مرگباری در پی داشته باشد. کسانی که بعد از نوشیدن الکل ایزوپروپانول زنده می‌مانند دچار کوری می‌شوند. ایزوپروپانول آتش زاست بنابراین هنگام استفاده از آن باید به نکات ایمنی و مراقبت‌های مربوط به آن عمل کرد. این ماده اثر خوردگی نیز دارد و موجب خوردگی پلاستیک‌ها ،لاستیک‌ها و پوشش‌های دیگر نیز می‌شود.
کاربرد های الکل ایزوپروپیل
الکل ایزوپروپیل از الکل های همه کاره ای است که در زمینه های مختلف از جمله پزشکی، صنعت و مصارف خانگی از آن استفاده می‌شود. این الکل یک حلّال خوب است که طیف وسیعی ترکیبات غیر قطبی را در خود حل می‌کند و تقریبا اثری از روغن باقی نمی‌گذارد و نسبت به بسیاری از حلّال های موجود سمّیت کمتری دارد به همین دلیل از آن به طور گسترده به عنوان حلّال و مایع تمیز کننده استفاده می‌شود. برخی از مهم ترین کاربردهای آن عبارتند از:
- ضد عفونی کننده و از کشنده های باکتری است. این الکل قادر به از بین بردن قارچ ها و ویروس ها نیز می باشد.
- شواهد نشان داده بو کردن آن توسط بیمار باعث می شود علائم حالت تهوع بعد از عمل را تا 50 دردص کاهش دهد.
- با استفاده از این نوع الکل می‌توان سطوح آشپزخانه مانند سینک، فر و … را تمیز کرده و لکه های آن را از بین برد.
- برای رفع بوی بد کفش مقداری الکل ایزوپروپیل داخل آن اسپری کنید و مقابل آفتاب قرار دهید تا خشک شود. الکل ایزوپروپیل برای از بین بردن باکتری های داخل کفش نیز مفید است.
- قرار دادن یک پارچه آغشته به الکل ایزوپروپیل روی ماهیچه های دردناک می‌تواند باعث خنک شدن ناحیه شده و جریان خون در این نواحی را تحریک کند. پارچه الکلی را تنها روی ناحیه کوچکی قرار دهید و توجه داشته باشید الکل توسط پوست جذب می‌شود و نباید آن را روی کل بدن اعمال کرد.
غلظت ۷۰ درصد بهتر است یا ۹۹ درصد؟
برای ضدعفونی، غلظت حدود ۶۰ تا ۷۰ درصد مؤثرتر از غلظت بالا است. وجود آب باعث می‌شود الکل آهسته‌تر تبخیر شود و بهتر به دیواره سلول میکروب نفوذ کند، در حالی که الکل ۹۹ درصد با تبخیر سریع و انعقاد سطحی پروتئین‌ها، مانع نفوذ می‌شود. در عوض، گرید ۹۹ درصد برای تمیزکاری قطعات الکترونیکی، آزمایشگاه و صنعت مناسب‌تر است چون سریع خشک می‌شود.
اگر الکل ایزوپروپیل خورده شود چه می‌شود؟
این الکل خوراکی نیست. خوردن آن باعث درد معده، تهوع، سرگیجه، افت فشار خون و در مقادیر بیشتر کاهش هوشیاری و کما می‌شود. در چنین حالتی بدون معطلی با اورژانس (۱۱۵) تماس بگیرید و ظرف ماده را همراه ببرید.
منبع: https://www.britannica.com/science/isopropyl-alcohol
سوالات متداول در مورد الکل ایزوپروپیل
الکل ایزوپروپیل خوراکی است؟
نه. این الکل برای نوشیدن ساخته نشده و خوردن آن باعث درد معده، تهوع، سرگیجه و در مقدار بیشتر کاهش هوشیاری می‌شود. در صورت خوردن، سریع با اورژانس (۱۱۵) تماس بگیرید.
فرق الکل ایزوپروپیل ۷۰ و ۹۹ درصد چیست؟
۷۰ درصد برای ضدعفونی بهتر است، چون آب موجود در آن باعث می‌شود الکل آهسته‌تر تبخیر شود و بهتر به داخل میکروب نفوذ کند. ۹۹ درصد سریع خشک می‌شود و برای تمیزکاری قطعات الکترونیکی، لنز و کارهای آزمایشگاهی مناسب‌تر است.
می‌شود با آن صفحه گوشی را تمیز کرد؟
بله، ترجیحاً با غلظت ۷۰ درصد. گوشی را خاموش کنید و الکل را روی پارچه نرم بزنید، نه مستقیم روی گوشی، تا مایع وارد درگاه‌ها نشود. استفاده مکرر ممکن است پوشش ضدلک صفحه را کم‌رنگ کند، پس در صورت تردید دستورالعمل سازنده را بخوانید.
الکل مالشی همان ایزوپروپیل است؟
معمولاً بله. الکل مالشی یا «رابینگ الکل» اغلب محلول حدود ۷۰ درصد ایزوپروپیل در آب است. بعضی محصولات پایه اتانول دارند، پس ترکیب را روی برچسب بخوانید.
ایزوپروپیل الکل ویروس را می‌کشد؟
روی بسیاری از ویروس‌های دارای پوشش چربی، مثل آنفلوانزا و کروناویروس‌ها، مؤثر است، به شرطی که غلظت مناسب (حدود ۶۰ تا ۸۰ درصد) باشد و سطح به اندازه کافی خیس بماند. روی ویروس‌های بدون پوشش، مثل نوروویروس، ضعیف‌تر عمل می‌کند و اسپور باکتری‌ها را هم از بین نمی‌برد.
