Пропиленгликоль свойства и применение

Пропиленгликоль – это бесцветная, гигроскопичная жидкость, растворимая в воде, ацетоне, диэтиловом спирте и хлороформе. Она обладает низкой токсичностью, малой летучестью, имеет хорошую вязкость и не вызывает коррозию. Это известный элемент для человека, ведь его применяют практически во всех сферах жизни. Ни один косметический крем, будь то женский или детский, не обходится без этого вида гликоля. Давайте разберемся, не несет ли этот вид гликоля вред для организма человека и имеется ли ему какая-нибудь альтернатива.

Свойства и характеристика пропиленгликоля

Пропиленгликоль свойства и применение

Наименование вещества происходит от пропилена – названия углеводородного радикала и гликоля – двухатомного спирта. Получают гликоли методом возгонки, очистки органических соединений. Интересное свойство пропиленгликоля – способность растворять гидрофобные, гидрофильные вещества, что позволяет смешивать жидкость с субстанциями, которые не смешиваются между собой. Поэтому вязкое вещество активно применяется в химической, фармакологической, пищевой и других промышленностях.

В каких отраслях используется пропиленгликоль

Около 45% вырабатываемого пропиленгликоля используют для производства ненасыщенных полиэфирных смол как химическое сырье. С этим уникальным веществом производят антиобледенительную жидкость для самолетов, систем вентиляции, кондиционирования, а также антифризы, предназначенные для омывания автомобильных стекол. Кроме того, пропиленгликоль широко используют в табачной промышленности для производства сигарет, нюхательного, жевательного, трубочного табака.

Пропиленгликоль в косметике

Пропиленгликоль свойства и применение

Пропиленгликоль занимает одну из лидирующих позиций при производстве косметических средств, ведь без него проникнуть в поры кожи не способен ни один активный компонент. Это вещество служит незаменимым проводником для доставки полезных элементов в глубокие слои эпидермиса, и само по себе является универсальным смягчителем, увлажнителем для человека. Вязкий гликоль создает на поверхности тела защитную пленку, которая удерживает воду и растворенные натуральные компоненты.

Для производства детской косметики эта бесцветная и малотоксичная жидкость тоже используется, ведь кожа ребенка характеризуется высокой чувствительностью, легко реагируя на раздражители отеками, ожогами, ранками или гиперемией. Косметика для детей должна обладать нейтральным уровнем рН, гипоаллергенностью и не содержать щелочь. Всеми этими качествами обладает пропиленгликоль.

В лекарственных препаратах

Пропиленгликоль свойства и применение

В фармацевтической промышленности пропиленгликоль применяют как растворитель, несущий элемент или гигроскопическое вещество для мазей и всевозможных лечебных жидкостей. Вещество широко используется в медицине при изготовлении ингалятора от астмы, сиропов от кашля, жидких растворов, в составе которых одновременно находятся жиро- и водорастворимые витамины. Эта бесцветная жидкость обладает бактерицидным действием, поэтому ее содержат аэрозоли для обеззараживания помещений, транспортных средств.

Из-за уникальной способности быстро транспортировать молекулы внутрь клетки вязкий гликоль используют как основной носитель почти во всех лекарствах наружного применения. Способность удерживать, поглощать влагу, размягчать поверхность эпидермиса, уменьшать отеки, нашла применение малотоксичного вещества в составе многокомпонентных мазей для заживления свищей, трофических язв, мозолей, ран. Этим видом гликоля обрабатываются презервативы, что повышает гарантию предохранения не только от нежелательной беременности, но и от болезнетворных микробов.

В электронных сигаретах

Табачная промышленность активно применяет пропиленгликоль для электронных сигарет. По конструкции новое изобретение похоже на обыкновенный ингалятор, ведь внутри находится специальная жидкость, преобразующаяся в пар с помощью нагревательного элемента, работающего на аккумуляторе. Устройство напоминает курильщикам сигарету, которая не вредит здоровью, как утверждают производители, а только имитирует процесс табакокурения. Мнение специалистов, вреден ли пропиленгликоль в электронных сигаретах, смотрите в видео:

В системах отопления

Пропиленгликоль свойства и применение

  1. Выводят и растворяют осадок, образующийся в системе отопления.
  2. Защищают от коррозии металлические элементы.
  3. Препятствуют разрушению герметиков, резиновых уплотнителей, силиконовых прокладок и других неметаллических элементов.
  4. Препятствует замерзанию отопительной системы.

В пищевой промышленности

Пропиленгликоль свойства и применение

Широко применяют пропиленгликоль пиво-безалкогольная и пищевая промышленности. Это вещество содержат приправы, сиропы, специи, эфирные масла, пищевые ароматизаторы. Высокая гигроскопичность гликоля дает хорошую возможность пищевым продуктам сохранить при длительном хранении влажность, и сберечь мягкость хлебопродуктов, сдобы, кексов и коржей. Бесцветную гигроскопичную жидкость используют для пищевых загустителей, стабилизаторов жиров, пекарских смесей, салатных приправ и производства многих других пищевых продуктов.

В животноводстве

Пропиленгликоль свойства и применение

Физические свойства пропиленгликоля таковы, что при добавлении в состав кормов животных он способствует улучшению качества, замедляя порчу, хотя и не оказывает питательного влияния на организм коров, овец и прочей живности. Это вещество вводят подкожно для успокоительного действия или для улучшения внешнего вида животных. Ветеринария ценит следующие свойства этого вида гликоля:

  • консервирующие;
  • стабилизирующие;
  • стерилизующие;
  • смазочные;
  • бактерицидные.
Читайте также:  Пословицы о курении для школьников

Другие сферы применения

Пропиленгликоль свойства и применение

Лакокрасочная промышленность тоже не может обойтись без пропиленгликоля. Из этого вещества делают различные пластификаторы, растворители, увлажнители для мастик, глифталевых смол. Вязкий гликоль содержат водоэмульсионные и полуглянцевые краски для внутреннего покрытия интерьеров, так как он полностью водорастворим, а низкое испарение увеличивает время нанесения краски. Этот вид гликоля широко применяется для производства разной бытовой химии, химических реактивов, полимеров и пластмассы, для консервации катеров и яхт.

Влияние пропиленгликоля на организм человека

В низкой концентрации пропиленгликоль абсолютно безвреден для человека, а в высокой – опасен, ведь вещество может вызывать симптомы сухой аллергии на коже у взрослых и детей. Современные исследования показывают, что высокая концентрация гликолей в косметике или продуктах может вызвать даже развитие раковой опухоли. Но это не означает, что все косметические средства токсичны – Минздравом разрешено содержание пропиленгликоля для детской косметики до 50%.

Альтернатива пропиленгликолю

Современная промышленность сейчас может предложить не так много альтернатив пропиленгликолю. Самой распространенной заменой является глицерин – побочный продукт биологического дизеля, которые тоже служит растворителем, загустителем, увлажнителем, наполнителем во многих сферах деятельности человека. Совсем недавно американская химическая компания Дюпон анонсировала новый гликоль, изготовленный из кукурузного сахара, разработанный для косметического использования. Это достойная альтернатива глицерину и всем нефтяным гликолям.

Пропиленгликоль также известен как 1,2 – пропиленгликоль, монопропиленгликоль, пропандиол–1,2, Propylen Glycol, Monopropylene glycol, MPG, Propane-1,2-diol, МПГ, Пропан-1,2-диол, Glikol monopropylenowy, 1,2-dihydroksy propan, 1,2-пропандиол.

Пропиленгликоль (пропандиол) С3Н6(ОH)2 молекулярная масса 76,09.
Известны 2 изомера: 1,2-пропиленгликоль СН3СНОНСН2ОН (1,2-пропандиол) и 1,3-пропиленгликоль СН2ОНСН2СН2ОН.

Пропиленгликоль – бесцветная вязкая гигроскопичная жидкость, сладковатая на вкус и без запаха.

Пропиленгликоль (пропандиол) – двухатомный спирт алифатического ряда.

Температура кипения 189 o С, молекулярная масса 76,094; вязкость при 20 o С 45,66 сантипуаз (сПз); температура воспламенения 111,1 o С, двухатомный спирт СН3СН(ОН)СН2ОН.

Пропиленгликоль полностью смешивается с водой (растворение происходит с выделением теплоты).

Пропиленгликоль хорошо растворяет большинство низкомолекулярных кислород- и азотсодержащих органических соединений таких как одноатомные спирты, этиленгликоли и их эфиры и другие гликоли, органические кислоты, альдегиды и кетоны, сложные эфиры, амины и прочие азотсодержащие вещества. Пропиленгликоль также хорошо смешивается с диэтиловым эфиром, этиленхлоргидрином, хлороформом, скипидаром, ацетоном и многими другими органическими растворителями.

Ограниченно растворим в бензоле. Одним из интересных свойств пропиленгликоля является его способность к растворению как гидрофильных, так и гидрофобных веществ, что позволяет смешивать с помощью него вещества, которые сами по себе не смешиваются.

С рядом соединений пропиленгликоль образует азеотропные смеси, т.е. такие смеси, которые не разделяются на фракции при перегонке. Образует азеотропные смеси с анилином, (Тпл=179 o C; 43% пропиленгликоля по массе), о-ксилолом (Тпл=135.8 o C; 10.0%), толуолом (Тпл=110.5 o C; 1.5%).

Пропиленгликоль в производстве пластмасс и полимеров

  • Пластификатор
  • Увлажнитель для паркета, мебели
  • Основа полиэфирных ненасыщенных смол, полиуретанов

При взаимодействии с трифенилфосфатом образуются фосфорсодержащие соединения, которые являются стабилизаторами полимеров и входят в состав негорючих полиуретанов. Промышленное значение имеют линейные полиэфиры, полученные из пропиленгликоля и дикарбоновых кислот, содержащих ароматическую или несколько метиленовых групп. В зависимости от состава исходного сырья полученный полиэфир имеет по концам гидроксильные или карбоксильные группы. Особое значение имеют полиэфиры ненасыщенных кислот или смесей насыщенных и ненасыщенных кислот, которые затем сшиваются различными винильными соединениями. Ненасыщенные полиэфиры широко применяются для различных покрытий и получения армированных пластических масс, в частности – стеклопластиков. Полиэфирные смолы с хорошими механическими свойствами при повышенной и пониженной температурах, а также высокой химической активностью получаются при взаимодействии пропиленгликоля с полигалогенидными полифенилами и образовавшегося соединения – с органическими кислотами.

Пропиленгликоль. Производство теплоносителей и хладагентов.

Охладитель пива, молока, вина

Пропиленгликоль применяется для охлаждения пива, вина, молока и других жидкостей. Охлаждение осуществляется методом принудительной циркуляции, как правило, 30% водного раствора пропиленгликоля по змеевикам. Преимуществом пропиленгликоля перед водой, этиленгликолем и раствором солей в воде заключается в том, что из-за не токсичности пропиленгликоля продукт можно применять даже после небольших утечек пропиленгликоля через неплотности системы. Присутствие 0,25% пропиленгликоля не влияет на вкус. Концентрация пропиленгликоля 30% позволяет довести температуру охладителя до -12,8 o С; вода же позволяет понизить температуру лишь до 1,1 o С.

Пропиленгликоль автоматически смазывает элементы охлаждающей системы.

Охладитель в производстве

Охлаждение пропиленгликолем обеспечивает повышенную вторичную безопасность при нарушении циркуляции теплоносителя, техногенных катастрофах, промышленных авариях и ошибках персонала. Перевод охладителей на раствор пропиленгликоля не требует доработок самой системы циркуляции. При переходе от воды или рассола к пропиленгликолю необходимо только очистить систему от кальциевых осадков и хлоридов. Правильная чистка системы и контроль гликольного раствора обеспечивает безопасную работу.

Читайте также:  Через сколько дней восстанавливается печень после алкоголя

Было также зарегистрировано уменьшение расхода энергии для подачи охладителя.

Антифриз для автомобилей

Использование водного раствора пропиленгликоля в автомобилях в качестве теплопередатчика от двигателя к радиатору обеспечивает не только устойчивость к замерзанию до –59 o С и защиту окружающей среды при постоянных утечках в результате неисправностей или регламента, но и защиту пассажиров, ремонтного персонала и водителей от отравлений этиленгликолем (более распространенным в тосолах ядовитым веществом), не говоря о снижении износа подвижных узлов за счет высоких смазывающих свойств пропиленгликоля и увеличения срока службы неподвижных деталей за счет низкой коррозионной агрессивности пропиленгликоля.

Теплоноситель для строений с автономной системой отопления и тепловых станций

Использование пропиленгликоля в качестве теплоносителя позволяет обезопасить жилище, людей и животных по вторичным признакам техногенных катастроф и факторов (пожар, землетрясение, авария и нарушение правил эксплуатации теплоснабжения), продлевает срок службы системы индивидуального теплоснабжения из-за низкой коррозионной агрессивности пропиленгликоля и не замерзания при низкой температуре. Стойкость к пониженным температурам особенно важна в условиях крайнего севера и при зимних внеплановых перерывах в работе теплоснабжения, а затраты на качественный теплоноситель предпочтительнее, чем расходы на ремонт дорогостоящего оборудования.
Создание комплексов с замкнутой системой термообеспечения, использующиеся, например в гостиничных загородных комплексах, пансионатах и базах отдыха требуют применения высоконадежных, экологически чистых теплоносителей, выдерживающих большие энергетические перегрузки, обладающих, как высокими показателями теплоемкости и теплопроводности, так и высокими показателями антикоррозионности, долговечности, термостойкости к кристаллизации и хорошими смазочными свойствами. Именно такими свойствами обладают теплоносители на водной основе пропиленгликоля.

Применение в системах кондиционирования и вентиляции

Применение пропиленгликоля в данной сфере дает неоспоримые преимущества, т.к. температура застывания чистого продукта: от -60 до -77 o С . При испарении воды из теплоносителя/хладоносителя система в безопасности в то время как этиленгликоль замерзает при 13 o С. Водные растворы с концентрацией пропиленгликоля 60% замерзают при температуре около -70 o С.

При аварийном разливе теплоносителя на основе пропиленгликоля его достаточно собрать мокрой тряпкой, в то же время, при проливе этиленгликоль содержащих теплоносителей рекомендуется менять или плитку, или деревянный пол и утеплитель, впитавший ядовитый этиленгликоль.

Одним из самых распространенных в косметической, парфюмерной, пищевой промышленности, а также технической сфере является органическое вещество, относящее к спиртам. Его название — пропиленгликоль. Что это такое? Рассмотрим свойства, строение молекулы и области использования данного соединения в ходе статьи.

Пропиленгликоль свойства и применение

Пропиленгликоль — что это такое?

Этот двухатомный спирт люди начали использовать сразу, как только выяснили, какими полезными и важными свойствами он обладает. Внешне он мало чем отличается от этанола или глицерина, ведь также является прозрачной жидкостью. Правда, вязкость его выше, чем у этанола, но ниже, чем у глицерина. По своей токсичности он сильно уступает ближайшему соседу по гомологическому ряду — этиленгликолю.

Если этандиол — это сильнейший яд, то пропиленгликоль — нет. Использование данного вещества основано на его физических и химических свойствах. Если же коротко охарактеризовать основные отрасли, в которых имеется пропиленгликоль, применение будет выражаться несколькими отраслями хозяйства.

  1. Химическая промышленность.
  2. Авиационное и автомобильное строительство.
  3. Нефтегазовая отрасль.
  4. Лакокрасочная промышленность.
  5. Косметическая и парфюмерная отрасль.
  6. Пищевое производство.
  7. Техническая сфера деятельности.
  8. Медицина.

Очевидно, что рассматриваемое нами вещество является ценным химическим сырьем и важным объектом для нормального производства и функционирования различных структур. Именно поэтому производство данного продукта исчисляется тоннами ежегодно. Его экспорт и импорт между странами также осуществляется достаточно активно. Практически каждая сфера деятельности и производства затрагивает возможность использования такого вещества, как пропиленгликоль. Что это такое? Каково его химическое строение, формула и свойства? Будем разбираться дальше.

Формула и состав молекулы

Существует несколько вариантов формул, при помощи которых можно отобразить не только качественный и количественный состав молекулы, но и порядок соединения атомов в ней, то есть строение вещества.

  1. Молекулярная, или эмпирическая. По данной формуле можно судить о составе соединения. Пропиленгликоль будет выглядеть, как С3Н8О2. Но такая запись не даст возможности спрогнозировать свойства вещества, ведь порядок соединения атомов неизвестен.
  2. Сокращенная структурная формула. В этом случае пропиленгликоль состав имеет такой же, однако формула может иметь два вида: 1,2 — пропандиол СН2ОН-СНОН-СН3 и 1,3-пропандиол СН2ОН-СН2-СН2ОН. Положение функциональной группы влияет на химическую активность вещества. Между собой обе структуры — изомеры.
  3. Полная структурная формула. Она показывает каждую связь в молекуле, включая соединения между углеродом и водородом. В пропиленгликоле все связи одинарные, сигма-типа, поэтому изображать полную структуру смысла не имеет.

Как простое вещество пропиленгликоль — жидкость, которая представляет собой рацемическую смесь из двух оптических изомерных структур. Это объясняется ассиметричным атомом углерода в составе цепи. Поэтому один вращает плоскость поляризации света вправо, другой влево. Однако на свойствах данного вещества в целом это практически никак не сказывается.

Читайте также:  Какой алкоголь менее калорийный

Пропиленгликоль свойства и применение

Физические свойства вещества

С точки зрения физических параметров, 100 % пропиленгликоль обладает следующими характеристиками.

  1. Бесцветная жидкость, густая, вязкая, обладает средним значением плотности.
  2. На вкус сладковатая, запах специфический.
  3. Является хорошим растворителем для представителей практически всех классов веществ.
  4. Сам пропиленгликоль растворяется в воде и спирте, плохо — в бензоле и эфире.
  5. Температура кипения — 45,5 0 С при обычном давлении. При повышении давления показатель возрастает.
  6. Обладает высокой степенью гигроскопичности.
  7. Проявляет низкую коррозионную способность.

Подобные физические свойства и определяют основные области применения данного вещества. Ведь пропандиол способен смягчать твердые среды, улавливать влагу воздуха и связывать ее, понижать температуру веществ, диспергировать окружающие соединения. Поэтому и используется он и в пищевой промышленности.

Пропиленгликоль свойства и применение

Химические свойства

С точки зрения химической активности, 1,3-пропиленгликоль является более реакционноспособным изомером. К тому же именно он способен полимеризоваться. В целом же можно выделить несколько основных реакций, в которые способен вступать данный двухатомный спирт.

  1. Этерификация. С органическими и неорганическими кислотами взаимодействует с образованием сложных эфиров.
  2. При реакции с щелочами дает гликоляты, тоже самое происходит при взаимодействии с щелочными металлами.
  3. Способен к дегидратации с образованием альдегидов, аллиловых спиртов, диметилдиоксанов и прочих продуктов.
  4. Реакции дегидрирования приводят к образованию ацетолов, альдегидов, кислот.
  5. Окисление сопровождается формированием молекул ацетона, пропионового альдегида, молочной кислоты, формальдегида и прочих соединений.

Использование данного вещества в промышленности считается безопасным для окружающей среды. Ведь в результате ступенчатого распада молекулы образуется просто вода и диоксид углерода. Процесс происходит так:

  • пропиленгликоль;
  • молочная кислота;
  • ПВК (пировиноградная кислота);
  • вода;
  • углекислый газ.

Именно поэтому считается возможным использовать это соединение в разных целях: как технических, так и пищевых и косметических.

Пропиленгликоль свойства и применение

Токсичность и влияние на организм

Пропиленгликоль — что это такое с точки зрения влияния на организм человека? Многочисленные исследования и эксперименты показали, что прямого негативного воздействия на живые ткани и органы данное соединение не оказывает. Не вызывает раздражения и покраснения кожных покровов, не накапливается в печени и почках, так как распадается еще по пути к ним.

Эксперименты на мышах, которые употребляли ежедневно пропиленгликоль, доказали, что он никак не отражается на здоровье и жизни живых существ. Однако, если долгое время использовать продукты и препараты, содержащие большое количество этого вещества, могут пострадать почки, будет нарушена их работа и целостность. Но для этого следует употреблять большое количество практически чистого 100 % пропиленгликоля, что, конечно, невозможно.

Поэтому применение этого спирта в косметической, парфюмерной и пищевой промышленности допускается по всем правилам и нормам. Единственное негативное влияние он может оказывать на тех людей, которые страдают кожными заболеваниями, дерматитами, экземами и сложными формами аллергии. В этом случае не рекомендуется использовать кремы, мази, шампуни и прочие средства, содержащие данное вещество.

Пропиленгликоль свойства и применение

Производство в промышленности

Химические свойства пропиленгликоля позволяют получать его из оксида пропилена при определенных температурных условиях (около 200 0 С) и давлении (1,6 МПа). При этом продуктами являются сразу три вещества:

  • пропиленгликоль;
  • дипропиленгликоль;
  • трипропиленгликоль.

Для дальнейшей обработки и разделения применяют метод ректифицирования на специальной колонне. Готовый продукт обладает высоким значением чистоты (99 %), поэтому сразу готов к использованию. Пищевой пропиленгликоль проходит дополнительную обработку, его срок хранения достигает двух лет.

Использование как антифриза

В первую очередь этот спирт используется в промышленности как теплоноситель. Пропиленгликоль можно использовать в теплоустановках в интервале температур от -40 0 С до +108 0 С. При этом его низкая коррозионная способность позволяет сохранять оборудование. Поэтому пропандиол применяют для:

  • систем отопления;
  • кондиционирования всех видов зданий;
  • вентиляции;
  • охлаждения пищевых продуктов.

Пропиленгликоль свойства и применение

Применение в косметологии

Способность данного вещества улавливать и связывать воду, диспергировать, улучшать консистенцию, проводить молекулы запаха лежит в основе использования его в косметических и парфюмерных производствах. К тому же низкая химическая активность и безопасность с точки зрения экологии, медицины также определяют выбор именно этого компонента при создании кремов, шампуней, паст, мазей и прочих продуктов.

Существует много организаций, которые предлагают купить пропиленгликоль. Цена зависит от концентрации продукта и от объема заказа. Колеблется в пределах от 150 до 170 рублей за килограмм.

Пропиленгликоль свойства и применение

Использование в пищевой промышленности

В пищевой отрасли пропиленгликоль известен, как Е1520. Он входит в состав многих продуктов, имеющих пастообразную, кремообразную консистенцию, а также твердых кондитерских изделий. Его роль — диспергирование, смягчение, охлаждение, консервирование.

Пропиленгликоль свойства и применение

Пропиленгликоль – это бесцветная, гигроскопичная жидкость, растворимая в воде, ацетоне, диэтиловом спирте и хлороформе. Она обладает низкой токсичностью, малой летучестью, имеет хорошую вязкость и не вызывает коррозию. Это известный элемент для человека, ведь его применяют практически во всех сферах жизни. Ни один косметический крем, будь то женский или детский, не обходится без этого вида гликоля. Давайте разберемся, не несет ли этот вид гликоля вред для организма человека и имеется ли ему какая-нибудь альтернатива.

Свойства и характеристика пропиленгликоля

Пропиленгликоль свойства и применение

Наименование вещества происходит от пропилена – названия углеводородного радикала и гликоля – двухатомного спирта. Получают гликоли методом возгонки, очистки органических соединений. Интересное свойство пропиленгликоля – способность растворять гидрофобные, гидрофильные вещества, что позволяет смешивать жидкость с субстанциями, которые не смешиваются между собой. Поэтому вязкое вещество активно применяется в химической, фармакологической, пищевой и других промышленностях.

В каких отраслях используется пропиленгликоль

Около 45% вырабатываемого пропиленгликоля используют для производства ненасыщенных полиэфирных смол как химическое сырье. С этим уникальным веществом производят антиобледенительную жидкость для самолетов, систем вентиляции, кондиционирования, а также антифризы, предназначенные для омывания автомобильных стекол. Кроме того, пропиленгликоль широко используют в табачной промышленности для производства сигарет, нюхательного, жевательного, трубочного табака.

Пропиленгликоль в косметике

Пропиленгликоль свойства и применение

Пропиленгликоль занимает одну из лидирующих позиций при производстве косметических средств, ведь без него проникнуть в поры кожи не способен ни один активный компонент. Это вещество служит незаменимым проводником для доставки полезных элементов в глубокие слои эпидермиса, и само по себе является универсальным смягчителем, увлажнителем для человека. Вязкий гликоль создает на поверхности тела защитную пленку, которая удерживает воду и растворенные натуральные компоненты.

Для производства детской косметики эта бесцветная и малотоксичная жидкость тоже используется, ведь кожа ребенка характеризуется высокой чувствительностью, легко реагируя на раздражители отеками, ожогами, ранками или гиперемией. Косметика для детей должна обладать нейтральным уровнем рН, гипоаллергенностью и не содержать щелочь. Всеми этими качествами обладает пропиленгликоль.

В лекарственных препаратах

Пропиленгликоль свойства и применение

В фармацевтической промышленности пропиленгликоль применяют как растворитель, несущий элемент или гигроскопическое вещество для мазей и всевозможных лечебных жидкостей. Вещество широко используется в медицине при изготовлении ингалятора от астмы, сиропов от кашля, жидких растворов, в составе которых одновременно находятся жиро- и водорастворимые витамины. Эта бесцветная жидкость обладает бактерицидным действием, поэтому ее содержат аэрозоли для обеззараживания помещений, транспортных средств.

Из-за уникальной способности быстро транспортировать молекулы внутрь клетки вязкий гликоль используют как основной носитель почти во всех лекарствах наружного применения. Способность удерживать, поглощать влагу, размягчать поверхность эпидермиса, уменьшать отеки, нашла применение малотоксичного вещества в составе многокомпонентных мазей для заживления свищей, трофических язв, мозолей, ран. Этим видом гликоля обрабатываются презервативы, что повышает гарантию предохранения не только от нежелательной беременности, но и от болезнетворных микробов.

В электронных сигаретах

Табачная промышленность активно применяет пропиленгликоль для электронных сигарет. По конструкции новое изобретение похоже на обыкновенный ингалятор, ведь внутри находится специальная жидкость, преобразующаяся в пар с помощью нагревательного элемента, работающего на аккумуляторе. Устройство напоминает курильщикам сигарету, которая не вредит здоровью, как утверждают производители, а только имитирует процесс табакокурения. Мнение специалистов, вреден ли пропиленгликоль в электронных сигаретах, смотрите в видео:

В системах отопления

Пропиленгликоль свойства и применение

  1. Выводят и растворяют осадок, образующийся в системе отопления.
  2. Защищают от коррозии металлические элементы.
  3. Препятствуют разрушению герметиков, резиновых уплотнителей, силиконовых прокладок и других неметаллических элементов.
  4. Препятствует замерзанию отопительной системы.

В пищевой промышленности

Пропиленгликоль свойства и применение

Широко применяют пропиленгликоль пиво-безалкогольная и пищевая промышленности. Это вещество содержат приправы, сиропы, специи, эфирные масла, пищевые ароматизаторы. Высокая гигроскопичность гликоля дает хорошую возможность пищевым продуктам сохранить при длительном хранении влажность, и сберечь мягкость хлебопродуктов, сдобы, кексов и коржей. Бесцветную гигроскопичную жидкость используют для пищевых загустителей, стабилизаторов жиров, пекарских смесей, салатных приправ и производства многих других пищевых продуктов.

В животноводстве

Пропиленгликоль свойства и применение

Физические свойства пропиленгликоля таковы, что при добавлении в состав кормов животных он способствует улучшению качества, замедляя порчу, хотя и не оказывает питательного влияния на организм коров, овец и прочей живности. Это вещество вводят подкожно для успокоительного действия или для улучшения внешнего вида животных. Ветеринария ценит следующие свойства этого вида гликоля:

  • консервирующие;
  • стабилизирующие;
  • стерилизующие;
  • смазочные;
  • бактерицидные.
Читайте также:  Избавиться от никотиновой зависимости в москве

Другие сферы применения

Пропиленгликоль свойства и применение

Лакокрасочная промышленность тоже не может обойтись без пропиленгликоля. Из этого вещества делают различные пластификаторы, растворители, увлажнители для мастик, глифталевых смол. Вязкий гликоль содержат водоэмульсионные и полуглянцевые краски для внутреннего покрытия интерьеров, так как он полностью водорастворим, а низкое испарение увеличивает время нанесения краски. Этот вид гликоля широко применяется для производства разной бытовой химии, химических реактивов, полимеров и пластмассы, для консервации катеров и яхт.

Влияние пропиленгликоля на организм человека

В низкой концентрации пропиленгликоль абсолютно безвреден для человека, а в высокой – опасен, ведь вещество может вызывать симптомы сухой аллергии на коже у взрослых и детей. Современные исследования показывают, что высокая концентрация гликолей в косметике или продуктах может вызвать даже развитие раковой опухоли. Но это не означает, что все косметические средства токсичны – Минздравом разрешено содержание пропиленгликоля для детской косметики до 50%.

Альтернатива пропиленгликолю

Современная промышленность сейчас может предложить не так много альтернатив пропиленгликолю. Самой распространенной заменой является глицерин – побочный продукт биологического дизеля, которые тоже служит растворителем, загустителем, увлажнителем, наполнителем во многих сферах деятельности человека. Совсем недавно американская химическая компания Дюпон анонсировала новый гликоль, изготовленный из кукурузного сахара, разработанный для косметического использования. Это достойная альтернатива глицерину и всем нефтяным гликолям.

Пропиленгликоль также известен как 1,2 – пропиленгликоль, монопропиленгликоль, пропандиол–1,2, Propylen Glycol, Monopropylene glycol, MPG, Propane-1,2-diol, МПГ, Пропан-1,2-диол, Glikol monopropylenowy, 1,2-dihydroksy propan, 1,2-пропандиол.

Пропиленгликоль (пропандиол) С3Н6(ОH)2 молекулярная масса 76,09.
Известны 2 изомера: 1,2-пропиленгликоль СН3СНОНСН2ОН (1,2-пропандиол) и 1,3-пропиленгликоль СН2ОНСН2СН2ОН.

Пропиленгликоль – бесцветная вязкая гигроскопичная жидкость, сладковатая на вкус и без запаха.

Пропиленгликоль (пропандиол) – двухатомный спирт алифатического ряда.

Температура кипения 189 o С, молекулярная масса 76,094; вязкость при 20 o С 45,66 сантипуаз (сПз); температура воспламенения 111,1 o С, двухатомный спирт СН3СН(ОН)СН2ОН.

Пропиленгликоль полностью смешивается с водой (растворение происходит с выделением теплоты).

Пропиленгликоль хорошо растворяет большинство низкомолекулярных кислород- и азотсодержащих органических соединений таких как одноатомные спирты, этиленгликоли и их эфиры и другие гликоли, органические кислоты, альдегиды и кетоны, сложные эфиры, амины и прочие азотсодержащие вещества. Пропиленгликоль также хорошо смешивается с диэтиловым эфиром, этиленхлоргидрином, хлороформом, скипидаром, ацетоном и многими другими органическими растворителями.

Ограниченно растворим в бензоле. Одним из интересных свойств пропиленгликоля является его способность к растворению как гидрофильных, так и гидрофобных веществ, что позволяет смешивать с помощью него вещества, которые сами по себе не смешиваются.

С рядом соединений пропиленгликоль образует азеотропные смеси, т.е. такие смеси, которые не разделяются на фракции при перегонке. Образует азеотропные смеси с анилином, (Тпл=179 o C; 43% пропиленгликоля по массе), о-ксилолом (Тпл=135.8 o C; 10.0%), толуолом (Тпл=110.5 o C; 1.5%).

Пропиленгликоль в производстве пластмасс и полимеров

  • Пластификатор
  • Увлажнитель для паркета, мебели
  • Основа полиэфирных ненасыщенных смол, полиуретанов

При взаимодействии с трифенилфосфатом образуются фосфорсодержащие соединения, которые являются стабилизаторами полимеров и входят в состав негорючих полиуретанов. Промышленное значение имеют линейные полиэфиры, полученные из пропиленгликоля и дикарбоновых кислот, содержащих ароматическую или несколько метиленовых групп. В зависимости от состава исходного сырья полученный полиэфир имеет по концам гидроксильные или карбоксильные группы. Особое значение имеют полиэфиры ненасыщенных кислот или смесей насыщенных и ненасыщенных кислот, которые затем сшиваются различными винильными соединениями. Ненасыщенные полиэфиры широко применяются для различных покрытий и получения армированных пластических масс, в частности – стеклопластиков. Полиэфирные смолы с хорошими механическими свойствами при повышенной и пониженной температурах, а также высокой химической активностью получаются при взаимодействии пропиленгликоля с полигалогенидными полифенилами и образовавшегося соединения – с органическими кислотами.

Пропиленгликоль. Производство теплоносителей и хладагентов.

Охладитель пива, молока, вина

Пропиленгликоль применяется для охлаждения пива, вина, молока и других жидкостей. Охлаждение осуществляется методом принудительной циркуляции, как правило, 30% водного раствора пропиленгликоля по змеевикам. Преимуществом пропиленгликоля перед водой, этиленгликолем и раствором солей в воде заключается в том, что из-за не токсичности пропиленгликоля продукт можно применять даже после небольших утечек пропиленгликоля через неплотности системы. Присутствие 0,25% пропиленгликоля не влияет на вкус. Концентрация пропиленгликоля 30% позволяет довести температуру охладителя до -12,8 o С; вода же позволяет понизить температуру лишь до 1,1 o С.

Пропиленгликоль автоматически смазывает элементы охлаждающей системы.

Охладитель в производстве

Охлаждение пропиленгликолем обеспечивает повышенную вторичную безопасность при нарушении циркуляции теплоносителя, техногенных катастрофах, промышленных авариях и ошибках персонала. Перевод охладителей на раствор пропиленгликоля не требует доработок самой системы циркуляции. При переходе от воды или рассола к пропиленгликолю необходимо только очистить систему от кальциевых осадков и хлоридов. Правильная чистка системы и контроль гликольного раствора обеспечивает безопасную работу.

Читайте также:  Пятна на теле после алкоголя фото

Было также зарегистрировано уменьшение расхода энергии для подачи охладителя.

Антифриз для автомобилей

Использование водного раствора пропиленгликоля в автомобилях в качестве теплопередатчика от двигателя к радиатору обеспечивает не только устойчивость к замерзанию до –59 o С и защиту окружающей среды при постоянных утечках в результате неисправностей или регламента, но и защиту пассажиров, ремонтного персонала и водителей от отравлений этиленгликолем (более распространенным в тосолах ядовитым веществом), не говоря о снижении износа подвижных узлов за счет высоких смазывающих свойств пропиленгликоля и увеличения срока службы неподвижных деталей за счет низкой коррозионной агрессивности пропиленгликоля.

Теплоноситель для строений с автономной системой отопления и тепловых станций

Использование пропиленгликоля в качестве теплоносителя позволяет обезопасить жилище, людей и животных по вторичным признакам техногенных катастроф и факторов (пожар, землетрясение, авария и нарушение правил эксплуатации теплоснабжения), продлевает срок службы системы индивидуального теплоснабжения из-за низкой коррозионной агрессивности пропиленгликоля и не замерзания при низкой температуре. Стойкость к пониженным температурам особенно важна в условиях крайнего севера и при зимних внеплановых перерывах в работе теплоснабжения, а затраты на качественный теплоноситель предпочтительнее, чем расходы на ремонт дорогостоящего оборудования.
Создание комплексов с замкнутой системой термообеспечения, использующиеся, например в гостиничных загородных комплексах, пансионатах и базах отдыха требуют применения высоконадежных, экологически чистых теплоносителей, выдерживающих большие энергетические перегрузки, обладающих, как высокими показателями теплоемкости и теплопроводности, так и высокими показателями антикоррозионности, долговечности, термостойкости к кристаллизации и хорошими смазочными свойствами. Именно такими свойствами обладают теплоносители на водной основе пропиленгликоля.

Применение в системах кондиционирования и вентиляции

Применение пропиленгликоля в данной сфере дает неоспоримые преимущества, т.к. температура застывания чистого продукта: от -60 до -77 o С . При испарении воды из теплоносителя/хладоносителя система в безопасности в то время как этиленгликоль замерзает при 13 o С. Водные растворы с концентрацией пропиленгликоля 60% замерзают при температуре около -70 o С.

При аварийном разливе теплоносителя на основе пропиленгликоля его достаточно собрать мокрой тряпкой, в то же время, при проливе этиленгликоль содержащих теплоносителей рекомендуется менять или плитку, или деревянный пол и утеплитель, впитавший ядовитый этиленгликоль.

Одним из самых распространенных в косметической, парфюмерной, пищевой промышленности, а также технической сфере является органическое вещество, относящее к спиртам. Его название — пропиленгликоль. Что это такое? Рассмотрим свойства, строение молекулы и области использования данного соединения в ходе статьи.

Пропиленгликоль свойства и применение

Пропиленгликоль — что это такое?

Этот двухатомный спирт люди начали использовать сразу, как только выяснили, какими полезными и важными свойствами он обладает. Внешне он мало чем отличается от этанола или глицерина, ведь также является прозрачной жидкостью. Правда, вязкость его выше, чем у этанола, но ниже, чем у глицерина. По своей токсичности он сильно уступает ближайшему соседу по гомологическому ряду — этиленгликолю.

Если этандиол — это сильнейший яд, то пропиленгликоль — нет. Использование данного вещества основано на его физических и химических свойствах. Если же коротко охарактеризовать основные отрасли, в которых имеется пропиленгликоль, применение будет выражаться несколькими отраслями хозяйства.

  1. Химическая промышленность.
  2. Авиационное и автомобильное строительство.
  3. Нефтегазовая отрасль.
  4. Лакокрасочная промышленность.
  5. Косметическая и парфюмерная отрасль.
  6. Пищевое производство.
  7. Техническая сфера деятельности.
  8. Медицина.

Очевидно, что рассматриваемое нами вещество является ценным химическим сырьем и важным объектом для нормального производства и функционирования различных структур. Именно поэтому производство данного продукта исчисляется тоннами ежегодно. Его экспорт и импорт между странами также осуществляется достаточно активно. Практически каждая сфера деятельности и производства затрагивает возможность использования такого вещества, как пропиленгликоль. Что это такое? Каково его химическое строение, формула и свойства? Будем разбираться дальше.

Формула и состав молекулы

Существует несколько вариантов формул, при помощи которых можно отобразить не только качественный и количественный состав молекулы, но и порядок соединения атомов в ней, то есть строение вещества.

  1. Молекулярная, или эмпирическая. По данной формуле можно судить о составе соединения. Пропиленгликоль будет выглядеть, как С3Н8О2. Но такая запись не даст возможности спрогнозировать свойства вещества, ведь порядок соединения атомов неизвестен.
  2. Сокращенная структурная формула. В этом случае пропиленгликоль состав имеет такой же, однако формула может иметь два вида: 1,2 — пропандиол СН2ОН-СНОН-СН3 и 1,3-пропандиол СН2ОН-СН2-СН2ОН. Положение функциональной группы влияет на химическую активность вещества. Между собой обе структуры — изомеры.
  3. Полная структурная формула. Она показывает каждую связь в молекуле, включая соединения между углеродом и водородом. В пропиленгликоле все связи одинарные, сигма-типа, поэтому изображать полную структуру смысла не имеет.

Как простое вещество пропиленгликоль — жидкость, которая представляет собой рацемическую смесь из двух оптических изомерных структур. Это объясняется ассиметричным атомом углерода в составе цепи. Поэтому один вращает плоскость поляризации света вправо, другой влево. Однако на свойствах данного вещества в целом это практически никак не сказывается.

Читайте также:  Эффективное кодирование от алкоголизма

Пропиленгликоль свойства и применение

Физические свойства вещества

С точки зрения физических параметров, 100 % пропиленгликоль обладает следующими характеристиками.

  1. Бесцветная жидкость, густая, вязкая, обладает средним значением плотности.
  2. На вкус сладковатая, запах специфический.
  3. Является хорошим растворителем для представителей практически всех классов веществ.
  4. Сам пропиленгликоль растворяется в воде и спирте, плохо — в бензоле и эфире.
  5. Температура кипения — 45,5 0 С при обычном давлении. При повышении давления показатель возрастает.
  6. Обладает высокой степенью гигроскопичности.
  7. Проявляет низкую коррозионную способность.

Подобные физические свойства и определяют основные области применения данного вещества. Ведь пропандиол способен смягчать твердые среды, улавливать влагу воздуха и связывать ее, понижать температуру веществ, диспергировать окружающие соединения. Поэтому и используется он и в пищевой промышленности.

Пропиленгликоль свойства и применение

Химические свойства

С точки зрения химической активности, 1,3-пропиленгликоль является более реакционноспособным изомером. К тому же именно он способен полимеризоваться. В целом же можно выделить несколько основных реакций, в которые способен вступать данный двухатомный спирт.

  1. Этерификация. С органическими и неорганическими кислотами взаимодействует с образованием сложных эфиров.
  2. При реакции с щелочами дает гликоляты, тоже самое происходит при взаимодействии с щелочными металлами.
  3. Способен к дегидратации с образованием альдегидов, аллиловых спиртов, диметилдиоксанов и прочих продуктов.
  4. Реакции дегидрирования приводят к образованию ацетолов, альдегидов, кислот.
  5. Окисление сопровождается формированием молекул ацетона, пропионового альдегида, молочной кислоты, формальдегида и прочих соединений.

Использование данного вещества в промышленности считается безопасным для окружающей среды. Ведь в результате ступенчатого распада молекулы образуется просто вода и диоксид углерода. Процесс происходит так:

  • пропиленгликоль;
  • молочная кислота;
  • ПВК (пировиноградная кислота);
  • вода;
  • углекислый газ.

Именно поэтому считается возможным использовать это соединение в разных целях: как технических, так и пищевых и косметических.

Пропиленгликоль свойства и применение

Токсичность и влияние на организм

Пропиленгликоль — что это такое с точки зрения влияния на организм человека? Многочисленные исследования и эксперименты показали, что прямого негативного воздействия на живые ткани и органы данное соединение не оказывает. Не вызывает раздражения и покраснения кожных покровов, не накапливается в печени и почках, так как распадается еще по пути к ним.

Эксперименты на мышах, которые употребляли ежедневно пропиленгликоль, доказали, что он никак не отражается на здоровье и жизни живых существ. Однако, если долгое время использовать продукты и препараты, содержащие большое количество этого вещества, могут пострадать почки, будет нарушена их работа и целостность. Но для этого следует употреблять большое количество практически чистого 100 % пропиленгликоля, что, конечно, невозможно.

Поэтому применение этого спирта в косметической, парфюмерной и пищевой промышленности допускается по всем правилам и нормам. Единственное негативное влияние он может оказывать на тех людей, которые страдают кожными заболеваниями, дерматитами, экземами и сложными формами аллергии. В этом случае не рекомендуется использовать кремы, мази, шампуни и прочие средства, содержащие данное вещество.

Пропиленгликоль свойства и применение

Производство в промышленности

Химические свойства пропиленгликоля позволяют получать его из оксида пропилена при определенных температурных условиях (около 200 0 С) и давлении (1,6 МПа). При этом продуктами являются сразу три вещества:

  • пропиленгликоль;
  • дипропиленгликоль;
  • трипропиленгликоль.

Для дальнейшей обработки и разделения применяют метод ректифицирования на специальной колонне. Готовый продукт обладает высоким значением чистоты (99 %), поэтому сразу готов к использованию. Пищевой пропиленгликоль проходит дополнительную обработку, его срок хранения достигает двух лет.

Использование как антифриза

В первую очередь этот спирт используется в промышленности как теплоноситель. Пропиленгликоль можно использовать в теплоустановках в интервале температур от -40 0 С до +108 0 С. При этом его низкая коррозионная способность позволяет сохранять оборудование. Поэтому пропандиол применяют для:

  • систем отопления;
  • кондиционирования всех видов зданий;
  • вентиляции;
  • охлаждения пищевых продуктов.

Пропиленгликоль свойства и применение

Применение в косметологии

Способность данного вещества улавливать и связывать воду, диспергировать, улучшать консистенцию, проводить молекулы запаха лежит в основе использования его в косметических и парфюмерных производствах. К тому же низкая химическая активность и безопасность с точки зрения экологии, медицины также определяют выбор именно этого компонента при создании кремов, шампуней, паст, мазей и прочих продуктов.

Существует много организаций, которые предлагают купить пропиленгликоль. Цена зависит от концентрации продукта и от объема заказа. Колеблется в пределах от 150 до 170 рублей за килограмм.

Пропиленгликоль свойства и применение

Использование в пищевой промышленности

В пищевой отрасли пропиленгликоль известен, как Е1520. Он входит в состав многих продуктов, имеющих пастообразную, кремообразную консистенцию, а также твердых кондитерских изделий. Его роль — диспергирование, смягчение, охлаждение, консервирование.