ایزوپروپیل الکل

معرفی

ایزوپروپیل الکل یکی از ایزومرهای پروپیل الکل با خاصیت ضد باکتری است. این ماده، مایعی فرار و بی رنگ است که بویی بین استون و اتانول و طعم تلخی دارد.

با دمای آتش‌گیری حدود 12°C، این ماده یک مایع بسیار آتش‌گیر محسوب می‌شود، به همین دلیل باید در ضروف در بسته و به دور از حرارت نگهداری شود. این ماده، یک محصول تجاری است که عمدتا به عنوان محلول 70٪ در الکل پزشکی و ضد عفونی کننده‌های دست یافت می‌شود.

از ایزوپروپیل الکل در ساخت مواد آرایشی ، محصولات پوست و مو، داروها، عطرها، ضد یخ، صابون ها و انواع شوینده‌ها مثل شیشه ‌پاک‌کن‌ها نیز بسیار استفاده می‌شود. برخلاف سایر الکل‌های سمی‌، بلع ایزوپروپانول به ندرت باعث مرگ می‌شود ولی ایجاد مسمومیت می‌کند. همچنین بخارات سنگین آن چشم، بینی و گلو را تحریک می‌کنند.

این ماده طیف وسیعی از ترکیبات غیر قطبی را حل می کند. در الکل‌ها، اترها و کلروفرم قابل حل است؛ ولی در محلول‌های نمکی حل نمی‌شود. ایزوپروپیل الکل در آب به هر نسبتی حل می‌شود. این ماده برای برخی پلاستیک‌ها، لاستیک‌ها و پوشش‌ها خاصیت خورنده دارد.

کاربردهای ایزوپروپیل الکل

کاربردهای پزشکی (غلظت 70-60 درصد)

• استفاده در الکل پزشکی یا رابینگ الکل‌ها
• استفاده در ضد عفونی کننده‌های مورد استفاده در خانه، بیمارستان و صنعت
• استفاده در تولید کیسه‌های یخ برای کاهش ورم و التهاب
• استفاده در محلول‌های پانسمان
• در گذشته به عنوان بی‌حس کننده نیز استفاده می‌شد؛ اما به علت عوارض جانبی استفاده از آن متوقف شده است.

کاربرد آزمایشگاهی (غلظت 90-70 درصد)

• به عنوان نگهدارنده‌ی نمونه‌های بیولوژیکی
• استفاده در استخراج DNA
• استفاده در فرآیند پردازش بافت

کاربرد در صنعت خودرو

• کاربرد به عنوان ضدیخ علت نقطه انجماد پایین
• استفاده برای ساخت مایعات شستشوی خودرو
• استفاده برای حذف آثار روغن ترمز از سیستم‌های ترمز هیدرولیکی

دیگر کاربردها

• استفاده به عنوان حلال در لوازم آرایشی، دئودورانت‌ها و لوسیون‌ها
• ضدعفونی کننده‌ی سطوح، لوازم الکترونیک و وسایل منزل
• استفاده به عنوان کاتالیزور و معرف شیمیایی
• استفاده در جوهرها و روغن‌هایی با سرعت خشک شدن بالا
• استفاده در تولید استون، گلیسرول، ایزوپروپیل استات، متیل ایزو بوتیل کتون و ایزوپروپیل آمین
• استفاده در فرآیندهای استخراج
• استفاده در روان‌کننده‌ها و گریس‌ها
• ایتفاده در تولید آفت‌کش‌ها و حشره‌کش‌ها

برخی کاربردهای خانگی

• پاک کردن تخته‌های وایت برد
• جدا کردن برچسب لوازم خانگی
• تمیز کردن فولاد ضد زنگ
• تمیز کردن عینک وسایر وسایل شخصی
• تمیز کردن اتصالات الکتریکی، دی وی دی، سی‌دی و…
• ضدعفونی اسفنج‌های ظرفشویی و براش‌های آرایشی

خصوصیات ایزوپروپیل الکل

Property	Unit	Method	Value
Molecular Weight	g/mol	ASTM D6579-11	60.1
Boiling Point at 760 mmHg	℃	ASTM D5399-09	82.6
Melting Point at 760 mmHg	℃	ASTM D5399-09	-89
Flash Point	℃	ASTM D93-18	11.7
Specific Gravity at 20 ℃	–	ASTM D854-14	0.785
Viscosity at 25 ℃	mPa.s	ASTM D445-18	1.96
Solubility at 25 ℃ in Water	mg/L	ASTM D2042-15	1000
Vapor Pressure at 25 ℃	mmHg	ASTM E1194-17	45.42
Density at 20 ℃	gr/cm3	ASTM D792-13	0.786
Evaporation Rate (n-Butyl Acetate=1.0)	–	ASTM D3539-11	1.7
Autoignition Temperature	℃	ASTM D659-15	400
Surface tension at 25 ℃	mN/m	ASTM D1331-14	20.93
Heat of vaporization at 25 ℃	KJ/mol	ASTM E2071-00	45.39
Refractive index at 8°	–	ASTM D542	1.3852

روش تولید

دو روش تولید مرسوم برای ایزوپروپیل الکل وجود دارد:

در روش قدیمی‌تر، پروپیلن به صورت غیر مستقیم با استفاده از اسید سولفوریک برای تشکیل ایزوپروپیل سولفات هیدراته می‌شود. سپس ایزوپروپیل سولفات با بخار هیدرولیز می‌شود تا اسید سولفوریک و ایزوپروپیل الکل به دست آید. این روش در آمریکا غالب است و طبق واکنش زیر در حضور H₂SO₄ انجام می‌گیرد:

CH₃CH=CH₂ + H₂O => (CH₃)₂CHOH

روش مدرن تر، هیدراسیون مستقیم شیمیایی پروپیلن باخلوص بالای 90% است. در این روش دیگر نیازی به اسید سولفوریک نیست. از این روش بیشتر در اروپا استفاده می‌شود.

تفاوت ایزوپروپیل الکل با اتانول

ایزوپروپیل الکل و متانول به علت خواص ضد باکتریایی، هر دو در ضدعفونی کننده‌ها استفاده می‌شوند که در بازار به عنوان رابینگ الکل شناخته می‌شود.

این ماده کاربردهای وسیع پزشکی دارد و با غلظت 70% به بازار ارائه می‌شود. طبق مطالعات انجام شده، ایزوپروپیل الکل در ضدعفونی موثرتر از اتانول عمل می‌کند. از آنجا که اتانول برای عمل به زمان بیشتر و روش‌های خاصی نیاز دارد، بهتر است از ضد عفونی کننده‌هایی مانند ایزوپروپیل الکل که سریعتر و ساده تر عمل می‌کنند استفاده شود.

در واقع هر دو الکل از نظر مکانیسم از بین بردن باکتری‌ها بسیار شبیه هستند اما در تماس با پوست و ضدعفونی کردن آن تفاوت‌هایی دارند.

اتانول با از بین بردن پروتئین‌های غشایی، بسیاری از سلول‌های باکتریایی و ویروسی از جمله ویروس HIV، هپاتیت A و خانواده‌ی کرونا ویروس را از بین می‌برد. این الکل در حال حاضر در بعضی صابون‌ها و مواد بهداشتی استفاده می‌شود اما اثر خشک کنندگی نامطوبی بر پوست می‌گذارد و نباید به تنهایی برای ضدعفونی دست‌ها به کار رود.

ایزوپرپوپیل نیز با سرعت مشابه اتانول تبخیر می شود و به همان شیوه سلول های باکتریایی و ویروسی را از بین می برد اما از آن جا که روی بافت های زنده پوست تاثیر چندانی ندارد برای ضد عفونی کردن پوست بهتر از اتانول است و اغلب به عنوان آنتی سپتیک پوست و در بیمارستان‌ها استفاده می‌شود.

یکی دیگر از مزایای ایزوپروپیل الکل نسبت به اتانول این است که سمّیت کمتری دارد به همین دلیل از آن به طور گسترده به عنوان حلال و مایع تمیزکننده استفاده می‌شود

اهمیت ایزوپروپیل الکل در جلوگیری از ویروس کرونا

الکل‌‌ها، باکتری و ویروس را از طریق یک فرآیند شیمیایی ساده معروف به دناتوراسیون از بین می‌برند. دناتوراسیون هنگامی اتفاق می‌افتد که مولکول‌های الکل با غشای چربی که سلول را در بر گرفته است، واکنش دهند. با تجزیه غشای چربی، تمام اجزای حیاتی سلول شروع به حل شدن می‌کنند و سلول به سرعت می‌میرد.

ایزوپروپانول به عنوان یک ماده‌ی ضد عفونی کننده، می‌تواند در صورت استفاده‌ی مداوم، اصولی و ایمن در شکستن زنجیره‌ی ویروس کرونا بسیار موثر واقع شود. در ویدوی زیر نحوه‌ی از بین رفتن ویروس‌ها توسط الکل به خوبی مشخص است.

در استفاد از ایزوپروپیل الکل مراقب نکات زیر باشید:

مخلوط کردن ایزوپروپیل الکل با وایتکس

برخی از ترکیبات شیمیایی وجود دارند که باید به هر قیمتی از آنها اجتناب شود و مخلوظ کردن وایتکس و الکل یکی از آن‌هاست. ایزوپروپیل الکل وقتی با سفید کننده‌ی خانگی مخلوط شود، کلروفرم تولید می‌کند که یک ترکیب سمی با بخارهای سمی و خورنده است.

استنشاق کلروفرم علاوه بر تحریک پوست، ریه‌ها و چشم ها و ایجاد حالت تهوع و سرگیجه، می‌تواند باعث مشکلات جدی در سیستم عصبی مرکزی، کبد و کلیه‌ها شود.

نگهداری در کنار آتش یا دود سیگار

به دلیل ساختار شیمیایی الکل، ایزوپروپیل الکل بسیار اشتعال پذیر است، به این معنی که از استفاده از آن در اطراف سیگار روشن یا هرگونه شعله‌ی باز در خانه خود باید اجتناب شود. بنابراین قبل از ضد عفونی كردن با هر نوع الكل، از خاموش بودن هر گونه شعله باید اطمینان حاصل شود.

استفاده از ایزوپروپیل الکل در محیط بدون تهویه

ایزوپروپیل الکل یک ماده‌ی شیمیایی فرار است و بخارات مضر ایجاد می‌کند. به همین دلیل هنگام ضدعفونی کردن خانه با استفاده از این ماده، باید اطمینان حاصل کرد که تا آنجا که ممکن است محیط تهویه‌ی مناسب داشته باشد.

ضدعفونی برخی سطوح خاص

سطوح وسایل الکترونیکی مثل تلفن همراه یا کامپیوتر نباید به طور مستقیم در معرض الکل قرار بگیرند. همچنین سطوحی که با لاک پوشیده شده‌اند مانند مبلمان و وسایل چوبی، در تماس با ایزوپروپیل الکل آسیب می‌بینند. پارچه‌های مصنوعی نیز در تماس الکل در معرض پوسیدگی قرار می‌گیرند.

استفاده برای ضد عفونی زخم‌ها یا آسیب‌های پوستی

از استفاده از الكل برای تمیز كردن زخم‌ها یا سایر آسیب‌های جدی خودداری كنید؛ زیرا می تواند بهبودی را به تأخیر بیندازد و حتی باعث تحریک بیشتر پوست شود. همچنین از استفاده از آن در مناطق حساس مانند مناطق آفتاب سوخته، خشک یا تحریک شده باید اجتناب شود.

خوردن ایزوپروپیل الکل

ایزوپروپیل الکل، حتی در مقادیر کم، هنگام بلع سمی است. مانند هر ماده‌ی تمیزکننده‌ی دیگر، الکل را از دسترس کودکان دور نگه دارید و هرگز آن را در لیوان یا ظرف دیگری قرار ندهید؛ زیرا به راحتی می توان آن را با آب اشتباه گرفت.

خطرات و ایمنی

ایزوپروپیل الکل هم به صورت مایع و هم بخار بسیار آتش‌گیر است. همچنین 3 تا 5 دقیقه قرار گرفتن در معرض بخارات آن با غلظت بیشتر از 400 ppm می‌تواند باعث تحریک چشم، بینی و گلو شود. در تماس‌های زیاد نیز می‌تواند آسیب جدی به چشم وارد کند.

همچنین استشمام بخارات آن می‌تواند باعث سرگیجه و خواب‌آلودگی شود.
در صورت تماس چشم‌ها با ایزوپروپیل الکل، لنزهای تماسی در صورت وجود باید بلافاصله برداشته شده و چشم‌ها با آب زیاد شسته شوند. حتی در صورتی که هیچ نشانه‌ای از قرمزی و التهاب چشم‌ها وجود ندارد، شخص باید به بیمارستان منتقل شود.

پس از استنشاق ایزوپروپیل الکل در صورت بروز نشانه‌هایی مانند خس‌خس سینه، تنگی نفس و یا سوزش گلو سریعا به بیمارستان مراجعه کنید.

بازار ایزوپروپیل الکل

اندازه بازار جهانی الکل ایزوپروپیل 2.65 میلیارد دلار در سال 2019 تخمین زده شده و انتظار می رود با نرخ رشد سالانه 8.2% از سال 2020 تا 2027 رشد کند. انتظار می رود تقاضا در ایالات متحده به دلیل افزایش تقاضا در کاربردهای دارویی و حلال افزایش یابد.

حضور شرکت های بزرگ داروسازی مانند Abbott ، Pfizer ، Merck و Johnson & Johnson به رشد بازار کمک می‌کند. همچنین انتظار می رود بازار شیمیایی به ویژه بازار صنایع پایین دستی موجود نیز در آینده نقش مهمی در تقویت تقاضای این محصول داشته باشند.

در شکل زیر میزان رشد تقاضا برای ایزوپروپیل الکل در ایالات متحده به تصویر کشیده شده است:

به‌ علاوه، در زمان بحران کرونا، شرکت‌های چندملیتی تولید کننده‌ی ایزوپروپیل الکل و سایر مواد ضد عفونی کننده، ظرفیت‌های تولیدی خود را برای پاسخگویی به تقاضای سریع افزایش می‌دهند.

در اروپا، شرکت ExxonMobil در اوایل سال 2020 در یکی از تأسیسات تولید ایزوپروپیل الکل خطر آتش سوزی را تجربه کرد، با این حال، این شرکت به سرعت از وضعیت خطر بهبود یافت و تولید را با ظرفیت مطلوب خود دوباره آغاز کرد.

شرکت INEOS دارای دو کارخانه تولید ایزوپروپیل الکل در آلمان است که با تمام ظرفیت کار می کند. با این حال، افزایش تقاضا منجر به کمبود عرضه شده و محدودیت‌های سفر مشکلات بیشتری بر سر راه تولیدکننده‌های محلی قرار داده است.

یکی از تولید کنندگان بزرگ ایزوپروپیل الکل lgchem می‌باشد.