Полипропиленгликоль что это такое
Пропиленгликоль — что это? Увидев этот компонент, входящий в состав жидкости для электронных сигарет, многие курильщики озадачиваются этим вопросом.
Мнения касательно безвредности пропиленгликоля для здоровья разделяются. Поэтому в нашей статье мы разберем этот актуальный вопрос от и до: что такое пропиленгликоль, где он применяется, каковы его свойства, и, самое важное, вреден ли он для пользователей электронных сигарет.
Получение, свойства и применение
Начнем с того, что пропиленгликоль представляет собой прозрачное органическое соединение. Он без цвета и практически без запаха, но имеет слабовыраженный сладкий вкус, а также характерную вязкость. Иначе его называют 1,2-пропандиол, пропан- 1,2-диол или -пропиленгликоль. Пропиленгликоль хорошо растворяется в воде, а также в таких веществах, как этанол, ацетон, диэтиловый спирт и хлороформ.
Это соединение чаще всего получают в промышленности путем окиси пропилена. Происходить это может в ходе некаталитического процесса при высоких температурах (от 200C до 220C). Также используется каталитический метод с более низким температурным режимом (от 150C до 180C), который проходит при участии ионообменной смолы или другого катализатора. Кроме того, пропиленгликоль можно получить в результате обработки глицерина и биодизеля.
Молекулярная формула вещества выглядит следующим образом — C3H8O2. Молярная масса составляет примерно 76.09 грамм/моль, а плотность равна 1,036 г/см. Температура плавления колеблется около 60C, при этом температура кипения составляет 187,5C.
На рынке сегодня существует огромное количество подделок этого вещества, поэтому очень важно приобретать его только у официальных дистрибьюторов. Гарантийный срок хранения — один год.
Где же актуально применение пропиленгликоля?
Этот компонент считается безопасным для использования в пищевой промышленности и изготовлении медикаментов.
Пропиленгликоль является прекрасным растворителем и консервантом. Пищевой пропиленгликоль вы могли не раз встретить под маской добавки E1520. Он встречается в табачных изделиях, входит в состав кормов для животных, а также выступает основным компонентом жидкости для электронных сигарет. Это вещество также используется в производстве средств личной гигиены и косметики (шампуни, пасты, крема).
Кроме того, пропиленгликоль обладает весьма полезным свойством повышать и понижать температуру жидкостей. Это действие позволяет его использовать в создании антифриза для машин, антиобледенительных жидкостей для самолетов, в системах кондиционирования, охлаждения продуктов и многом другом.
В медицине этот компонент также нашел широкое применение в качестве растворителя. Как пример можно привести некоторые пероральные и инъекционные препараты, делаемые на его основе — Диазепам и Лоразепам.
Как мы видим, свойства пропиленгликоля в современном мире позволяют применять его во многих областях. Сколько полезных вещей в мире создано с его помощью! Но в первую очередь нас интересует состав жидкости для электронных сигарет. Зачем там нужен пропиленгликоль? Каково его влияние на здоровье человека?
Применение в электронных сигаретах
Пропиленгликоль, входящий в состав электронных сигарет, последнее время стал настораживать многих курильщиков. Поползли слухи о том, что этот компонент негативно влияет на человеческий организм и является токсичным. Это мнение активно поддерживается табачными компаниями. Но где же правда? Вреден ли пропиленгликоль в электронных сигаретах?
Начнем с того, что этот компонент обладает замечательным свойством удерживать влагу. Именно благодаря этому он зачастую входит в состав ингаляторов и различных распылителей, а также дым-машин, используемых на концертах и шоу.
В том числе, поэтому он используется в жидкостях для электронных сигарет. Очищенный никотин растворяется в пропиленгликоле, а активное испарение смеси происходит при воздействии нагревательного элемента устройства. Поэтому от электронных гаджетов получается гораздо больше дыма (пара), чем от обычных сигарет.
А что насчет негативного воздействия пропиленгликоля на организм человека? Ученые всерьез озадачились этим вопросом и провели ряд экспериментов на выявление токсикологических последствий вдыхания паров этого вещества. Опыты проводились, правда, на крысах и собаках.
Бедные животные дышали концентрированными парами целых 28 дней. По результатам ученые отметили небольшое снижение числа красных кровяных клеток у собак, но эти изменения, по их словам, не повлияли на общее состояние здоровья.
А значит, вывод: пропиленгликоль не имеет негативного токсикологического влияния на организм. Ни на дыхательные пути, ни на кожные покровы.
При этом, стоит иметь в виду, что пары пропиленгликоля могут вызывать аллергическую реакцию у некоторых людей. Но это уже лотерея. Кто-то не испытает никаких последствий, а у кого-то может неожиданно выявиться непереносимость этого компонента. Этим людям, безусловно, стоит избегать электронных сигарет и других приборов, где есть пропиленгликоль — действуйте, исходя из собственного опыта.
Вред электронных сигарет
Наконец, разберем животрепещущий вопрос — являются ли в целом электронные сигареты полезной альтернативой обычному табаку?
Несмотря на то, что вред пропиленгликоля опровергнут учеными, нельзя утверждать, что электронные сигареты не наносят никакого вреда здоровью. Стоит помнить, что в состав жидкости для устройств входит еще и никотин, который является наиболее вредным компонентом. Он вызывает привыкание, а также несет пагубное воздействие на многие системы организма.
Именно поэтому электронные устройства не могут считаться безвредными, а также не помогают бросить курить, вопреки распространенному стереотипу. Заменяя обычные сигареты электронными, вы не избавляетесь от привычки, а просто меняете способ потребления никотина.
Вывод из нашей статьи можно сделать следующий: пропиленгликоль в электронной сигарете не является поводом трубить панику. Его безвредность доказана учеными, а широкое применение во многих сферах это подтверждает.
При этом, не следует забывать, что в состав жидкости для электронных устройств входят и другие компоненты. Некоторые из них могут быть вредными для здоровья, а значит, нужно иметь в виду возможные последствия при выборе этого способа курения.
Пропиленгликоль | |
---|---|
Общие | |
Систематическое наименование |
пропан-1,2-диол |
Сокращения | ПГ, PG, PGI |
Традиционные названия | пропиленгликоль, 1,2-пропандиол, 1,2-диоксипропан, Dowfrost, Methylethylene glycol, Monopropylene glycol, PG 12, Propane-1,2-diol |
Хим. формула | СH2(OH)-СH(OH)-СH3 |
Рац. формула | С3H8O2 |
Физические свойства | |
Состояние | жидкость |
Молярная масса | 76,09 г/моль |
Плотность | 1,0363 г/см³ |
Динамическая вязкость | 0,056 Па·с |
Кинематическая вязкость | 0,054 см²/с (при 20 °C) |
Термические свойства | |
Т. плав. | −60 °C |
Т. кип. | 187,4 °C |
Т. разл. | число |
Т. всп. | 107 °C |
Тройная точка | ? K (? °C), ? Па |
Кр. точка | 351 °C, 0,0061 Па |
Уд. теплоёмк. | 2483 Дж/(кг·К) |
Теплопроводность | 0,218 Вт/(м·K) |
Энтальпия образования | −486,1 ± 2,5 кДж/моль |
Удельная теплота испарения | 914 кДж/кг |
Удельная теплота плавления | чис |
Давление пара | 10,7 Па |
Химические свойства | |
pKa | 14,8 |
Растворимость в воде | полная |
Растворимость в этаноле | полная |
Оптические свойства | |
Показатель преломления | 1,4326 |
Структура | |
Дипольный момент | 3,63 Д |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 57-55-6 |
PubChem | 1030 |
Рег. номер EINECS | 200-338-0 |
SMILES | |
Рег. номер EC | 200-338-0 |
Кодекс Алиментариус | E1520 |
RTECS | TY2000000 |
ChEBI | 16997 |
ChemSpider | 13835224 |
Безопасность | |
ЛД50 | 20000 мг/кг (крысы, перорально) |
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. |
Пропиле́нглико́ль — бесцветная вязкая жидкость со слабым характерным запахом, сладковатым вкусом, обладающая гигроскопическими свойствами.
Содержание
Физико-химические свойства пропиленгликоля [ править | править код ]
Основные свойства [ править | править код ]
1,2-пропиленгликоль — прозрачная вязкая жидкость. Её плотность ниже, чем у этиленгликоля и глицерина, но выше чем у этанола. Вязкость пропиленгликоля выше, чем у этиленгликоля и одноатомных спиртов, особенно при низких температурах [1] [2] [3] [4] [5] [6] . ИК-спектр и масс-спектр 1,2-пропиленгликоля представлены на сайте NIST.
Растворимость [ править | править код ]
Пропиленгликоль является хорошим растворителем [1] [7] [8] [9] [10] [11] для различного класса соединений. С ним полностью смешивается большинство низкомолекулярных органических соединений, содержащих кислород и азот:
- одноатомные спирты (метиловый, этиловый, пропиловый, изопропиловый, н-бутиловый, н-амиловый, фенилэтиловый и пр.)
- этилен- и пропиленгликоли и их эфиры
- кислоты (уксусная, диэтилуксусная, валериановая, олеиновая и пр.)
- альдегиды (анисовый, бензойный, горчичный, салициловый, фурфурол, цитраль) и кетоны (ацетон, α-ионон, метилизопропил- и метилизобутилкетоны)
- сложные эфиры (этил-, этилхлор-, н-бутил-, амил- и изоамилацетаты, три-н-бутилфосфат, н-бутил-лактон и пр.)
- амины и другие азотсодержащие соединения (этанол- и диэтаноламины, диизопропиламин, ди-н-бутиламин, ди-н-амиламин, α-метилбензиламин, α-метилбензилдиметиламин, 2-фенилэтиламин, диэтилентриамин, триэтилентетрамин, пиридин, диметилформамид, н-амилцианид и пр.).
Физико-химические свойства водных растворов пропиленгликоля [ править | править код ]
Пропиленгликоль смешивается с водой.
Химические свойства пропиленгликоля [ править | править код ]
Пропиленгликоль известен в виде двух изомеров: 1,2-пропиленгликоль C H 3 − C H O H − C H 2 − O H <displaystyle <mathsf <3>!!-!!CHOH!-!CH_<2>!-!OH>>> и 1,3-пропиленгликоль H O − C H 2 − C H 2 − C H 2 − O H <displaystyle <mathsf <2>!!-!!CH_<2>!-!CH_<2>!-!OH>>> . 1,3-Пропиленгликоль более реакционноспособен, чем 1,2-пропиленгликоль, и склонен к полимеризации.2>3>
Вследствие наличия асимметрического атома углерода имеются два оптических изомера: один, вращающий плоскость поляризации света влево, (-)-форма и другой — вправо, (+)-форма. Пропиленгликоль, получаемый в промышленности гидратацией окиси пропилена, представляет собой рацемическую смесь обоих оптических изомеров (рацемат).
Оптические изомеры пропиленгликоля могут быть получены из лево- и правовращающей окиси пропилена. Кроме того, левовращающий изомер получают при восстановлении левовращающего эфира молочной кислоты, а правовращающий — при гидрировании над никелем левовращающего 3-иод-1,2-пропиленгликоля [12] .
Оптические изомеры пропиленгликоля можно также получить из рацемата при фракционировании циклических кеталей пропиленгликоля и 1-ментона и последующем кислотном гидролизе индивидуальных кеталей [13] . Предложен способ выделения (-)- и (+)-пропиленгликолей из раствора рацемата в органическом растворителе (н-пропаноле, втор-бутаноле, ацетоне и его смеси с этиловыми эфиром или этил-ацетатом и др.) путём «затравки» кристаллическим пропиленгликолем раствора, охлажденного до температуры ниже −29 °C [14] .
По химическим свойствам 1,2-пропиленгликоль — типичный гликоль. С щелочными металлами и щелочами образуют гликоляты, с карбоновыми кислотами и ангидридами — одно- и двузамещенные сложные эфиры; этерификация 1,2-пропиленгликоля и моноэфиров приводит к диэфирам. При дегидратации в присутствии кислот или щелочей 1,2-пропиленгликоль образует смесь диметил-1,4-диоксанов, в присутствии Н3РО4 при 250 °C-пропионовый альдегид, в присутствии АlРО4 — аллиловый спирт (2-пропен-1-ол)CH2=CH-CH2-OH и ацетон. При каталитическом дегидрировании 1,2-пропиленгликоля дает ацетол СН3-СО-СН2-ОН или пропионовый альдегид, пропионовую кислоту, метилглиоксаль и др. В процессе окисления 1,2-пропиленгликоля продуктами реакции являются ацетон, пропионовый альдегид, молочная кислота, формальдегид, ацетальдегид и др.
Токсикология [ править | править код ]
Добавка E1520 (пропиленгликоль) разрешена для использования в большинстве стран мира [15] .
Производство пропиленгликоля [ править | править код ]
Схема производства [ править | править код ]
Получение пропиленгликоля осуществляется путём гидратации окиси пропилена при температуре от 160 до 200 градусов и при давлении около 1,6 МПа. При этом выделяется 85,5 % пропиленгликоля, 13 % дипропиленгликоля и 1,5 % трипропиленгликоля. Выделяют гликоли в вакууме на ректификационной колонне. Гарантийный срок хранения продукта — один год со дня изготовления. Пищевой пропиленгликоль хранится около двух лет. В процессе эксплуатации не следует забывать, что при перегреве растворов, содержащих пропиленгликоль, начинается разложение основы и присадок, поэтому возможно ухудшение теплофизических свойств раствора.
Применение пропиленгликоля [ править | править код ]
Антифризы (теплоносители, хладоносители) [ править | править код ]
Низкозамерзающие теплоносители на основе водного раствора пропиленгликоля широко используются в различных отраслях промышленности в качестве теплоносителей (антифризов), в том числе в системах отопления, вентиляции, кондиционирования жилых домов и общественных зданий, в системах охлаждения пищевых производств, а также в другом теплообменном оборудовании в интервале температур от −40 °C до +108 °C.
Зависимость температуры замерзания теплоносителей от концентрации в них пропиленгликоля:
t замерзания, °C | −40 | −30 | −20 | −10 | −5 | 0 |
---|---|---|---|---|---|---|
Содержание, % масс. | 54 | 48 | 39 | 25 | 15 | 1 |
В домашних условиях можно определить температуру замерзания t замерзания °С эксплуатируемого теплоносителя по плотности. Зависимость плотности от температуры замерзания для водных растворов пропиленгликоля приведены в таблице 2.
Зависимость плотности от температуры начала кристаллообразования пропиленгликоля:
t замерзания, °C | −40 | −30 | −20 | −10 | −5 | 0 |
---|---|---|---|---|---|---|
Плотность, кг/м.куб. | 1040 | 1037 | 1031 | 1019 | 1010 | 999,3 |
- в производстве ненасыщенных полиэфирных смол (для строительной индустрии и производства автомобилей), эластичных полиуретанов, алкидных смол;
- как растворитель природных и синтетических веществ при приготовлении мазей, паст, кремов, шампуней и т. д. в фармацевтической и косметической промышленности;
- в пищевой промышленности как растворитель пищевых добавок и увлажнитель табака. 1,2-Пропиленгликоль обладает умеренными консервирующими и бактерицидными свойствами;
- Для дезинфекции помещений на предприятиях пищевой промышленности (распыляют в воздухе в виде аэрозоля);
- при изготовлении тормозных жидкостей, антифризов, антиобледенительных жидкостей и теплоносителей;
- в качестве пластификатора при производстве целлофановых и поливинилхлоридных плёнок;
- в дымовых машинах для создания визуальных эффектов на концертах, эстрадных шоу, в киноиндустрии;
- В связи с заменой эфиров этиленгликоля менее токсичными соединениями возрастает применение эфиров 1,2-пропиленгликоля;
- в жидкости для электронных парогенераторов и ЭСДН;
В пищевой промышленности пропиленгликоль зарегистрирован в качестве пищевой добавки E1520, как влагоудерживающий, смягчающий и диспергирующий агент.
Пропиленгликоль – бесцветное органическое соединение, почти без запаха, прозрачное, вязкое со слабо выраженным сладким вкусом, также называемое 1,2-пропандиол, пропан- 1,2-диол или α-пропиленгликоль, чтобы отличить его от изомера пропана-1,3-диола (β-пропиленгликоль).
Промышленный способ получения пропиленгликоля происходит путем окиси пропилена. Различные производители используют либо некаталитический высокотемпературный процесс от 200°C (392°F) до 220°C (428°F) или каталитический метод, который протекает при температуре от 150°С (302°F) до 180°C (356°F) в присутствии либо ионообменной смолы, либо небольшого количества серной кислоты, либо щелочи.
Пропиленгликоль также может быть получен путем обработки глицерина и биодизеля.
Важно! Приобретайте пропиленгликоль только у официальных дистрибьюторов во избежание подделки!
Свойства пропиленгликоля
Пропиленгликоль – гигроскопичная бесцветная жидкость, содержащая асимметричный атом углерода, растворимая в воде, этаноле, диэтиловом спирте, ацетоне и хлороформе. Он не вызывает коррозию, обладает очень низкой летучестью и очень низкой токсичностью.
Молекулярная формула пропиленгликоля – C3H8O2, молярная масса – 76.09 грамм/моль, плотность – 1,036 г/см³, температура плавления – -59°C, 214K, -74°F, температура кипения – 188,2°C, 461K, 371°F, теплопроводность – 0,34.
Применение пропиленгликоля
45% производимого в мире пропиленгликоля используется в качестве химического сырья для производства ненасыщенных полиэфирных смол. Пропиленгликоль, вступая в реакцию со смесью ненасыщенных малеиновых ангидридов и изофталевой кислотой, образует сополимер. Этот частично ненасыщенный полимер подвергается дальнейшему сшиванию для получения термореактивных пластмасс. Также пропиленгликоль вступает в реакцию с оксидом пропилена, образуя олигомеры и полимеры, которые используются для получения полиуретанов.
Применение пропиленгликоля считается безопасным для производства продовольственных продуктов и медикаментов. Пищевой пропиленгликоль используется в качестве добавки E1520, которая является растворителем и консервантом пищевых продуктов, а также используется для табачных изделий и в кормах для животных, является основным ингредиентом в жидкостях, используемых в электронных сигаретах. Применение пропиленгликоля также возможно в производстве средств личной гигиены и косметики, таких как эликсиры и лосьоны для тела, шампуни, эмульсии, пасты, крема и помады.
Свойства пропиленгликоля повышать и понижать температуру жидкостей позволяют использовать его в составах антиобледенительных жидкостей для самолетов и антифризов для автомобилей, в системах кондиционирования, вентиляции и отопления жилых помещений, в системах охлаждения пищевых продуктов и другом теплообменном оборудовании.
Широко применение пропиленгликоля в качестве растворителя в традиционной медицине. На основе пропиленгликоля создаются пероральные и инъекционные медикаменты, такие как Диазепам и Лоразепам.
Вред пропиленгликоля
Пищевой пропиленгликоль признан нетоксичным и безопасным для применения, а также не вызывающим серьезных побочных эффектов веществом. Однако серьезный вред пропиленгликоль наносит организму в плазменной концентрации свыше 1 грамма/литр, что требует чрезвычайно высокого потребления лекарств на основе пропиленгликоля в течение относительно короткого периода времени. Случаи отравления пропиленгликолем, как правило, связаны либо с неуместным внутривенным введением или случайным проглатыванием большого количества пропиленгликоля.
Длительный контакт пропиленгликоля с кожей по существу не вызывает сильных раздражений. Неразведенный в воде пропиленгликоль оказывает минимальное раздражающее действие на глаза и иногда приводит к небольшим переходным конъюнктивитам. Пар пропиленгликоля может вызывать раздражения глаз и верхних дыхательных путей. Вдыхание паров пропиленгликоля не представляет значительной опасности для человека, однако длительное вдыхание тумана пропиленгликоля для театральных постановок может вызывать раздражение дыхательных путей.
Внутривенное введение в больших дозах препаратов, в состав которых входит пропиленгликоль может приводить к гипотензии, брадикардии, аномалиям зубца Т и комплекса QRS на ЭКГ, аритмии, остановке сердца, синдрому гиперосмолярности, молочному ацидозу и гемолизу.
Согласно исследованию шведского университета Карлстад 2010 года концентрация платиноидов, пропиленгликоля и эфиров гликолей в воздухе помещений приводит к повышенному риску развития дыхательных и иммунных нарушений. Было доказано, что частое вдыхание эфиров пропиленгликоля приводят к развитию астмы, сенной лихорадки, экземы и аллергии с повышенным риском в диапазоне от 50% до 180%. Эта концентрация связана с использованием красок на водной основе и моющих средств, в состав которых входят эти компоненты.
P.S. Я тоже из города ))
P.S. Я тоже из города ))