Пропиленгликоль для чего используется

Пропиленгликоль — вещество, которые было получено в результате переработки нефтепродуктов. Жидкость обладает вязкой консистенцией, не имеет цвета и ярко выраженного запаха. Имеет слегка сладкий вкус.

Применяется в роли растворителя для альдегидов, сложных соединений эфиров и кислот, также для растворения одноатомных спиртов.

Перечислим основные отличия материала, благодаря которым было получено широкое распространение пропиленгликоля.

• Высокая способность впитывать и удерживать влагу.
• Имеет бактерицидное и фунгицидное свойства.
• Применяется для стерилизации и консервации.

Основные области применения

Пропиленгликоль используется практически во всех современных сферах производства.

• Фармацевтической промышленности.
• Лакокрасочной.
• Химической.
• Нефтедобывающей

Пропиленгликоль может входить в состав отдельных смазочных веществ, полимерных пластмасс, антиобледенителей, применяемых в теплоносителях, а также в отдельных веществах, служащих как для производственных целей, так и для решения бытовых задач.

• В роли антифриза в системах отопления, вентилирования и кондиционирования. Данные агрегаты могут быть установлены как на производстве, так и дома.
• Используется для изготовления алкидных и полиэфирных смол для автомобильной и строительной отраслей.
• Часто пропиленгликоль может быть в веществах, созданных в фармацевтике и косметологии.

Гликоли относятся к категории пожароопасных и взрывоопасных материалов. Поэтому во время работы с пропиленгликолем необходимо соблюдать основные правила безопасности, чтобы избежать неприятностей и создания аварийных ситуаций.

• Все емкости, в которых хранится вещество должны быть герметичны и плотно закрыты, чтобы избежать пролива и выплескивания во время транспортирования.
• Во время работы с веществом необходимо применять все средства индивидуальной защиты.
• Крайне рекомендуется закрыть органы дыхания, чтобы предотвратить проникновение паров в легкие.
• Закрыть открытые участки тела, чтобы избежать химических ожогов и травм.

Пропиленгликоль как антифриз для отопления

Пропиленгликоль часто используется в современных системах отопления. Данное вещество выступает в роли антифриза благодаря присутствию дополнительных веществ — присадок-ингибиторов. В такой композиции пропиленгликоль менее опасен и вреден для человека. Все компоненты можно заливать в систему отопления, не опасаясь повредить отдельные элементы. Это касается как чугунных, стальных, медных, так и биметаллических рабочих конструкций. Наличие в антифризе карбоксилатных присадок при работе с пропиленгликолем способно повысить срок службы рабочего контура, таким образом продлив время эксплуатации до ближайшего ремонта.

Нежелательно применение такого антифриза в тех системах, где присутствуют цинковые элементы (в том числе и контуры с трубами, которые внутри покрыты оцинковкой). Все потому, что даже при невысоких рабочих температурах (в среднем около +70 по Цельсию) оцинкованный слой или часть, содержащая цинк внутри, может отсоединяться и отслаиваться. Часть вещества выпадает в виде нерастворимых солей и осадка. Часто это можно наблюдать в тех частях системы отопления, которая отвечает за нагрев антифриза. Со временем в этих местах усиливается коррозийный очаг, который приводит к быстрому выходу системы из рабочего состояния. Требуется внеплановый ремонт или даже замена части контура.

При заправке системы отопления пропиленгликолем важно соблюдать основные правила, чтобы не создать аварийной ситуации, а также повысить эффективность работы антифриза. Перед заливкой раствора, отвечающего за теплообмен, необходимо провести гидравлические испытания и исследования. Это необходимо, чтобы преждевременно выявить участки разгерметизации и места протечек. Если в контуре была применена какая-то другая жидкость, его необходимо тщательно почистить и помыть перед тем как применять антифриз на основе пропиленгликоля. После заправки контура, его нельзя тут же запускать и вводить в эксплуатацию. Должно пройти некоторое время, чтобы из системы ушли все пузырьки воздуха, которые изначально присутствуют в любом теплоносителе.

Особенности применения теплоносителей на основе пропиленгликоля

Часто применение хладоносителей и теплоносителей, созданных на базе пропиленгликоля, в производстве может вызывать ряд проблем, связанных с контактом вещества с металлическими поверхностями. В таком случае появляются три основные проблемы:

• стенки применяемого оборудования со временем при контакте с пропиленгликолем могут подвергаться коррозии и постепенно разрушаться;
• при длительной эксплуатации, внутри контура появляются соли и нерастворимые в воде осадки;
• из-за контакта теплоносителя с контуром, состав первого меняется, что пагубно сказывается на рабочих способностях вещества.

Если эти неприятности своевременно не устранить, появляются более серьезные последствия. Сокращается срок работы оборудования и его эффективность, очень быстро выходят из строя отдельные элементы. Требуется чаще проводить внеплановые ремонтные работы, а это существенно повышает конечную стоимость эксплуатации такого оборудования. Как следствие — снижается рентабельность и эффективность.

Для эффективной работы пропиленгликоля в качестве антифриза необходимо тщательно проверить герметичность всего контура. Только после этого можно использовать вещество. Чтобы достичь нужного результата, можно менять концентрацию воды и пропиленгликоля. Получится жидкость с температурой замерзания от -10С до -650С, все зависит от соотношения.

Если не были применены присадки, срок работы гликоля составляет 5 лет, после чего его необходимо удалить из полости отопительной, или охлаждающей системы. Проводится промывка при помощи щелочного раствора и заливается новая жидкость. Если контур работает в условиях с частым и достаточно длительным воздействием низких температур — раствор рекомендуется менять не реже 1 раза в 3 года.

Консультации и рекомендации можно получить у менеджера нашей компании, связавшись через форму обратной связи на сайте. Специалист обязательно перезвонит и ответит на все интересующие вас вопросы, при необходимости подберет самый оптимальный вариант решения задачи.

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.

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:

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:

• 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.

В составе электронных сигарет присутствует компонент, называемый пропиленгликолем, при этом курильщики редко понимают, что это такое. Он представляет собой вязкую жидкость. Пропиленгликоль обладает слабовыраженным запахом. На вкус вещество сладковатое. Благодаря множеству свойств данное химическое соединение широко используется не только в пищевой промышленности. Применение пропиленгликоля может быть сопряжено с опасностью для здоровья человека, поскольку он способен оказывать негативное влияние на многие системы организма.

Свойства

Данная жидкость обладает хорошей гигроскопичностью. Вещество при нагревании способно к поглощению из воздуха водяных паров. Подобное свойство позволяет применять пропиленгликоль при изготовлении жидкости для вейпов. Плотность пропиленгликоля превышает аналогичные значения у этанола. Но она ниже в сравнении с глицерином и этиленгликолем. У жидкости вязкость больше, чем у одноатомных спиртов.

Вещество отличается хорошими качествами растворителя. Его можно смешивать с большинством групп соединений, среди которых:

• альдегиды;
• амины;
• спирты с одним атомом (изопропиловый, метиловый, а также этанол);
• различные кислоты;
• сложные эфиры.

Данное соединение смешивается с ацетоном и водой. Пропиленгликоль (ПГ) хорошо и полностью растворяется в этаноле. Основные физические свойства вещества представлены в таблице.

Важно учитывать, что в процессе нагрева пропилен-гликолевого раствора он начинает быстро разлагаться. От этого заметно ухудшаются его физические характеристики.

Химические свойства вещества позволяют считать его гликолем. Оно отличается невысокой токсичностью в отличие от пропилена, который обладает сильным наркотическим действием. Пропиленгликоль является пищевой добавкой. Она официально разрешена в подавляющем большинстве государств. При полимеризации пропиленовой окиси получается полипропиленгликоль.

Важно! Вещество выступает также в качестве бактерицидного и консервирующего компонента. Монопропиленгликоль служит смягчающим и влагоудерживающим агентом.

Использование вещества

К сферам, где применяется соединение, относятся:

• химическая промышленность;
• производство продуктов питания;
• изготовление косметики;
• медицина;
• конструирование отопительных систем, кондиционеров.

Порядка 45% пропиленгликоля используется в химической промышленности. Он входит в состав полиэфирных смол. Вещество при последующей обработке становится основой для термореактивных пластмасс. Отмечено использование соединения в процессе получения полиуретанов.

Пропиленгликолевая жидкость за счет смягчающих свойств служит основой для различных средств по уходу за кожей. ПГ наряду со сложными эфирами (парабенами) применяется при производстве детской косметики.

Вещество входит в состав ингаляторов от астмы. Также оно находится в сиропах от кашля. Обладая обеззараживающими свойствами, раствор используется при изготовлении антибактериальных мазей для обработки язв, ран и мозолей.

Теплоемкость пропиленгликоля позволяет добавлять его в технические жидкости, предназначенные для отопительных систем, кондиционеров, вентиляции. Он присутствует в антифризе и чаще ценится выше, чем этиленгликолевые жидкости.

Вещество содержится в продуктах питания. Поскольку оно выступает в качестве консерванта и влагоудерживающего компонента, то его часто добавляют в хлебобулочные изделия, сдобу, кексы. Пропиленгликоль является загустителем и стабилизатором жиров. Он тоже входит в состав пищевых приправ, специй, сиропов и ароматизаторов. Высоко ценится пропиленгликоль в сфере животноводства. Его добавляют в качестве стабилизатора и консерванта в корм для скота.

Характеристики соединения позволяют использовать его в виде пластификатора при изготовлении целлофановых пленок. Жидкий раствор также присутствует в лакокрасочных изделиях.

Опасность пропиленгликоля

Данное вещество не влияет отрицательно на организм человека. ПГ официально признан соединением, не оказывающим вредного воздействия на здоровье. Это оправдывает его широкое распространение в пищевой промышленности, а также при изготовлении электронных сигарет. При этом воздействие вещества может принести вред человеку только в случае его поступления в организм в повышенной концентрации.

Внимание! 25 мг соединения на один килограмм веса являются безопасной дозой для здоровья.

Если вдыхать пропиленгликоль в процессе парения вейпа, то это не вызовет у человека серьезного отравления. После поступления вещества в организм происходит его разложение на безопасные компоненты. Сначала оно преобразуется в молочную, а затем в пировиноградную кислоту. Последняя распадается на углекислый газ с водой.

Пропиленгликоль отличается быстрым выведением из организма. Большая его часть выходит из него уже спустя 4 часа. Только при высокой дозе (от 6 г/кг веса) ПГ может негативно воздействовать на почки.

Возможен вред для организма пропиленгликоля при его вдыхании. При курении вейпа вещество может спровоцировать аллергическую реакцию вплоть до удушья. Это касается людей, имеющих заболевания легких.

Если сравнивать ПГ и моноэтиленгликоль, то второе вещество при сходном названии отличается более опасным действием на человека. После попадания в организм идет распад соединения, в результате чего образуется щавелевая кислота. Она токсична для человека.

Вещества, присутствующие в вейпах

Стандартные электронные сигареты включают в себя три части. В первую (картридж) заливается специальная жидкость, которая под воздействием атомайзера превращается в пар. Пропиленгликоль является одним из структурных компонентов водной смеси для вейпов. Благодаря своей хорошей совместимости со спиртами он взаимодействует с глицерином. Последний служит обязательным компонентом электронных сигарет. Глицериновая смесь (ВГ) активно участвует в образовании пара, который выделяет вейп.

В приборах разных производителей используется определенное соотношение двух элементов. Оптимальной пропорцией считается 50/50, когда в жидкости присутствует равное количество глицерина и пропиленгликоля. Если содержание в ней ВГ выше, чем уровень ПГ, то при парении вейп будет давать больше густого пара. При высоком процентном показателе пропиленгликоля в смеси вейп не делает много дыма, но при этом улучшаются вкусовые качества используемой жидкости.

Если курящему нужно насыщение организма никотином, то в картридж он может добавить его. Вещество не является алкалоидом в чистом виде. Это его изомер. При парении подобной смеси пользы для здоровья не будет, поскольку алкалоид вредит ему, формируя зависимость.

Заметна разница в восприятии жидкости, если в нее производитель добавит ароматизатор. Одной из причин, зачем в смесь для вейпа включаются данные вещества, является стремление улучшить ее вкус. Количество ароматизаторов находится в прямой зависимости от их вида. Натуральные вещества используются редко. В отличие от искусственных требуется гораздо больше естественных ароматизаторов при изготовлении жидкости для вейпов. Ненатуральные компоненты способны образовывать соединения, пагубно влияющие на организм курящего.

При нагревании жидкости и образовании пара устройства могут выделять такие токсичные вещества, как диацетил и формальдегид.

Способы защиты от вредного воздействия

Избежать влияния ПГ можно только при условии полного отказа от электронных сигарет. Для уменьшения негативного воздействия вещества рекомендуется:

• не парить вейп на голодный желудок;
• употреблять больше жидкости;
• отказаться от смесей, в которых присутствует никотин.

Во избежание неблагоприятных последствий для здоровья необходимо реже использовать электронные сигареты. При их парении не рекомендуется делать глубокие затяжки. Не стоит совмещать вейп с табачными папиросами.

Пропиленгликоль является нужным компонентом вейпов. После попадания в организм человека он быстро и легко выводится из него. Вещество при сопоставлении с другими компонентами жидкостей для электронных сигарет отличается безопасностью. Пропиленгликоль не провоцирует ухудшение состояния волос и кожи лица у курильщика, не приводит к повышению кровяного давления. Соединение не наносит вред зубной эмали. При этом ПГ может приводить к аллергическим реакциям и заболеваниям органов дыхания, почему он и не рекомендован для применения ребенком в составе электронных сигарет.

Полезное видео

Из видео можно узнать о составе электронных сигарет: