Бензиловый спирт — свойства, получение, применение

Бензиловый спирт

Химическое название бензилового спирта – фенилкарбинол. Это ароматический спирт, который используется в парфюмерии, фармакологии (для обеззараживания препаратов на масляной основе, которые вводятся внутримышечно), а также в пищевой промышленности, в качестве наполнителя Е1519. Его химическая формула – C6H5CH2OH.

Физические свойства бензилового спирта: бесцветная маслянистая жидкость с приятным запахом. Он растворяется жидких оксиде серы и аммиаке, в органических растворителях, в воде растворяется плохо. Его запах напоминает аромат жасмина.

В природе бензиловый спирт содержится, в свободном виде, а также в виде эфиров салициловой, уксусной и бензойной кислот, в эфирных маслах (например, гераниевом и жасминовом масле). В промышленности его получают в процессе омыления бензилхлорида (который, в свою очередь, получают путем хлорирования толуола, а его добывают их бензиновых фракций нефти). Второй вариант получения бензилового спирта – реакция взаимодействия бензойного альдегида и формальдегида в присутствии щелочи (гидроксида натрия). В этом случае бензойный альдегид может производиться как из толуола, так и из натурального сырья – гликозида амигдалина (вещества, содержащегося в косточках горького миндаля, абрикоса, персика и других).

Применение бензилового спирта в пищевой промышленности

В пищевой промышленности его широко используют для изготовления двух основных групп товаров:

  • в качестве ароматизатора в составе эссенций, при производстве алкогольной продукции (ликеров, вин, коктейлей, не более 100 мг на литр продукции);
  • в качестве консерванта и ароматизатора, при производстве шоколада и шоколадных кремов, хлебобулочных изделий (не более 250 мг на килограмм продукции).

В России бензиловый спирт в виде пищевой добавки разрешен к применению, но контролируется допустимая дозировка. В США, Евросоюзе, Австралии – эта добавка запрещена.

Предельно допустимая норма потребления бензилового спирта – до 0,5 мг на 1 кг массы тела. В организме он расщепляется до бензойной кислоты, которая содержится во многих продуктах. Это вещество выводится через почки, легко усваивается организмом. Однако у детей механизм расщепления и вывода бензойной кислоты еще не налажен, потому им и аллергикам лучше не употреблять продукты, которые содержат бензиловый спирт.

Применение бензилового спирта в производстве косметики и парфюмерии

В кремах и лосьонах (а также зубных пастах, красках, шампунях и других средствах для волос) бензиловый спирт применяется как антисептик и консервант. Применение консервантов в косметике оправдано тем, что без них крема являются отличной питательной средой для разного рода бактерий и быстро теряют свои свойства (и даже становятся опасными в употреблении). К примеру, самодельная косметика «без консервантов» либо на самом деле содержит их, но природного происхождения (те же ароматические масла, в которых бензиловый спирт содержится в виде соединений), либо рассчитана на употребление порционно, сразу после изготовления. Свойство бензилового спирта проявлять антимикробное действие против грамположительных бактерий, грибков, дрожжей и плесени как нельзя лучше подходит для использования этого вещества в производстве косметики. Однако бензиловый спирт способен вызывать аллергические реакции, поэтому в Европе разрешен к применению в концентрации не большей, чем 1% (производители могут увеличивать и до 3%). И в детской косметике его не используют. Часто вещество добавляют в крема вместе с другими консервантами: парабенами, хлоргексидина биглюконатом, бензалкония хлоридом.

В парфюмерии и при производстве дезодорантов бензиловый спирт используют как ароматический ингредиент и для большей устойчивости запаха.

Бензиловый спирт: свойства, получение, применение

Ароматические спирты – производные гомологов бензола, в радикале которых атом водорода замещен на гидроксигруппу. На сегодня в парфюмерной индустрии очень часто используется бензиловый спирт. Формула указанного соединения представлена остатком спирта и радикалом бензола (фенил) – С6Н5СН2ОН. Для ароматических спиртов характерна изомерия радикала боковой цепи и размещение группы – ОН в углеводородной цепи. Спиртам в большинстве случаев дают тривиальные названия.

Бензиловый спирт: способы получения

Ароматические спирты в свободном состоянии широко распространены в природе. Как правило, их выявляют в эфирных маслах. Бензиловый спирт синтезируют из галогенопроизводных гомологов бензола, в которых галоген локализуется в боковой цепи. Эти спирты отличаются от фенолов прежде всего тем, что не имеют ярко выраженных кислотных свойств. Бензиловый спирт также получают из природного сырья, которое содержит сложные эфиры. После этого экстрагируют полученные при этом ароматические спирты. Ароматические спирты очень близки к спиртам алифатического ряда: при действии щелочных металлов образуют алкоголяты; при окислении, в зависимости от структуры, превращаются в соответствующие альдегиды или кетоны; очень просто образуют эфиры и эстеры.

Физические свойства спиртов

Первые представители гомологического ряда ациклических спиртов – жидкости, а высшие спирты – твердые вещества. Первые гомологи (метанол, этанол, пропанол) имеют запах алкоголя, средние (изопропанол, бутанол, изобутанол, пентанол, гексанол) – сивушных масел, высшие – не имеют запаха. Спирты имеют высокую температуру кипения, что связано с ассоциацией их молекул с помощью водородных связей. Большинство этих и других физико-химических свойств спиртов изменяется с увеличением их молекулярной массы.

Следует учитывать тот факт, что при переходе спиртов из жидкого в газообразное состояние (при кипении) разрушается водородная связь. В ультрафиолетовом спектре имеется полоса поглощения в области 150-200 нм. Рентгено- и электронография позволили определить угол нелинейной связи С-С-Н, равный 110°25′. Что касается ароматических спиртов, то им свойственны те же свойства, что и ациклическим спиртам. Эти соединения плохо или совсем не растворяются в воде, хорошо – в органических растворителях. Температура кипения значительно выше, чем в соответствующих им аренов. Полоса поглощения в УФ- и ИК-спектрах аналогична спиртам алифатического ряда.

Химические свойства ароматических спиртов

Указанные соединения имеют те же химические свойства, что и спирты алифатического ряда. Они образуют алкоголяты, эфиры и эстеры, галогенопроизводные по боковой цепи, а при окислении – кетоны, альдегиды, а также ароматические кислоты. Кроме того, эти спирты могут проявлять свойства аренов. К примеру, они могут вступать в реакции бензенового ядра – галогенирования, нитрирования, сульфирования, гидрогенизации и т.п.

Бензиловый спирт – твердое вещество, хорошо растворимо в этаноле, плохо – в воде, плавится при 15,3 °С, кипит при 205,8 °С. Получают его щелочным гидролизом бензилхлорида, взаимодействием бензальдегида с формальдегидом в присутствии гидроксида натрия, из многих эфирных масел и природных бальзамов. Используют в качестве ароматического вещества, фиксатора запаха, растворителя в парфюмерной промышленности.

Бета-фенилэтиловый спирт – твердое вещество, плавится при 27 °С и кипит при 222 °С, растворяется в этаноле. Входит в состав розового, гвоздичного эфирных масел. Используется в качестве ароматического вещества, которое имеет запах роз. Также это вещество часто применяется в парфюмерной и пищевой промышленности.

Коричный спирт – твердое вещество, плавится при 33 °С, хорошо растворимо в этаноле. Содержится преимущественно в виде эфиров в эфирных маслах, пахучих смолах, бальзамах. Ароматическое вещество с запахом гиацинта используется в парфюмерной промышленности, а также в качестве сырья для синтеза большинства пахучих веществ.

Читайте также:  Карбонат аммония - получение, свойства, применение

Свойства и сферы применения изопропилового спирта

В ряде изданий изопропиловый спирт довольно часто встречается под названием изопропанол. В литературе по химии нередко фигурирует как пропанол-2 или диметилкарбинол. Представлен в виде бесцветной жидкости с наличием характерного спиртового запаха резкого звучания. Изопропиловый спирт входит в число вторичных спиртов в алифатическом ряду.

Изопропиловый спирт как абсолютированный, так и технический применим в случае необходимости очистительных процедур оптических волокон. Данный факт вполне объясним улучшенными свойствами данного продукта в сравнении с любым другим соединением и соединениями этанола в том числе.

Спирт изопропиловый быстро и эффективно уничтожает практически все загрязнения при отсутствии видимых разводов, тем самым действие изопропилового спирта отличается от обычного медицинского, купленного в аптеке.

Безусловно, широко применим в бытовой химии и хозяйственных товарах. Вследствие чего, вещество выпускается во всем многообразии упаковок. Резкий запах вещества маскируется различными видами отдушек.

Состав

Изопропиловому спирту характерны все основные качества, которые присущи вторичным спиртам жирного ряда. Общая молекулярная формула:

Изопропиловый спирт отличается высокой огнеопасностью. Практическим примером вещества является алкоголь вторичного типа, где происходит соединения углеродов, что возможно отразить с помощью формульного выражения:

(СН3)2СНОН, либо СН3СНОНСН3

Следует отметить, что алкоголь вторичного типа представляет структурный изомер пропанола. Пропиловый спирт, включая изомеры — жидкости с характерным запахом спирта. Такие вещества возможно получить по итогам разгонки сивушных масел. В случае синтетического метода – из окиси углерода, водорода, а спирт изопропиловый – посредством газа крекинга (в пропилене).

Основные химические свойства вещества

Изопропиловый спирт отлично растворяется в любом из нижеперечисленных веществ:

  • • Достаточное количество воды;
  • • Алкоголь содержащие продукты;
  • • Некоторые эфиры и хлороформ.

С помощью данного вещества можно с легкостью растворять этилцеллюлозу, большинство масел, материалы на основе резины, вещества и материалы с наличием некоторого количества смол в своем составе (натурального происхождения).

В случае с любыми соляными растворами, изопропиловый спирт в реакцию не вступает. Спирт подобного типа возможно выделять из водных растворов, добавив немного поваренной или иной соли, что отличает его от таких спиртов, как этанол и метанол.

Перечень физических свойств изопропилового спирта

  • • Масса вещества (молекулярная, по международным атомным массам) – 60, 095;
  • • Уровень температуры – 82, 4 °С;
  • • Показатель плотности (при 20° С) – 0, 785 г/см3;
  • • Температура, при которой происходит плавление – 89 °С;
  • • Уровень давления пара (при 25° С) – 5, 229 кПа;
  • • Величина температуры вспышки – 11,7 °С.

Согласно межгосударственным стандартам спирт изопропиловый регламентируется следующими техническими условиями: ГОСТ 9805-84 от 01. 01. 1986 г. Указанный стандарт относится к спирту, получаемому гидратацией пропилена.

Выступая в качестве вторичного алкоголя, изопропиловый спирт подвергается окислению, вступая в реакцию с ацетоном. Такой эффект достигается обязательным использованием окислителя. Таким окислителем может выступать, например, хромовая кислота. Или же следует провести дегидрирование изопропилового спирта по нагретому катализатору (медь):

(СН3) 2СН-О → (СН3) 2СО + Н2

Основные сферы применения

Изопропиловый спирт представляет собой дешевый, но очень эффективный растворитель. Используется в таких сферах производства, как:

  • • Товары парфюмерии и косметической промышленности;
  • • Производство гигиенической продукции;
  • • Бытовые химикаты нескольких категорий, что допускает добавление различных красителей;
  • • Полиграфическая продукция и лакокрасочные материалы;
  • • Служит исходным сырьем для целого ряда фармацевтических товаров;
  • • Используется как базовое сырье в производстве ацетона.

Изопропиловый спирт выступает в качестве заменителя спирта этилового, находя широкое применение товарах автохимии, изделиях медицинского предназначения, в качестве промышленного растворителя.

В медицине изопропиловый спирт играет особую роль, применяясь в качестве эффективного дезинфицирующего средства. Именно им производится обработка мест инъекций. Также используется как антисептик.

Базовые виды производства

Изопропиловый спирт получают тремя методами. Основные реакции:

  • • Пропилен и серная кислота. В итоге возможно получить смесь сульфатных эфиров. Они также подвергаются переработке, а в итоге одним из побочных продуктов получается диизопропиловый спирт;
  • • Гидратация прямого типа в условиях жидкой или газовой фазы. В этом случае присутствие катализаторов обязательно;
  • • Проведение гидрогенизации неочищенного ацетона.

Основные поставщики продукции

На территории РФ поставку и реализацию продукции, содержащей изопропиловый спирт, осуществляют несколько предприятий. Основные из них:

  • • ЗАО «Завод синтетического спирта» Оренбургская область, г. Орск;
  • • ООО «Торговый Дом «Орион», расположенный в г. Санкт – Петербург.

Особых рекомендаций по материалу производства тары для изопропилового спирта нет, как правило, отгрузка товара происходит в следующих формах фасовки:

  • • Бутыли объемом в 0,5 л и 1 л;
  • • Канистры вместимостью от 3 л до 30 л;
  • • Оптовикам удобнее приобретать продукцию в 200 – литровых бочках.

Цена такой химической продукции колеблется от 80 до 200 рублей за 1 килограмм, что обуславливается формой упаковки, производителем (или поставщиком), степенью очистки и типом реализуемого изопропилового спирта.

HimMax

Каталог

Бензиловый спирт

Бензиловый спирт

ГОСТ 8751-72

дают возможность использовать его как консервант. В качестве источника получения спирта возможно использование природного сырья. Вещество может быть извлечено путем гидролиза или экстракции, а также с применением химических реакций. Бензиловый спирт в

Бензиловый спирт (фенилкарбинол) — органическое соединение, простейший ароматический спирт, C6H5CH2OH.

Бензиловый спирт относится к простейшим ароматическим спиртам из группы бензола. Его можно встретить в виде Формула бензилового спирта эфиров или даже в свободном состоянии в эфирных маслах, получаемых из жасмина, гиацинта и некоторых других цветов.

Бензиловым спиртом называют простейший ароматический спирт, который относится к группе бензола. В эфирных маслах из гиацинта, жасмина и других цветов его можно встретить в свободном состоянии или в виде эфиров. По внешнему виду соединение имеет вид жидкости без цвета с приятным цветочным ароматом. Спирт обладает обжигающим вкусом, оказывает обезболивающий эффект в случае попадания на слизистые оболочки. Одним из свойств бензилового спирта является стабильность в воде, щелочной и кислой среде. Вещество не обладает токсичностью, однако в детской косметике не рекомендовано его использовать. Свойства бензилового спирта как антисептика дают возможность использовать его как консервант. В качестве источника получения спирта возможно использование природного сырья. Вещество может быть извлечено путем гидролиза или экстракции, а также с применением химических реакций. Бензиловый спирт в промышленных масштабах получают путем окисления толуола и воздействия водного щелочного раствора на бензилхлорид.

Бензиловым спиртом называют простейший ароматический спирт, который относится к группе бензола. В эфирных маслах из гиацинта, жасмина и других цветов его можно встретить в свободном состоянии или в виде эфиров. По внешнему виду соединение имеет вид жидкости без цвета с приятным цветочным ароматом. Спирт обладает обжигающим вкусом, оказывает обезболивающий эффект в случае попадания на слизистые оболочки. Одним из свойств бензилового спирта является стабильность в воде, щелочной и кислой среде. Вещество не обладает токсичностью, однако в детской косметике не рекомендовано его использовать. Свойства бензилового спирта как антисептика дают возможность использовать его как консервант. В качестве источника получения спирта возможно использование природного сырья. Вещество может быть извлечено путем гидролиза или экстракции, а также с применением химических реакций. Бензиловый спирт в промышленных масштабах получают путем окисления толуола и воздействия водного щелочного раствора на бензилхлорид.

Читайте также:  Яблочная кислота — свойства, получение, описание

Свойства

Бесцветная жидкость со слабым приятным запахом; tкип 205,8 °C; плотность 1045,5 кг/м³ (1,0455 г/см³) при 20 °C. Бензиловый спирт хорошо растворим в органических растворителях и жидких SO2 и NH3, в 100 г воды растворяется 4 г бензилового спирта.

Химические свойства

Взаимодействие с щелочными и щелочноземельными металлами:

образуется бензилат натрия

Взаимодействие с треххлористым фосфором — образуется бензилхлорид

Взаимодействие с уксусным ангидридом — образуется бензиловый эфир уксусной кислоты (бензилацетат):

Нахождение в природе

В свободном состоянии или в виде сложных эфиров бензойной, салициловой и уксусной кислот бензиловый спирт содержится в эфирных маслах, например жасминном, гвоздичном, перуанском бальзаме и др.

Получение

Получают бензиловый спирт омылением бензилхлорида в основном в присутствии щёлочи:

а также действием щёлочи на смесь бензойного альдегида и формальдегида:

(см. Реакция Канниццаро).

Применение

Бензиловый спирт применяют в парфюмерии, а также как растворитель лаков. Также применяется для обеззараживания масляных растворов препаратов для внутримышечного введения в фармакологии.

Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E1519.

Бензиловый спирт

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: C 7 H 8 O

Рациональная формула: C 6 H 5 CH 2 OH

Химический состав Бензилового спирта

СимволЭлементАтомный весЧисло атомовПроцент массы
CУглерод12.011777,7%
HВодород1.00887,5%
OКислород15.999114,8%

Молекулярная масса: 108,14

Бензиловый спирт (фенилкарбинол) — простейший ароматический спирт, C 6 H 5 CH 2 OH.

Бесцветная жидкость со слабым приятным запахом; tкип 205,8 °C; плотность 1045,5 кг/м³ (1,0455 г/см³) при 20 °C. Бензиловый спирт хорошо растворим в органических растворителях и жидких SO 2 и NH 3 , в 100 г воды растворяется 4 г бензилового спирта.

При взаимодействие с щелочными и щелочноземельными металлами образуется бензилат натрия. Взаимодействие с треххлористым фосфором — образуется бензилхлорид. Взаимодействие с уксусным ангидридом — образуется бензиловый эфир уксусной кислоты (бензилацетат).

Находится в природе в свободном состоянии или в виде сложных эфиров бензойной, салициловой и уксусной кислот бензиловый спирт содержится в эфирных маслах, например жасминном, гвоздичном, перуанском бальзаме и др.

Получают бензиловый спирт омылением бензилхлорида в основном в присутствии щёлочи, а также действием щёлочи на смесь бензойного альдегида и формальдегида.

Бензиловый спирт применяют в парфюмерии, а также как растворитель лаков. Также применяется для обеззараживания масляных растворов препаратов для внутримышечного введения в фармакологии. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E1519.

Получение бензилового спирта осуществляется посредством омыления бензилхлорида в присутствии щелочи ( химическая формула: C6H5CH2Cl + H2O → C6H5CH2OH + HCl) или воздействием щелочи на смесь формальдегида и бензойного альдегида ( химическая формула: C6H5CHO + HCHO → C6H5CH2OH + HCOOH)

Бензиловый спирт представляет собой бесцветную прозрачную жидкость со слабовыраженным приятным запахом. Температура его кипения составляет 205 °С, плотность – 1045.5 кг/м³.

Бензиловый спирт находит применение сразу нескольких областях. Прежде всего, речь идет о парфюмерной промышленности, где данное вещество входит в состав многих водных и неводных косметических препаратов в концентрации, не превышающей 3%. Так же бензиловый спирт входит в состав многих растворителей лаков.

Используется бензиловый спирт и в фармакологии для обеззараживания масляных растворов препаратов, предназначенных для внутримышечных и внутривенных инъекций ( в концентрации до 2%). Зарегистрирован как пищевая добавка Е-1519.

Особых требований к транспортировке бензилового спирта не предъявляется. Может перевозиться любым видом транспорта.

Хранить бензиловый спирт можно в крытых складских помещениях, при этом особое внимание должно уделяться температурному режиму. Наиболее приемлемым для хранения данного вещества является температурный диапазон от +5 до + 25°С. В качестве тары для хранения могут использоваться стальные цистерны или бутыли с темным стеклом. Поскольку бензиловый спирт является горючим, при хранении необходимо уделять особое внимание мерам пожарной безопасности. В местах хранения вещества должно быть запрещено курение и обращение с открытым огнем.

При попадании бензилового спирта на кожу, место поражения следует тщательно промыть теплой водой.

Влияние на организм

При обращении с высокими концентрациями бензилового спирта могут наблюдаться кратковременная головная боль, тошнота, головокружение и диарея. Внутреннее применение препарата может привести к летальному исходу.

Не нашли что искали? Вы можете оставить заявку, в форме обратной связи.

Бензиловый спирт — свойства, получение, применение

Области использования спиртов многочисленны и разнообразны, особенно учитывая широчайший спектр соединений, относящихся к этому классу. Вместе с тем, с промышленной точки зрения, только небольшой ряд спиртов вносит заметный вклад в глобальную мировую экономику.

В TOP 50 за 2002 год соединений, выпускаемых химической промышленностью США, из спиртов входят только метанол и этиленгликоль. В следующие 50 важнейших химических соединений, по данным за 1999 год, включены изопропиловый спирт, н-бутиловый спирт, синтетический этанол, пропиленгликоль, диэтиленгликоль, 2-этилгексанол, 1,4-бутандиол, сорбитол и глицерин.

В мире наибольшее значение из алканолов имеют метиловый, этиловый, пропиловый, изопропиловый спирт, а также бутиловые, амиловые и высшие жирные спирты. Из циклических и ароматических спиртов: циклогексанол, 2-этилгексанол, фенилэтиловый и бензиловый спирты; из гликолей и полиолов: этиленгликоль, пропиленгликоль, диэтиленгликоль, глицерин, пентаэритрит.

Самым распространённым и используемым спиртом в мире является этанол. Его мировой объём потребления составляет около 65 млн тонн. Совокупный мировой объём потребления прочих спиртов по различным направлениям использования составляет около 70 млн тонн.

Наиболее крупнотоннажными направлениями использования спиртов являются:

· промежуточные продукты для основного органического синтеза;

· применение в качестве топлива;

· производство синтетических моющих средств, парфюмерии и косметики;

· использование в пищевой и фармацевтической промышленности.

Таблица 17. Ключевые направления использования некоторых распространённых спиртов.

Преобладающее направление использования

Прочие значимые направления использования

1. Синтез формальдегида.

2. Синтез простых эфиров — оксигенирующих компонентов бензина.
3. Синтез уксусной кислоты и уксусного ангидрида.
4. Прямое использование в качестве топлива.

1. Прямое использование в качестве топлива.

2. В качестве растворителя.
3. Синтез органических соединений.

1. В качестве растворителя.

2. Органический синтез.

1. В качестве растворителя.

2. Синтез ацетона и его производных.
3. Синтез изопропиловых эфиров.

1. Синтез бутиловых эфиров, используемых в качестве растворителей и пластификаторов.

2. В качестве растворителя.
3. Прямое использование в качестве топлива.

высшие жирные спирты

1. Синтез пластификаторов, смазочных масел, присадок и синтетических моющих средств.

1. Полупродукт в синтезе нейлона.

1. Производство полиэфирных волокон, смол и плёнок.

2. Производство антифризов.

1. Производство ненасыщенных полиэфирных смол.

2. Производство антифризов для авиации и пищевой промышленности.

1. В парфюмерно-косметической промышленности как компонент средств личного ухода и ухода за полостью рта.

Читайте также:  Муравьиная кислота - свойства, получение, применение

2. Производство напитков и продуктов питания.
3. В фармацевтической промышленности.

Применение спиртов в основном органическом синтезе

Таблица 18. Применение спиртов для производства продукции основного органического синтеза.

Краткое описание процесса

Высокотемпературное каталитическое окисление метанола .

Реакция протекает в жидкой фазе при 50—85 °С и давлении 0,7—1,5 МПа в присутствии катионообменных смол.

Жидкофазное карбонилирование при 220—250 °С и давлении 30 МПа в присутствии сложного родиевого катализатора и небольших количеств иодметана.

Жидкофазное алкилирование анилина при 200 °С и давлении 3,7 МПа в присутствии каталитических количеств серной кислоты

Газофазный аммонолиз метанола при высокой температуре и давлении

Реакция протекает в газовой фазе при 200—350 °С в присутствии ZnCl2на твёрдом носителе

Дегидратация этанола при 250 °С над Al2O3

Многостадийное жидкофазное хлорирование этанола

1. Окисление воздухом в газовой фазе при 375—550 °С в присутствии серебряного или медного катализатора
2. Дегидрирование при 260—290 °С над активированным хром-медным катализатором

Этерификация с уксусной кислотой в присутствии кислотного катализатора

Каталитическое жидкофазное или газофазное дегидрирование

Модифицированный высокотемпературный Реппе-процесс, протекающий в присутствии HCl и тетракарбонила никеля в качестве катализатора

Применение спиртов в качестве топлива

Использование спиртов в качестве топлива — тема значимая, обширная и экономически очень важная — более подробно изложена в указанных выше статьях, поэтому здесь ограничимся только общими вопросами. Говоря о практическом применении спиртов, отметим, что основным направлением является их использование в качестве моторного топлива, однако существует и ряд вспомогательных направлений, например, использование метанола и этанола в топливных элементах для различных приборов.

Для топливных целей в настоящий момент используются в промышленных объёмах три спирта: метанол, этанол и бутанол, что связано, прежде всего, с их коммерческой доступностью и возможностью массового производства из растительного сырья. При этом возможно использование спиртов в виде горючего в чистом виде, в виде различных смесей с бензином или дизельным топливом, а также в качестве оксигенирующих добавок с целью повышения октанового числа и снижения токсичности отработанных газов. Также отдельным направлением является использование метанола для переэтерификации жиров в производстве биодизеля.

Преобладающим топливным спиртом является этанол. По оценкам экспертов, на 2009 год 80—90 % всего производимого в мире этилового спирта было использовано в этих целях и составило 73,9 млрд литров.

Основные причины, послужившие активному изучению спиртов в качестве альтернативного горючего, это:

· рост цен на нефть и газ, а также исчерпаемость этих ресурсов в ближайшем будущем;

· спирты обладают высокими эксплуатационными характеристиками, а продукты сгорания содержат меньше вредных веществ;

· спирты могут изготавливаться биохимическим методом из отходов пищевой, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, тем самым попутно решая проблему утилизации.

Вместе с тем, массовое использование вышеуказанных спиртов в качестве моторного топлива, помимо чисто экономических причин, имеет ряд недостатков:

· метанол и этанол обладают по сравнению с бензином меньшей энергоэффективностью и, соответственно, обеспечивают больший расход;

· низкие температуры кипения спиртов могут служить причиной образования паровых пробок, что может существенно усложнить работу двигателя;

· гигроскопичность спиртов, а также их растворимость в воде может привести к резкому снижению мощности при попадании влаги в топливную систему;

· спирты обладают существенно более высокими коррозионными характеристиками по сравнению с углеводородами;

· относительно высокая скрытая теплота сгорания метанола и этанола может служить причиной проблемы при смешении этих спиртов с воздухом и дальнейшей транспортировки через впускной коллектор двигателя.

Промышленное применение спиртов

Растворители

Среди растворителей широкое распространение имеют самые разные классы спиртов: одноатомные и многоатомные; алифатические и циклические. Спирты относятся к полярным растворителям и применяются в самых различных отраслях промышленности.

Самым распространённым спиртом среди растворителей является этанол — его мировой объём потребления в этом качестве превышает 3,5 млн тонн в год. Другими популярными растворителями являются метанол и изопропанол с объёмами потребления более 1 млн тонн в год.

Использование спиртов в качестве растворителей включает в себя следующие направления:

· экстракция и очистка натуральных продуктов, таких как жиры и масла, смолы, воск, природные красители и ароматизаторы, альгинаты, витамины, алкалоиды, водоросли;

· носитель в пищевой промышленности;

· очистка, кристаллизация и осаждение органических химических веществ.

· Растворитель в производстве красок и покрытий:

· растворитель для синтетических полимерных материалов;

· компонент цементов, грунтовок, красок и чернил.

· промышленный очиститель в производстве электронных компонентов, металлических поверхностей, фотоплёнок и фотобумаг; стеклоочиститель и пр.;

· компонент жидкого мыла и моющих средств.

· Растворитель в производстве потребительской продукции:

· в производстве фармацевтической продукции: настоек, экстрактов и пр.;

· в парфюмерии и косметике: компонент жидких средств ухода за телом, волосами, кожей, ногтями, парфюмерных композиций, дезодорантов и пр.

· самые различные бытовые аэрозоли: очистители, воски, полироли, краски, размораживатели, репелленты от насекомых, освежители и очистители воздуха, лаки для волос;

· аэрозоли, используемые в медицине и ветеринарии: антисептики, фунгициды и инсектициды, спреи для обезболивания и оказания первой помощи, ветеринарные спреи и пр.

Перечень некоторых отраслей промышленности и спиртов, используемых в этих отраслях в качестве растворителей, приведены в таблице 19.
Таблица 19. Применение спиртов в качестве растворителей в отдельных отраслях промышленности.

Примеры используемых спиртов

метанол, бутан-1-ол, этиленгликоль

нанесение покрытий на металлические поверхности

метанол, пропан-2-ол, бутан-1-ол, бутан-2-ол, 2-метилпропан-2-ол

очистка и подготовка поверхностей

основа для чернил, жидких красителей и лаков, для введения в композиции полимерных компонентов; очиститель

метанол, этанол, пропан-1-ол, этиленгликоль, глицерин

приготовление субстратов, экстракция целевых компонентов

этанол, изопропанол, бутан-1,3-диол

основа парфюмерных композиций, гомогенизация компонентов

носитель; экстракция и очистка масел и жиров

метанол, этанол, изопропанол, бутан-1-ол

основа для красок, очиститель

метанол, бутан-1-ол, бутан-2-ол, 2-этоксиэтанол, 2-метоксиэтанол, этиленгликоль,

очистка и подготовка поверхностей

производство полимеров и искусственных волокон

метанол, аллиловый спирт, бутан-1-ол, бутан-2-ол, 2-метилпропан-2-ол, этиленгликоль

жидкая основа для полимерных материалов, очиститель

промышленность строительных материалов

метанол, пропан-2-ол, бутан-1-ол, бутан-2-ол, 2-метилпропан-2-ол, этиленгликоль

компонент цементов, бетонов, строительных смесей

очистка и обработка поверхностей, расшлихтовка

приготовление лекарственных форм

метанол, этанол, пропан-2-ол, бутан-1-ол, бутан-2-ол, 2-метилпропан-2-ол, аллиловый спирт, этиленгликоль

реакционная среда; очистка, экстракция и осаждение веществ

метанол, бутан-1-ол, этиленгликоль

очистка и экстракция компонентов, носитель

этанол, изопропанол, пропан-1-ол

очистка и обезжиривание электронных компонентов

Поверхностно-активные и моющие вещества

Важнейшим сырьём в производстве современных поверхностно-активных веществ для синтетических моющих средств являются высшие жирные спирты, которые в зависимости от реагента дают неионогенные или анионные ПАВ, что иллюстрирует приведённая ниже схема.

Мировой объём использования высших жирных спиртов в производстве ПАВ в 2000 году составил 1,68 млн тонн. В 2003 году около 2,5 млн тонн ПАВ было произведено на основе высших жирных спиртов.

Таблица 20. Применение высших жирных спиртов для производства поверхностно-активных веществ.

Ссылка на основную публикацию