Propylenglykol - was ist das? Chemische Eigenschaften, Anwendung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-02 13:52

Einer der häufigsten in der Kosmetik-, Parfümerie-, Lebensmittelindustrie sowie im technischen Bereich ist eine organische Substanz, die mit Alkoholen verwandt ist. Sein Name ist Propylenglykol. Was ist das? Berücksichtigen Sie die Eigenschaften, die Struktur des Moleküls und den Anwendungsbereich dieser Verbindung im Laufe des Artikels.

Propylenglykol - was ist das?

Die Leute begannen, diesen zweiwertigen Alkohol zu verwenden, sobald sie herausfanden, welche nützlichen und wichtigen Eigenschaften er hat. Äußerlich unterscheidet es sich nicht wesentlich von Ethanol oder Glycerin, da es sich ebenfalls um eine durchsichtige Flüssigkeit handelt. Seine Viskosität ist zwar höher als die von Ethanol, aber niedriger als die von Glycerin. In seiner Toxizität ist es seinem nächsten Nachbarn in der homologen Reihe, dem Ethylenglykol, weit unterlegen.

Wenn Ethandiol das stärkste Gift ist, dann ist es Propylenglykol nicht. Die Verwendung dieses Stoffes basiert auf seinen physikalischen und chemischen Eigenschaften. Wenn wir kurz die Hauptindustrien beschreiben, in denen Propylenglykol verfügbar ist, wird die Verwendung von mehreren Wirtschaftszweigen ausgedrückt.

1. Chemische Industrie.
2. Flugzeug- und Automobilbau.
3. Öl- und Gasindustrie.
4. Farbindustrie.
5. Kosmetik- und Parfümindustrie.
6. Lebensmittelproduktion.
7. Technischer Tätigkeitsbereich.
8. Medizin.

Offensichtlich ist die Substanz, die wir in Betracht ziehen, ein wertvolles chemisches Rohmaterial und ein wichtiges Objekt für die normale Produktion und das Funktionieren verschiedener Strukturen. Aus diesem Grund wird die Produktion dieses Produkts in Tonnen pro Jahr geschätzt. Der Export und Import zwischen den Ländern ist ebenfalls ziemlich aktiv. Nahezu jeder Tätigkeits- und Produktionsbereich betrifft die Einsatzmöglichkeiten eines Stoffes wie Propylenglykol. Was ist das? Was ist seine chemische Struktur, Formel und Eigenschaften? Wir werden das weiter untersuchen.

Formel und Zusammensetzung des Moleküls

Es gibt mehrere Varianten von Formeln, mit denen sich nicht nur die qualitative und quantitative Zusammensetzung eines Moleküls darstellen lässt, sondern auch die Reihenfolge, in der Atome darin verbunden sind, also die Struktur der Materie.

1. Molekular oder empirisch. Nach dieser Formel kann man die Zusammensetzung der Verbindung beurteilen. Propylenglykol sieht aus wie C₃H₈O_{2. Aber eine solche Aufzeichnung wird es nicht ermöglichen, die Eigenschaften der Materie vorherzusagen, weil die Reihenfolge der Atomverbindungen unbekannt ist.}

2. Abgekürzte Strukturformel. In diesem Fall ist die Propylenglykol-Zusammensetzung dieselbe, aber die Formel kann zwei Formen haben: 1,2 - Propandiol CH₂OH-CHOH-CH_{3 und 1,3-Propandiol CH}2_OH-CH2_-CH2_{OH. Die Position der funktionellen Gruppe beeinflusst die chemische Aktivität der Substanz. Beide Strukturen sind untereinander Isomere.}

3. Vollständige Strukturformel. Es zeigt jede Bindung in einem Molekül, einschließlich der Bindungen zwischen Kohlenstoff und Wasserstoff. In Propylenglykol sind alle Bindungen vom Sigma-Typ einfach, daher macht es keinen Sinn, die vollständige Struktur darzustellen.

Als einfache Substanz ist Propylenglykol eine Flüssigkeit, die eine racemische Mischung aus zwei optisch isomeren Strukturen ist. Dies liegt an dem asymmetrischen Kohlenstoffatom in der Kette. Daher dreht der eine die Polarisationsebene des Lichts nach rechts, der andere nach links. Dies hat jedoch praktisch keinen Einfluss auf die Eigenschaften dieses Stoffes als Ganzes.

Physikalische Eigenschaften von Materie

In Bezug auf die physikalischen Parameter hat 100 % Propylenglykol die folgenden Eigenschaften.

1. Farblose Flüssigkeit, dickflüssig, viskos, mittlere Dichte.
2. Es schmeckt süß, der Geruch ist spezifisch.
3. Es ist ein gutes Lösungsmittel für Vertreter fast aller Stoffklassen.
4. Propylenglykol selbst ist löslich in Wasser und Alkohol, schlecht in Benzol und Ether.
5. Siedepunkt - 45,5 0C bei Normaldruck. Mit zunehmendem Druck steigt die Anzeige.
6. Stark hygroskopisch.
7. Weist geringe Korrosivität auf.

Ähnliche physikalische Eigenschaften und bestimmen die Hauptanwendungsgebiete dieser Substanz. Immerhin PropandiolEs ist in der Lage, feste Medien zu erweichen, Luftfeuchtigkeit aufzunehmen und zu binden, die Temperatur von Substanzen zu senken und umgebende Verbindungen zu dispergieren. Daher wird es auch in der Lebensmittelindustrie eingesetzt.

Chemische Eigenschaften

Hinsichtlich der Reaktivität ist 1,3-Propylenglycol das reaktivere Isomer. Außerdem ist er es, der polymerisieren kann. Im Allgemeinen gibt es mehrere Hauptreaktionen, die dieser zweiwertige Alkohol eingehen kann.

1. Veresterung. Es interagiert mit organischen und anorganischen Säuren unter Bildung von Estern.
2. Bei der Reaktion mit Alkalien entstehen Glykolate, das Gleiche passiert bei der Reaktion mit Alkalimetallen.
3. Fähig zur Dehydratisierung unter Bildung von Aldehyden, Allylalkoholen, Dimethyldioxanen und anderen Produkten.
4. Dehydrierungsreaktionen führen zur Bildung von Acetolen, Aldehyden, Säuren.
5. Oxidation wird von der Bildung von Molekülen von Aceton, Propionaldehyd, Milchsäure, Formaldehyd und anderen Verbindungen begleitet.

Die Verwendung dieses Stoffes in der Industrie gilt als sicher für die Umwelt. In der Tat werden durch die schrittweise Zersetzung des Moleküls einfach Wasser und Kohlendioxid gebildet. Der Ablauf geht so:

• Propylenglykol;
• Milchsäure;
• PVC (Brenztraubensäure);
• Wasser;
• Kohlendioxid.

Deshalb wird es für möglich geh alten, diese Verbindung für verschiedene Zwecke zu nutzen: sowohl technisch,und Lebensmittel und Kosmetik.

Toxizität und Auswirkungen auf den Körper

Propylenglykol - was ist das in Bezug auf seine Wirkung auf den menschlichen Körper? Zahlreiche Studien und Experimente haben gezeigt, dass diese Verbindung keine direkte negative Wirkung auf lebende Gewebe und Organe hat. Verursacht keine Reizungen und Rötungen der Haut, sammelt sich nicht in Leber und Nieren an, da es auf dem Weg dorthin abgebaut wird.

Experimente an Mäusen, die täglich Propylenglykol konsumierten, bewiesen, dass es die Gesundheit und das Leben von Lebewesen nicht beeinträchtigt. Wenn Sie jedoch Produkte und Zubereitungen verwenden, die eine große Menge dieser Substanz enth alten, können die Nieren leiden, ihre Arbeit und Integrität werden beeinträchtigt. Aber dafür sollten Sie eine große Menge fast reines 100%iges Propylenglykol verwenden, was natürlich unmöglich ist.

Daher ist die Verwendung dieses Alkohols in der Kosmetik-, Parfümerie- und Lebensmittelindustrie nach allen Regeln und Vorschriften erlaubt. Die einzige negative Wirkung kann es auf Menschen haben, die an Hautkrankheiten, Dermatitis, Ekzemen und komplexen Formen von Allergien leiden. In diesem Fall wird die Verwendung von Cremes, Salben, Shampoos und anderen Produkten, die diesen Stoff enth alten, nicht empfohlen.

Industrielle Produktion

Die chemischen Eigenschaften von Propylenglykol ermöglichen es, es unter bestimmten Temperaturbedingungen (ca. 200 0С) und Druck (1, 6MPa). In diesem Fall sind die Produkte gleich drei Substanzen:

• Propylenglykol;
• Dipropylenglykol;
• Tripropylenglykol.

Zur Weiterverarbeitung und Trennung wird das Verfahren der Rektifikation auf einer speziellen Kolonne verwendet. Das fertige Produkt hat einen hohen Reinheitswert (99 %) und ist somit sofort einsatzbereit. Propylenglykol in Lebensmittelqualität wird weiterverarbeitet und ist bis zu zwei Jahre h altbar.

Als Frostschutzmittel verwenden

Zunächst wird dieser Alkohol in der Industrie als Kühlmittel verwendet. Propylenglykol kann in Heizungsanlagen im Temperaturbereich von -40 ⁰С bis +108 ^{0С verwendet werden. Gleichzeitig können Sie durch seine geringe Korrosionsfähigkeit Geräte einsparen. Daher wird Propandiol verwendet für:}

• Heizungssysteme;
• Klimatisierung von Gebäuden aller Art;
• Lüftung;
• Lebensmittelkühlung.

Verwendung in der Kosmetik

Die Fähigkeit dieser Substanz, Wasser einzufangen und zu binden, zu dispergieren, die Konsistenz zu verbessern und Geruchsmoleküle zu leiten, liegt ihrer Verwendung in der Kosmetik- und Parfümindustrie zugrunde. Darüber hinaus bestimmen geringe chemische Aktivität und Unbedenklichkeit aus ökologischer und medizinischer Sicht auch die Wahl dieser speziellen Komponente bei der Herstellung von Cremes, Shampoos, Pasten, Salben und anderen Produkten.

Es gibt viele Organisationen, die Propylenglykol zum Kauf anbieten. Der Preis hängt von der Konzentration des Produkts und vom Auftragsvolumen ab. Es reicht von 150 bis 170 Rubel pro Kilogramm.

Verwendung in der Lebensmittelindustrie

In der Lebensmittelindustrie ist Propylenglykol als E1520 bekannt. Es ist Bestandteil vieler Produkte, die eine pastöse, cremige Konsistenz haben, sowie von harten Süßwaren. Seine Rolle ist Dispersion, Erweichung, Kühlung, Konservierung.