आइसोप्रोपाइल एल्कोहल

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आइसोप्रोपिल अल्कोहल (शुद्ध और अनुप्रयोगिक रसायन का अंतरराष्ट्रीय संघ नाम प्रोपेन-2-ओएल और जिसे आइसोप्रोपेनोल या 2-प्रोपेनोल भी कहा जाता है) रंगहीन, ज्वलनशीलता कार्बनिक यौगिक है जिसमें तीखी मादक गंध होती है।[1] हाइड्रॉक्सिल समूह (रासायनिक सूत्र (CH3)2CHOH) से जुड़े आइसोप्रोपिल समूह के रूप में यह द्वितीयक अल्कोहल का सबसे सरल उदाहरण है, जहां अल्कोहल कार्बन परमाणु दो अन्य कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है। यह प्रोपेन-1-ओएल और एथिल मिथाइल ईथर का संरचनात्मक समायवयव है।

इसका उपयोग विभिन्न प्रकार के औद्योगिक और घरेलू रसायनों के निर्माण में किया जाता है और यह पूतिरोधी, निस्संक्रामक, हैंड सैनिटाइज़र (हस्त स्वच्छकारी) और अपमार्जक जैसे उत्पादों में सामान्य घटक है। दुनिया भर में सालाना दस लाख टन से अधिक का उत्पादन होता है।

गुण

आइसोप्रोपिल अल्कोहल पानी, इथेनॉल और क्लोरोफार्म में मिश्रणीय है, क्योंकि आइसोप्रोपिल एक कार्बनिक यौगिक रासायनिक ध्रुवीय अणु है। यह एथिल सेलुलोज, पॉलीविनाइल ब्यूटिरल, कई तेल, अल्कलॉइड और प्राकृतिक रेजिन को घोलता है।[2] इथेनॉल या मेथनॉल के विपरीत, आइसोप्रोपिल अल्कोहल नमक के घोल के साथ मिश्रणीय नहीं है और सोडियम क्लोराइड जैसे नमक को मिलाकर जलीय विलयन से अलग किया जा सकता है। इस प्रक्रिया को बोलचाल की भाषा में साल्टिंग आउट कहा जाता है, और सांद्र आइसोप्रोपिल अल्कोहल को अलग परत में अलग करने का कारण बनता है।[3]

आइसोप्रोपिल अल्कोहल पानी के साथ स्थिरक्वाथी मिश्रण बनाता है, जो 80.37 °C (176.67 °F) का क्वथनांक देता है और द्रव्यमान द्वारा 87.7% (मात्रा द्वारा 91%) आइसोप्रोपिल अल्कोहल की संरचना करता है। अल्कोहल के मिश्रण में गलनांक कम होता है।[3]इसका स्वाद थोड़ा कड़वा होता है, और पीने के लिए सुरक्षित नहीं है।[3][4]

आइसोप्रोपिल अल्कोहल घटते तापमान के साथ तेजी से चिपचिपा हो जाता है और -89 डिग्री सेल्सियस (-128 डिग्री फारेनहाइट) पर जम जाता है।

पराबैंगनी-दृश्यमान स्पेक्ट्रम में आइसोप्रोपिल अल्कोहल का 205 एनएम पर अधिकतम अवशोषण होता है।[5][6]

प्रतिक्रियाएं

आइसोप्रोपिल अल्कोहल एसीटोन में ऑक्सीकृत किया जा सकता है, जो कि संबंधित कीटोन है। यह क्रोमिक एसिड जैसे ऑक्सीकरण एजेंटों का उपयोग करके या गर्म तांबे उत्प्रेरक पर आइसोप्रोपील अल्कोहल के डिहाइड्रोजनीकरण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है:

(CH3)2CHOH → (CH3)2CO + H2

आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग अधिकांशतः मीरवीन-पोनडॉर्फ-वर्ले रिडक्शन और अन्य अन्तरित हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रियाओं में विलायक और हाइड्राइड दोनों स्रोत के रूप में किया जाता है। आइसोप्रोपिल अल्कोहल को फॉस्फोरस ट्राइब्रोमाइड का उपयोग करके 2-ब्रोमोप्रोपेन में परिवर्तित किया जा सकता है, या सल्फ्यूरिक एसिड के साथ गर्म करके प्रोपेन में निर्जलित किया जा सकता है।

अधिकांश अल्कोहल की तरह, आइसोप्रोपिल अल्कोहल सक्रिय धातुओं जैसे कि पोटेशियम के साथ प्रतिक्रिया करता है जिससे एल्कोक्साइड बनते हैं जिन्हें आइसोप्रोपॉक्साइड्स कहा जाता है। टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड के साथ, आइसोप्रोपिल अल्कोहल टाइटेनियम आइसोप्रोपॉक्साइड देने के लिए प्रतिक्रिया करता है:

TiCl4 + 4 (CH3)2CHOH → Ti(OCH(CH3)2)4 + 4 HCl

यह और इसी तरह की प्रतिक्रियाएं अधिकांशतः आधार की उपस्थिति में होती हैं।

एल्यूमीनियम आइसोप्रोपॉक्साइड देने के लिए मरकरी (तत्व) के अंश द्वारा अल्युमीनियम के साथ प्रतिक्रिया प्रारम्भ की जाती है।[7]

इतिहास

1920 में, स्टैंडर्ड ऑयल ने पहली बार प्रोपेन को हाइड्रेट करके आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उत्पादन किया था। इसोप्रोपिल अल्कोहल को कॉर्डाइट, धुआं रहित, कम विस्फोटक प्रणोदक की तैयारी के लिए एसीटोन में ऑक्सीकृत किया गया था।[8]

उत्पादन

1994 में, संयुक्त राज्य अमेरिका, यूरोप और जापान में 1.5 मिलियन टन आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उत्पादन किया गया था।[9] यह मुख्य रूप से जलयोजन अभिक्रिया में पानी और प्रोपेन के संयोजन या हाइड्रोजनीकरण एसीटोन द्वारा निर्मित होता है।[9][10] जलयोजन अभिक्रिया के लिए दो मार्ग हैं और दोनों प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक है कि आसवन द्वारा आइसोप्रोपिल अल्कोहल को पानी और अन्य उप-उत्पादों से अलग किया जाता है। आइसोप्रोपिल अल्कोहल और पानी स्थिरक्वाथी मिश्रण बनाते हैं, और सरल आसवन एक सामग्री देता है जो द्रव्यमान आइसोप्रोपिल अल्कोहल द्वारा 87.9% और द्रव्यमान जल द्वारा 12.1% है।[11] शुद्ध (निर्जल) आइसोप्रोपिल अल्कोहल गीले आइसोप्रोपिल अल्कोहल के स्थिरक्वथनांकी आसवन द्वारा डायसोप्रोपिल ईथर या साइक्लोहेक्सेन को एज़ोट्रोपिंग एजेंटों के रूप में उपयोग करके बनाया जाता है।[9]

जैविक

डायबिटिक कीटोएसिडोसिस शरीर में थोड़ी मात्रा में आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उत्पादन होता है।[12]

अप्रत्यक्ष जलयोजन

सल्फेट एस्टर का मिश्रण बनाने के लिए अप्रत्यक्ष जलयोजन अभिक्रिया सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रोपेन की प्रतिक्रिया करती है। यह प्रक्रिया निम्न-गुणवत्ता वाले प्रोपेन का उपयोग कर सकती है, और संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रमुख है। ये प्रक्रियाएं 1-प्रोपेनॉल के अतिरिक्त मुख्य रूप से आइसोप्रोपिल अल्कोहल देती हैं, क्योंकि प्रोपीन में पानी या सल्फ्यूरिक एसिड मिलाने से मार्कोवनिकोव के नियम का पालन होता है। भाप द्वारा इन एस्टर के बाद के जलीय विश्लेषण आसवन द्वारा आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उत्पादन करते हैं। डायसोप्रोपिल ईथर इस प्रक्रिया का महत्वपूर्ण उप-उत्पाद है; इसे प्रक्रिया में वापस पुनर्नवीनीकरण किया जाता है और वांछित उत्पाद देने के लिए हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है।[9]:

CH3CH=CH2 + H2O H2SO4→ (CH3)2CHOH

प्रत्यक्ष जलयोजन

See also: विषमबहुलक अम्ल

प्रत्यक्ष जलयोजन ठोस या समर्थित अम्लीय उत्प्रेरक की उपस्थिति में गैस या तरल चरण (पदार्थ) में प्रोपीन और पानी में उच्च दबाव पर प्रतिक्रिया करता है। इस प्रकार की प्रक्रिया में सामान्यतः उच्च शुद्धता वाले प्रोपलीन (> 90%) की आवश्यकता होती है।[9]प्रत्यक्ष जलयोजन यूरोप में अधिक सामान्यतः उपयोग किया जाता है।

एसीटोन का हाइड्रोजनीकरण

आइसोप्रोपिल अल्कोहल एसीटोन के हाइड्रोजनीकरण के माध्यम से तैयार किया जा सकता है; हालाँकि, इस दृष्टिकोण में उपरोक्त विधियों की तुलना में अतिरिक्त कदम सम्मिलित है, क्योंकि एसीटोन सामान्य रूप से क्यूमेन प्रक्रिया के माध्यम से प्रोपेन से तैयार किया जाता है।[9]आईपीए की लागत मुख्य रूप से कच्चे माल (एसीटोन या प्रोपलीन) की लागत से संचालित होती है। मिथाइल आइसोबुटिल कीटोन और अन्य स्व-संक्षेपण उत्पादों का निर्माण है। मूल औद्योगिक उत्प्रेरकों में से एक राने निकल था, आधुनिक उत्प्रेरक अधिकांशतः द्विधातु सामग्री का समर्थन करने वाले उत्प्रेरक होते हैं।

उपयोग

आइसोप्रोपानोल के छोटे पैमाने के उपयोगों में से एक बादल कक्ष में है। इसोप्रोपानोल में वाष्प की एक अतिसंतृप्त परत बनाने के लिए आदर्श भौतिक और रासायनिक गुण हैं जो विकिरण के कणों द्वारा संघनन हो सकते हैं।

1990 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में 45,000 मीट्रिक टन आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग ज्यादातर विलेपन या औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए विलायक के रूप में किया गया था। उस वर्ष, 5400 मीट्रिक टन का उपयोग घरेलू उद्देश्यों और व्यक्तिगत देखभाल उत्पादों में किया गया था। इसकी कम विषाक्तता के कारण[9]आइसोप्रोपिल अल्कोहल विशेष रूप से औषध अनुप्रयोगों के लिए लोकप्रिय है। कुछ आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग रासायनिक मध्यवर्ती के रूप में किया जाता है। आइसोप्रोपिल अल्कोहल को एसीटोन में परिवर्तित किया जा सकता है, लेकिन क्यूमेन प्रक्रिया अधिक महत्वपूर्ण है।[9]

विलायक

आइसोप्रोपिल अल्कोहल गैर-ध्रुवीय यौगिकों की विस्तृत श्रृंखला को भंग कर देता है। यह जल्दी से वाष्पित हो जाता है और सामान्यतः उपलब्ध ग्रेड कुछ अन्य सामान्य विलायक के विपरीत सफाई द्रव के रूप में उपयोग किए जाने पर तेल के निशान नहीं छोड़ते हैं। यह अपेक्षाकृत गैर विषैले भी है। इस प्रकार, यह व्यापक रूप से विलायक के रूप में और सफाई द्रव के रूप में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से उन स्थितियों के लिए जहां तेल या अन्य तेल आधारित अवशेष हो सकते हैं जो आसानी से पानी से साफ नहीं होंगे, आसानी से वाष्पित हो जाएंगे और (पानी की मात्रा और अन्य संभावित कारकों के आधार पर) सादे पानी की तुलना में क्षरण या जंग लगने का जोखिम कम होता है। इथेनॉल, एन-ब्यूटेनॉल और मेथनॉल के साथ मिलकर यह अल्कोहल विलायक के समूह से संबंधित है।

आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग सामान्यतः चश्मा, विद्युत संपर्क, ऑडियो या वीडियो टेप हेड, डीवीडी और अन्य ऑप्टिकल डिस्क लेंस की सफाई के लिए किया जाता है, सीपीयू और अन्य संबद्ध परिपथ पैकेज पर हीट सिंक से ऊष्मा अभिगम को हटाता है।

अन्तःस्थायी

आइसोप्रोपिल अल्कोहल को आइसोप्रोपिल एसीटेट, एक अन्य विलायक देने के लिए एस्टरीकृत किया जाता है। यह कार्बन डाइसल्फ़ाइड और सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके सोडियम आइसोप्रोपिलक्सैंथेट, शाकनाशी और फेन प्लवन अभिकर्मक देता है।[13] आइसोप्रोपिल अल्कोहल टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड और एल्यूमीनियम धातु के साथ प्रतिक्रिया करता है, क्रमशः टाइटेनियम आइसोप्रोपॉक्साइड और एल्यूमीनियम आइसोप्रोपॉक्साइड देता है, पूर्व उत्प्रेरक, और बाद में रासायनिक अभिकर्मक देता है।[9]यह यौगिक स्थानांतरण हाइड्रोजनीकरण में डाइहाइड्रोजन दाता के रूप में कार्य करके अपने आप में रासायनिक अभिकर्मक के रूप में कार्य कर सकता है।

चिकित्सा

रबिंग अल्कोहल, हस्त स्वच्छकारी, और निस्संक्रामक पैड में सामान्यतः पानी (अणु) में आइसोप्रोपिल अल्कोहल या इथेनॉल का 60-70% घोल (रसायन) होता है। बैक्टीरिया के झिल्लीदार छिद्रों को खोलने के लिए पानी की आवश्यकता होती है, जो आइसोप्रोपिल अल्कोहल के प्रवेश द्वार के रूप में कार्य करता है। 75% v/v पानी में घोल का उपयोग हस्त स्वच्छकारी के रूप में किया जा सकता है।[14] आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग ओटिटिस एक्सटर्ना की रोकथाम के लिए पानी सुखाने वाली सहायता के रूप में किया जाता है, जिसे तैराक के कान के रूप में जाना जाता है।[15]

नाक के नीचे एक कीटाणुनाशक पैड रखकर इनहेल्ड आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग मतली के इलाज के लिए किया जा सकता है।[16]

संवेदनाहारी के रूप में प्रारंभिक उपयोग

चूंकि आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग संज्ञाहरण के लिए किया जा सकता है, इसके कई ऋणात्मक गुण या कमियां इस उपयोग को प्रतिबंधित करती हैं। आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग ईथर की तरह विलायक के रूप में [17] या धुएं को सूंघकर या मौखिक रूप से संवेदनाहारी के रूप में भी किया जा सकता है। प्रारंभिक उपयोगों में वैज्ञानिकों और कुछ पशु चिकित्सकों द्वारा छोटे सस्तन प्राणी[18] और कृन्तकों के लिए सामान्य संवेदनाहारी के रूप में विलायक का उपयोग करना सम्मिलित था। हालाँकि, इसे जल्द ही बंद कर दिया गया, क्योंकि कई जटिलताएँ पैदा हुईं, जिनमें श्वसन जलन, आंतरिक रक्तस्राव और दृश्य और श्रवण समस्याएं सम्मिलित थीं। दुर्लभ स्थितियों में, जानवरों में अंतक के लिए अग्रणी श्वसन विफलता देखी गई थी।

स्वचलयान

आइसोप्रोपिल अल्कोहल गैस ड्रायर ईंधन योजकों में प्रमुख घटक है। महत्वपूर्ण मात्रा में, ईंधन टैंकों में पानी एक समस्या है, क्योंकि यह गैसोलीन से अलग हो जाता है और कम तापमान पर आपूर्ति लाइनों में जम सकता है। अल्कोहल गैसोलीन से पानी नहीं निकालता है, लेकिन अल्कोहल पानी को गैसोलीन में विलेयीकरण देता है। एक बार घुलनशील होने पर, पानी अघुलनशील पानी के समान जोखिम पैदा नहीं करता है, क्योंकि यह अब आपूर्ति लाइनों में जमा नहीं होता है और जम जाता है लेकिन ईंधन के भीतर ही घुल जाता है। आइसोप्रोपिल अल्कोहल को अधिकांशतः एरोसोल के डिब्बे में पवनपरिरक्षित (विंडशील्ड) या डोर लॉक डेसर के रूप में बेचा जाता है। हाइड्रोलिक आरोधन तंत्र से ब्रेक फ्लुइड ट्रेस को हटाने के लिए आइसोप्रोपिल अल्कोहल का भी उपयोग किया जाता है, जिससे कि ब्रेक फ्लुइड (सामान्यतः डीओटी 3, डीओटी 4, या मिनरल ऑयल) ब्रेक पैड को दूषित न करे और खराब ब्रेकिंग का कारण बने। घर के बने विंडशील्ड वॉशर द्रव में सामान्यतः आइसोप्रोपिल अल्कोहल और पानी के मिश्रण का भी उपयोग किया जाता है।

प्रयोगशाला

जैविक नमूना परिरक्षक के रूप में, आइसोप्रोपिल अल्कोहल फॉर्मलडिहाइड और अन्य सिंथेटिक परिरक्षकों के लिए तुलनात्मक रूप से गैर-विषाक्त विकल्प प्रदान करता है। नमूनों को संरक्षित करने के लिए 70-99% आइसोप्रोपिल अल्कोहल समाधान का उपयोग किया जाता है।

आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग अधिकांशतः डीएनए निष्कर्षण में किया जाता है। प्रयोगशाला कर्मी इसे डीएनए विलयन में डीएनए अवक्षेपित करने के लिए जोड़ता है, जो बाद में अपकेन्द्रण के बाद गोली बनाता है। यह संभव है क्योंकि आइसोप्रोपिल अल्कोहल में डीएनए अघुलनशील है।

सुरक्षा

आइसोप्रोपिल अल्कोहल वाष्प हवा की तुलना में सघन है और ज्वलनशील है, हवा में 2 से 12.7% की ज्वलनशीलता सीमा होती है। इसे गर्मी और खुली लौ से दूर रखना चाहिए।[19] मैग्नीशियम पर आइसोप्रोपिल अल्कोहल का आसवन कार्बनिक पेरोक्साइड बनाने के लिए सूचित किया गया है, जो एकाग्रता पर विस्फोट कर सकता है।[20][21]

विष विज्ञान

आइसोप्रोपिल अल्कोहल, इसके उपापचयज (मेटाबोलाइट) के माध्यम से, इथेनॉल की तुलना में कुछ अधिक विषैला होता है, लेकिन एथिलीन ग्लाइकॉल या मेथनॉल की तुलना में काफी कम विषैला होता है। अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में भी अंतर्ग्रहण या अवशोषण से अंतक दुर्लभ है। आइसोप्रोपिल अल्कोहल और इसके मेटाबोलाइट, एसीटोन, दोनों केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) अवसादक के रूप में कार्य करते हैं।[22] विषाक्तता, साँस लेना या त्वचा के अवशोषण से हो सकती है। आइसोप्रोपिल अल्कोहल विषाक्तता के लक्षणों में स्रावी (फिजियोलॉजी), सिरदर्द, चक्कर आना, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र अवसाद, मतली, उल्टी, संज्ञाहरण, हाइपोथर्मिया, निम्न रक्तचाप, झटका, श्वसन अवसाद और कोमा सम्मिलित हैं।[22] एसीटोन में इसके उपापचय के परिणामस्वरूप अधिक मात्रा में सेवन करने से सांसों में फलों जैसी गंध आ सकती है।[23]आइसोप्रोपिल अल्कोहल अनियन गैप एसिडोसिस का कारण नहीं बनता है, लेकिन यह सीरम के परिकलित और मापे गए ऑस्मोलैलिटी के बीच एक सीरम ऑस्मोलल गैप पैदा करता है, जैसा कि अन्य अल्कोहल करते हैं।[22]

इसोप्रोपाइल अल्कोहल को लीवर में अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज द्वारा एसीटोन बनाने के लिए ऑक्सीकृत किया जाता है[22] और 2.5 और 8.0 घंटे के बीच मनुष्यों में जैविक आधा जीवन होता है।[22] मेथनॉल या एथिलीन ग्लाइकोल विषाक्तता के विपरीत, आइसोप्रोपिल अल्कोहल के मेटाबोलाइट्स काफी कम जहरीले होते हैं, और उपचार काफी हद तक सहायक होता है। इसके अतिरिक्त, मेथनॉल या एथिलीन ग्लाइकॉल के सह-अंतर्ग्रहण का संदेह होने तक, अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज अवरोधक, फोमेपिज़ोल के उपयोग के लिए कोई संकेत नहीं है।[24]

फोरेंसिक पैथोलॉजी में, डायबिटिक केटोएसिडोसिस के परिणामस्वरूप मरने वाले लोगों में सामान्यतः दस mg/dL के आइसोप्रोपिल अल्कोहल की रक्त सांद्रता होती है, जबकि घातक आइसोप्रोपिल अल्कोहल अंतर्ग्रहण से सामान्यतः सैकड़ों mg/dL के रक्त सांद्रता होते हैं।[12]

संदर्भ

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  2. ↑ Doolittle, Arthur K. (1954). सॉल्वैंट्स और प्लास्टिसाइज़र की तकनीक. New York: John Wiley & Sons, Inc. p. 628.
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 मर्क इंडेक्स (10th ed.). Rahway, NJ: Merck & Co. 1983. p. 749. ISBN 9780911910278.
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  6. ↑ "यूवी कटऑफ" (PDF). University of Toronto. Archived (PDF) from the original on 8 October 2013. Retrieved 25 August 2014.
  7. ↑ Ishihara, K.; Yamamoto, H. (2001). "एल्युमिनियम आइसोप्रोपॉक्साइड". Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. John Wiley & Sons. doi:10.1002/047084289X.ra084. ISBN 0471936235.
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बाहरी संबंध

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