Этанол 96% / 99,9% (CAS 64-17-5): применение, свойства и меры предосторожности.

Этанол — одно из тех химических веществ, которые покупателям редко требуется представлять, однако решение о покупке всё же сопряжено с определёнными тонкостями. Он выпускается в двух распространённых концентрациях: 96% и 99,9%. Первая — азеотропная, состав, который перегоняется в неизменённом виде. Вторая — абсолютный спирт, используемый в процессах, где недопустимо присутствие воды. Оба имеют одинаковый номер CAS, 64-17-5, но различаются по цене, функциональным возможностям и правилам обращения.

Практические вопросы обычно возникают во время закупки. Достаточно ли 96% для линии дезинфекции? Нужен ли абсолютный процент для этапа экстракции растворителем? Как выглядит документация по опасным грузам для легковоспламеняющейся жидкости? В этой статье даны ответы на эти вопросы с помощью важных статистических данных.

Ниже мы рассмотрим, что такое этанол 96% и 99,9%, свойства, определяющие соответствие класса, основные отрасли, которые их закупают, как этанол соотносится с изопропиловым спиртом, а также важные моменты безопасности, которые следует знать, прежде чем он попадет на ваш склад.

Что такое этанол 96% / 99,9%?

Этанол, также называемый этиловым спиртом, представляет собой прозрачную, бесцветную, летучую жидкость с формулой C2H5OH, молекулярной массой 46,07 и номером ЕС 200-578-6. Он полностью смешивается с водой и большинством органических растворителей, и именно этот спирт содержится в алкогольных напитках, поэтому к пищевым и фармацевтическим сортам предъявляются строгие требования к чистоте. Сорт 96% представляет собой азеотропную смесь, которая кипит при постоянном составе, примерно 96% этанола по объему и около 4% воды. Сорт 99,9%, часто называемый абсолютным этанолом, подвергается дополнительной дегидратации и используется там, где остаточная вода может препятствовать процессу.

Основные свойства этанола

Для промышленных покупателей важны те свойства, которые проявляются на производственной линии. Этанол кипит при температуре около 78 °C, имеет температуру вспышки примерно 13 °C (в закрытом тигле) и плотность около 0,79–0,81 г/см³ при 20 °C в зависимости от марки. Он быстро испаряется и не оставляет осадка. Три параметра, указанные ниже, обычно определяют разницу между марками 96% и 99,9%.

Быстрое испарение и чистый остаток

Этанол быстро сохнет и не оставляет следов, поэтому он используется в покрытиях, чернилах и чистящих средствах. Низкая температура кипения, около 78 °C, означает, что он быстро испаряется в печи или на открытом воздухе, поэтому составы, разработанные на основе этанола, имеют короткое время высыхания.

Поскольку этанол не оставляет следов, он также является предпочтительным растворителем для ополаскивания деталей и лабораторной посуды, где пленка растворителя или добавки испортила бы следующий этап.

Такая скорость имеет свою цену с точки зрения пожарной безопасности: низкая температура вспышки, около 13 °C, относит этанол к классу легковоспламеняющихся жидкостей и определяет правила его хранения и транспортировки. Подробнее об этом в разделе «Безопасность».

Смешиваемость воды и выбор сорта

Этанол смешивается с водой в любых пропорциях, что необычно для растворителя и упрощает рецептуру: вы можете точно разбавить рабочую концентрацию там, где это необходимо. Выбор марки этанола в основном зависит от содержания воды. При 96% этанола продукт все еще содержит около 4% воды, что подходит для дезинфекции, косметики и большинства чистящих средств. При 99,9% содержание воды снижается до следовых количеств, что важно при экстракции растворителями, этерификации и других процессах, где вода может нарушить равновесие или вызвать помутнение.

Растворимость в полярных и неполярных материалах

Этанол растворяет широкий спектр веществ, включая смолы, красители, эфирные масла и многие органические соединения, оставаясь при этом совместимым с водой. Эта двойственная природа делает его связующим растворителем в составах, содержащих как водную, так и масляную фазы. Он также обладает сильными антимикробными свойствами при концентрациях от 60 до 90% по объему, поэтому на его основе создаются дезинфицирующие средства для рук и поверхностей.

Его растворяющие свойства по отношению ко многим субстратам более щадящие, чем у более сильных растворителей, таких как ацетон или толуол, что делает его предпочтительным выбором для деликатных применений, таких как производство парфюмерии и фармацевтическая промышленность.

Основные области применения этанола

Этанол используется в самых разных отраслях промышленности, где необходим быстросохнущий, не оставляющий следов, малотоксичный растворитель или дезинфицирующее средство. Сорт 96% подходит для большинства применений в чистке, косметике и дезинфекции; сорт 99,9% используется в процессах, где вода является опасным веществом.

В таблице ниже показаны основные отрасли промышленности, использующие этанол, и его применение в каждой из них.

Фармацевтические препараты и косметика

В фармацевтике этанол используется в качестве растворителя в настойках, жидких лекарственных препаратах и ​​антисептических растворах, а также служит консервантом во многих препаратах для приема внутрь и наружного применения. В косметике он является классическим носителем для парфюмерных композиций: он растворяет концентрат ароматизатора, быстро сохнет и переносит запах, не оставляя маслянистой пленки. К фармацевтическому и пищевому этанолу предъявляются более строгие требования к чистоте и содержанию примесей, поэтому его класс обычно определяется областью применения.

Покрытия и печатные краски

Этанол является стандартным растворителем в шеллаке, нитроцеллюлозных лаках, флексографических и трафаретных красках. Его быстрое испарение сокращает время сушки на линии, а совместимость с водой позволяет разработчикам создавать смеси с низким содержанием летучих органических соединений, которые при этом быстро сохнут. Типографии также используют его для очистки печатных валиков, поскольку он растворяет засохшие краски, не повреждая большинство резиновых деталей.

Степень чистоты также важна для работы с веществами, чувствительными к запахам. Покрытия и чернила на основе промышленного этанола могут впитывать следы примесей, поэтому разработчики рецептур, которым необходим нейтральный запах или четкие цветовые характеристики, обычно указывают более высокую степень чистоты. Для большинства линий по производству чернил и покрытий 96% является практическим стандартом: остаточная вода помогает поддерживать стабильную вязкость, а цена остается ниже.

Чистка и дезинфекция

Этанол с концентрацией от 60 до 90% по объему является быстродействующим антимикробным средством широкого спектра действия, поэтому на его основе создаются дезинфицирующие средства для рук, поверхностей и медицинские салфетки. Обычно используется 96%-ная концентрация, поскольку ее можно разбавлять водой до рабочей концентрации без потери стабильности. Он также эффективно очищает стекло и электронные устройства от загрязнений, не оставляя разводов.

пищевая и химическая промышленность

Пищевой этанол используется в качестве экстракционного растворителя для ванили, цитрусовых масел и растительных активных веществ, а также в качестве носителя в пищевых ароматизаторах. В химической сфере он является исходным сырьем для этилацетата, ацетальдегида и других производных, а также является предпочтительным спиртом для этерификаций, требующих чистого, безопасного для пищевых продуктов исходного материала.

Этанол в растворителях и спиртовых системах

Если сравнивать этанол с другими спиртами, наиболее распространенным ориентиром является изопропиловый спирт (ИПА). Оба являются быстросохнущими, смешивающимися с водой растворителями и оба используются для очистки и дезинфекции, но они различаются по токсичности, нормативному статусу и цене, и именно эти различия обычно определяют, какой из них лучше.

В таблице ниже сравниваются этанол 96%, этанол 99,9% и изопропиловый спирт по параметрам, которые обычно влияют на решение о покупке.

Этанол и изопропиловый спирт (ИПА) ближе друг к другу, чем большинство пар растворителей, поэтому их часто заменяют друг другом. ИПА сохнет немного быстрее, обезжиривает немного лучше и обычно стоит дешевле, что делает его стандартным средством для очистки электроники и промышленных отходов. Но ИПА не является пищевым растворителем, его более высокая токсичность ограничивает его использование в косметике и средствах личной гигиены, а также он не имеет такого же нормативного одобрения для фармацевтической промышленности и контакта с пищевыми продуктами. Там, где важны безопасность, вкус или соответствие нормативным требованиям, этанол — это тот растворитель, который отвечает всем требованиям.

Выбор между двумя сортами этанола проще. Если ваш процесс допускает 4% воды, то 96%-ный этанол выполняет ту же функцию растворителя по более низкой цене и с меньшим риском при транспортировке. Если вода может сместить реакцию, вызвать помутнение или загрязнить экстракцию, то следует выбрать 99,9%-ный этанол, и его более высокая цена обеспечивает использование сухой химии.

Таким образом, на практике: 96% для чистки, косметики и дезинфекции; 99,9% для сухих процессов; изопропиловый спирт (IPA), когда стоимость и обезжиривание важнее требований законодательства. Большинство предприятий в итоге хранят два из трех видов изопропилового спирта.

Меры безопасности при употреблении этанола

Этанол — легковоспламеняющаяся жидкость, и именно этот факт определяет большинство требований безопасности при его обращении. Он классифицируется как опасный груз для транспортировки, UN 1170, класс 3, группа упаковки II, а его низкая температура вспышки означает, что пары могут воспламениться при комнатной температуре при наличии источника возгорания. Острая токсичность низкая, и подходящий сорт даже безопасен для пищевых продуктов, но риск возгорания реален и требует контроля.

Ниже перечислены меры предосторожности, которые важны при повседневном обращении с предметами.

• Надлежащая вентиляция

Этанол быстро испаряется, а его пары тяжелее воздуха, поэтому они могут скапливаться в углублениях и перемещаться к источнику воспламенения. Обеспечьте хорошую вентиляцию в местах работы с этанолом, особенно там, где его перекачивают, разливают или используют в открытых емкостях. В закрытых помещениях местная вытяжная вентиляция или, по крайней мере, хорошая общая вентиляция поддерживают концентрацию паров значительно ниже нижнего предела взрывоопасности.

• Средства индивидуальной защиты (СИЗ)

Этанол обладает низкой острой токсичностью, но при многократном контакте сушит кожу и может вызывать раздражение глаз. Перчатки и защитные очки — это разумный минимум при переливании и дозировании. При работе с большими объемами для дополнительной защиты от брызг используются химически стойкие перчатки и защитный лицевой щиток.

При попадании на кожу промойте водой с мылом. При попадании в глаза промывайте большим количеством чистой воды в течение нескольких минут и обратитесь к врачу, если раздражение не проходит. Храните паспорт безопасности материала (SDS) поставщика в месте хранения продукта.

• Хранилище

Храните этанол в плотно закрытых емкостях в прохладном, хорошо проветриваемом месте, вдали от источников тепла, открытого огня и окислителей. Продукт гигроскопичен, поэтому открытая емкость медленно впитывает воду из воздуха, что изменяет крепость 99,9%-ного этанола. Поскольку это легковоспламеняющаяся жидкость, места хранения должны соответствовать местным противопожарным нормам, а при переливе из бочек или резервуаров рекомендуется заземление и соединение проводов.

• Транспорт

Этанол 96% и 99,9% классифицируются как опасные грузы: UN 1170, легковоспламеняющаяся жидкость класса 3, группа упаковки II. Для перевозки опасных грузов необходима надлежащая документация, маркировка и упаковка, а автомобильные и морские перевозки должны соответствовать стандартным правилам для легковоспламеняющихся жидкостей. Бочки и контейнеры IBC должны быть сертифицированы для данного продукта, а зоны погрузки должны быть заземлены для предотвращения статического электричества. Учитывайте дополнительные расходы на документацию при расчете стоимости логистики этанола; это часть затрат.

Название изображения: промышленные бочки для этанола

Изображение Alt: Промышленные бочки для этанола

Выбор надежного производителя этанола

Качество растворителя зависит от качества продукции на заводе-изготовителе. Различия в концентрации, чистоте или запахе от партии к партии напрямую отражаются на качестве продукта: на аромате духов, эффективности дезинфицирующего средства или выходе продукта после экстракции. Надежный производитель должен предоставлять сертификаты анализа, демонстрировать стабильную производственную мощность и иметь четкую документацию по опасным грузам на каждую отгрузку.

Компания Richnow Chem, являясь универсальным поставщиком химической продукции с 30-летним опытом, специализируется на поставке высококачественных промышленных химикатов для таких областей применения, как лакокрасочные материалы, средства личной гигиены, чистящие средства и химическая промышленность.

Что может предложить компания Richnow Chem:

• Качество продукции проверяется с помощью газовой хроматографии (ГХ) и анализа полного состава.

• Интегрированные системы управления, охватывающие качество (ISO9001), управление окружающей средой (ISO14001) и охрану труда и технику безопасности (OHSAS18001).

• Стабильные и надежные поставки промышленных химикатов для клиентов по всему миру.

• Разнообразные варианты упаковки и транспортировки продукции, от бочек до контейнеров IBC.

• Техническая поддержка по вопросам рецептуры и применения.

Заключение

Этанол заслужил свое место в промышленности благодаря сочетанию трех редко встречающихся свойств: быстрому испарению, чистому остатку и токсичности, приемлемой даже для пищевой и фармацевтической промышленности. Сорт с содержанием 96% подходит для большинства работ по очистке, косметической обработке и дезинфекции, а сорт с содержанием 99,9% — для сухих процессов.

Для покупателей практический вопрос заключается не в том, работает ли этанол. Вопрос в том, сможет ли поставщик обеспечить стабильную концентрацию и чистоту от партии к партии, и правильно ли организована цепочка поставок опасных грузов. Выбор сорта, упаковка, управление безопасностью и надежность поставщика — все это влияет на решение, и все эти факторы стоит проверить, прежде чем заключать долгосрочный договор на поставку.

Часто задаваемые вопросы об этаноле

Для чего используется 96%-ный этанол?

96%-ный этанол используется в качестве растворителя, дезинфицирующего средства и носителя в чистящих средствах, антисептиках для рук, косметике, фармацевтических препаратах, покрытиях и пищевой промышленности. Это азеотропный сорт, поэтому он содержит около 96% этанола по объему и около 4% воды, что подходит для большинства применений, не требующих сухих условий.

В чём разница между этанолом 96% и 99,9%?

Разница заключается в содержании воды. 96% этанол — это азеотропный спирт с содержанием воды около 4%; 99,9% этанол — это абсолютный спирт, в котором вода разбавлена ​​до следовых количеств. 96%-ный спирт стоит дешевле и подходит для большинства применений в чистящих, косметических и дезинфицирующих средствах. 99,9%-ный спирт используется в тех случаях, когда вода может создавать помехи, например, при экстракции растворителями, этерификации и в процессах, чувствительных к воде.

Растворим ли этанол в воде?

Да. Этанол полностью смешивается с водой во всех пропорциях. Эта совместимость с водой является одним из его главных преимуществ в качестве растворителя для рецептур, поскольку его можно разбавлять до любой рабочей концентрации и он является связующим звеном между водной и растворительной фазами.

В чём разница между этанолом и изопропиловым спиртом?

Оба вещества являются быстросохнущими, смешивающимися с водой растворителями со схожей чистящей способностью. Изопропиловый спирт сохнет немного быстрее, обезжиривает немного эффективнее и обычно стоит дешевле, что делает его популярным для очистки электроники и промышленных изделий. Этанол имеет более низкий уровень токсичности и разрешен для использования в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности, поэтому он является стандартом в средствах личной гигиены и дезинфицирующих средствах. Нормативно-правовое одобрение является решающим фактором при принятии большинства решений о покупке.