เคมีภัณฑ์

IPA Isopropyl Alcohol คุณสมบัติ การใช้งาน และข้อควรระวัง

IPA คือ แอลกอฮอล์ชนิดหนึ่งที่มีสูตรเคมี C₃H₈O มีลักษณะเป็นของเหลวใส ไม่มีสี และมีกลิ่นเฉพาะตัว คล้ายแอลกอฮอล์ มีคุณสมบัติละลายในน้ำและสารอินทรีย์ได้ดี มีจุดเดือดอยู่ที่ประมาณ 82.5°C และเป็นสารไวไฟสูง จุดวาบไฟประมาณ 12°C 

Isopropyl Alcohol (IPA) ไอโซโพรพิล แอลกอฮอล์ หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า ไอโซโพรพานอล (Isopropanol) มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น อุตสาหกรรมเคมี อิเล็กทรอนิกส์ การแพทย์ และเครื่องสำอาง ใช้ทำความสะอาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การเป็นตัวทำละลายในอุตสาหกรรมเคมี รวมถึงการใช้ในทางการแพทย์เพื่อฆ่าเชื้อแบคทีเรียและเชื้อโรค

บทความนี้จะอธิบายถึงคุณสมบัติ การใช้งาน ข้อควรระวัง และมาตรฐานความปลอดภัยของ IPA เพื่อให้เข้าใจถึงสารเคมีนี้อย่างลึกซึ้ง

สารบัญ

1. คุณสมบัติทางเคมีของ IPA

2. ประโยชน์ของ IPA ในงานอุตสาหกรรม

3. วิธีการผลิต IPA

4. ข้อควรระวังในการใช้ IPA

5. กฎระเบียบและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับ IPA

คุณสมบัติทางเคมีของ IPA

IPA มีสูตรโมเลกุลคือ C₃H₈O หรือ (CH3)2CHOH113 มีน้ำหนักโมเลกุล 60.09 g/mol ซึ่งเป็นแอลกอฮอล์ที่มีโครงสร้างแบบกิ่ง (branched) โดยมีหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) เชื่อมต่อกับคาร์บอนตัวที่สองของโครงสร้าง โพรเพน

    • ชื่อทางเคมี (Chemical names): Isopropyl Alcohol 
    • ชื่อเรียกอื่นๆ (Common names): Isopropanol, 2-Propanol, Rubbing Alcohol, Propan-2-ol, sec-Propyl Alcohol
    • สูตรโมเลกุล (Molecular Formula): C₃H₈O หรือ CH3CHOHCH3
    • น้ำหนักโมเลกุล (Molecular Weight): 60.10 g/mol
    • ลักษณะทางกายภาพ (Physical Appearance): ของเหลวใส ไม่มีสี มีกลิ่นเฉพาะตัวคล้ายแอลกอฮอล์
    • จุดเดือด (Boiling Point): ประมาณ 82.5°C
    • จุดหลอมเหลว (Melting Point): ประมาณ -89°C
    • ค่าความถ่วงจำเพาะ (Specific Gravity): 0.785 ที่อุณหภูมิ 25°C
    • ค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH): เป็นกลาง
    • การละลาย (Solubility): ละลายได้ดีในน้ำและตัวทำละลายอินทรีย์ (Organic Solvents)  หลายชนิด 
    • ความไวไฟ (Flammability): ไวไฟสูง จุดวาบไฟ (Flash point) อยู่ที่ประมาณ 12°C

IPA สามารถผสมเข้ากับน้ำได้ทุกอัตราส่วน และเมื่อผสมกับน้ำจะเกิดเป็นสารละลายที่มีจุดเดือดคงที่ (azeotrope) ที่ความเข้มข้นประมาณ 91% โดยน้ำหนัก นอกจากนี้ IPA ยังเป็นตัวทำละลายที่ดีสำหรับสารหลายชนิด เช่น เอทิลเซลลูโลส โพลิไวนิลบิวทิรัล น้ำมัน และอัลคาลอยด์

Isopropyl Alcohol

IPA Isopropyl Alcohol

ไอโซไพรพิล แอลกอฮอล์

สนใจสามารถสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่

ไลน์ : @epsinfo โทร. 033-166-599 ติดต่อทางอีเมล

ประโยชน์ของ IPA ในงานอุตสาหกรรม

IPA มีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ดังนี้:

อุตสาหกรรมเคมีและการผลิต:

    • เป็นตัวทำละลายในการผลิตสารเคมีอื่นๆ
    • ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบอื่น เช่น อะซีโตน กลีเซอรอล และเอมีน

อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์:

    • ทำความสะอาดแผงวงจรและชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์
    • ใช้ในกระบวนการผลิตจอ LCD และหน้าจอสัมผัส
    • ใช้เป็นตัวทำละลายในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

อุตสาหกรรมยาและเครื่องสำอาง:

    • เป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดและฆ่าเชื้อ
    • ใช้ในการสกัดและทำให้บริสุทธิ์ในกระบวนการผลิตยา
    • ใช้ในผลิตภัณฑ์บำรุงผิว เช่น โทนเนอร์ และน้ำหอม
    • เป็นตัวทำละลายในน้ำยาล้างเล็บและผลิตภัณฑ์ดูแลเส้นผม

ด้านการแพทย์และเภสัชกรรม

    • ใช้เป็น แอลกอฮอล์ฆ่าเชื้อ (Rubbing Alcohol) ในโรงพยาบาลและคลินิก
    • เป็นสารฆ่าเชื้อในเครื่องมือแพทย์และพื้นผิวในโรงพยาบาล
    • เป็นส่วนผสมในเจลล้างมือและผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด

อุตสาหกรรมการพิมพ์:

    • เป็นส่วนผสมในหมึกพิมพ์และสารเคลือบ
    • ใช้ทำความสะอาดแม่พิมพ์และอุปกรณ์การพิมพ์
    • ใช้ในงาน 3D printing เพื่อทำความสะอาดชิ้นงานและเครื่องพิมพ์

อุตสาหกรรมยานยนต์:

    • ใช้เป็นสารป้องกันการแข็งตัวของน้ำในน้ำมันเบรกและเชื้อเพลิง
    • ใช้เป็นส่วนผสมในน้ำยาล้างกระจกรถยนต์
    • ใช้ในการทำความสะอาดชิ้นส่วนเครื่องยนต์

วิธีการผลิต IPA

การผลิต IPA (Isopropyl Alcohol) ในอุตสาหกรรมสามารถทำได้หลายวิธี โดยวิธีที่นิยมใช้มากที่สุดมีดังนี้:

1.  การเติมไฮโดรเจนให้กับอะซีโตน (Hydrogenation of acetone)

กระบวนการนี้ประกอบด้วยขั้นตอนหลัก 2 ส่วน คือ ปฏิกิริยาและการทำให้บริสุทธิ์

ปฏิกิริยา (Reaction):

    • อัดไฮโดรเจน (Hydrogen) และป้อนเข้าไปพร้อมกับอะซีโตนเหลว (Liquid acetone) ที่ส่วนบนของเครื่องปฏิกรณ์แบบหมุนเวียน (Recirculating reactor)
    • ของผสม (Mixture) ที่หมุนเวียนผ่านถังแยกก๊าซ-ของเหลว (Gas-liquid separator)
    • ของเหลวบางส่วนถูกทำให้เย็นลงเพื่อกำจัดความร้อนที่เกิดจากปฏิกิริยาคายความร้อน (Exothermic reaction) แล้วนำกลับมาใช้ในเครื่องปฏิกรณ์
    • ส่วนที่เหลือถูกทำให้เย็นและส่งไปยังเครื่องปฏิกรณ์ที่สอง ตามด้วยการแยกไอ-ของเหลว (Vapor-liquid separation) อีกครั้ง

การทำให้บริสุทธิ์ (Purification):

    • ส่วนที่เป็นของเหลวหลังจากการแยกไอ-ของเหลวครั้งที่สองถูกส่งไปยังขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์
    • ส่วนที่เป็นไอถูกผสมกับไอจากการแยกก๊าซ-ของเหลวครั้งแรกและส่งไปทำให้บริสุทธิ์เช่นกัน

ปฏิกิริยาทางเคมี (Chemical reaction):

CH3COCH3+H2→(CH3)2CHOH

2.  การไฮเดรชันของโพรพิลีน (Hydration of propylene)

กระบวนการนี้สามารถทำได้ทั้งแบบทางตรงและทางอ้อม:

การไฮเดรชันทางตรง (Direct hydration):

    • ป้อนโพรพิลีน (Propylene) น้ำ (Water) และไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ (Isopropyl alcohol) เข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ที่บรรจุตัวเร่งปฏิกิริยากรดแข็ง (Solid acid catalyst)
    • ดำเนินปฏิกิริยาที่อุณหภูมิ 50-200°C และความดัน 60-250 atm
    • หมุนเวียนของเหลวบางส่วนกลับไปยังทางเข้าของเครื่องปฏิกรณ์
    • แยกไอของผลิตภัณฑ์ (Product vapor) ออกจากเครื่องปฏิกรณ์ ทำให้เป็นของเหลว และนำไปกลั่นให้บริสุทธิ์ (Distillation)

การไฮเดรชันทางอ้อม (Indirect hydration):

    • ใช้กรดซัลฟิวริก (Sulfuric acid) เป็นตัวกลางในการทำปฏิกิริยาระหว่างโพรพิลีนและน้ำ

ปฏิกิริยาทางเคมี (Chemical reaction):

CH3CH=CH2+H2O→(CH3)2CHOH

3.  การหมักทางชีวภาพ (Biological fermentation)

วิธีนี้ใช้จุลินทรีย์ (Microorganisms) บางชนิดในการผลิต IPA จากวัตถุดิบทางการเกษตร (Agricultural feedstocks) เช่น แป้ง (Starch) หรือน้ำตาล (Sugar)

ทั้งนี้ วิธีการผลิตแต่ละแบบมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป โดยปัจจัยที่ต้องพิจารณาได้แก่ ต้นทุนวัตถุดิบ (Raw material cost) ประสิทธิภาพการผลิต (Production efficiency) และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม (Environmental impact) การเลือกวิธีการผลิตจึงขึ้นอยู่กับปัจจัยเหล่านี้และความต้องการของตลาด (Market demand)

ข้อควรระวังในการใช้ IPA

แม้ว่า IPA จะมีประโยชน์มากมาย แต่ก็เป็นสารเคมีที่ต้องใช้ด้วยความระมัดระวัง:

ความเป็นพิษ:

    • การสัมผัสทางผิวหนังเป็นเวลานานอาจทำให้ผิวแห้ง แตกลอก และระคายเคือง
    • การสูดดมไอระเหยอาจทำให้เกิดการระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจ
    • การกลืนกินอาจทำให้เกิดอาการมึนเมา คลื่นไส้ และอาเจียน

ความไวไฟ:

    • IPA เป็นสารไวไฟสูง มีจุดวาบไฟต่ำ (12°C) ควรเก็บให้ห่างจากแหล่งความร้อนและประกายไฟ
    • ห้ามใช้ใกล้เปลวไฟหรือแหล่งกำเนิดประกายไฟ

การป้องกันส่วนบุคคล:

    • ควรสวมถุงมือและแว่นตานิรภัยเมื่อใช้งาน IPA ในปริมาณมาก
    • ทำงานในพื้นที่ที่มีการระบายอากาศดี

การจัดเก็บ:

    • เก็บในภาชนะปิดสนิท ในที่เย็นและแห้ง
    • ห้ามเก็บร่วมกับสารออกซิไดซ์แรง

การปฐมพยาบาล:

    • หากสัมผัสผิวหนัง: ล้างด้วยน้ำสะอาดปริมาณมาก
    • หากเข้าตา: ล้างตาด้วยน้ำสะอาดอย่างน้อย 15 นาที แล้วรีบพบแพทย์
    • หากสูดดม: หากสูดดมปริมาณมากอาจทำให้เกิดอาการคลื่นไส้ เวียนหัว อาเจียน ให้เคลื่อนย้ายผู้ป่วยไปยังบริเวณที่มีอากาศบริสุทธิ์

กฎระเบียบและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับ IPA

การใช้งานและการจัดการ IPA อยู่ภายใต้กฎระเบียบและมาตรฐานต่างๆ ทั้งในระดับประเทศและระดับสากล:

มาตรฐานในประเทศไทย

    • พระราชบัญญัติวัตถุอันตราย
    • มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม (มอก.)
    • ข้อกำหนดของกรมโรงงานอุตสาหกรรม

มาตรฐานความปลอดภัยในการทำงาน:

    • OSHA (Occupational Safety and Health Administration) กำหนดค่าขีดจำกัดการรับสัมผัส IPA ในสถานที่ทำงาน
    • NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) ให้คำแนะนำเกี่ยวกับการป้องกันอันตรายจาก IPA

การขนส่งสินค้าอันตราย:

    • IPA จัดอยู่ในประเภทสินค้าอันตรายสำหรับการขนส่ง (UN 1219, Class 3 Flammable Liquid)
    • ต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดในการบรรจุ ติดฉลาก และขนส่ง

การควบคุมสารเคมี:

    • REACH (Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals) ในสหภาพยุโรปกำหนดให้มีการลงทะเบียนและประเมินความปลอดภัยของ IPA
    • EPA (Environmental Protection Agency) ในสหรัฐอเมริกามีข้อกำหนดเกี่ยวกับการใช้และการปล่อย IPA สู่สิ่งแวดล้อม

มาตรฐานผลิตภัณฑ์:

    • USP (United States Pharmacopeia) และ EP (European Pharmacopoeia) กำหนดมาตรฐานคุณภาพของ IPA ที่ใช้ในอุตสาหกรรมยา
    • ASTM International มีมาตรฐานสำหรับการทดสอบคุณสมบัติของ IPA

การจัดการของเสีย:

    • กฎหมายควบคุมการกำจัดของเสียอันตราย เช่น Resource Conservation and Recovery Act (RCRA) ในสหรัฐอเมริกา
    • ข้อกำหนดเกี่ยวกับการบำบัดและกำจัดของเสียที่มี IPA

IPA หรือ Isopropyl Alcohol เป็นสารเคมีที่มีบทบาทสำคัญในหลากหลายอุตสาหกรรมและการใช้งานในชีวิตประจำวัน ด้วยคุณสมบัติที่เป็นตัวทำละลายที่ดี ระเหยเร็ว และมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อ ทำให้ IPA เป็นสารที่มีประโยชน์อย่างมากในงานต่างๆ ตั้งแต่การทำความสะอาดในอุตสาหกรรมไปจนถึงการใช้ในผลิตภัณฑ์ดูแลสุขภาพ

อย่างไรก็ตาม การใช้งาน IPA ต้องคำนึงถึงความปลอดภัยและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การปฏิบัติตามข้อควรระวังและกฎระเบียบที่เกี่ยวข้องเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดและลดความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น

ในอนาคต การพัฒนาเทคโนโลยีและนวัตกรรมใหม่ๆ จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งาน IPA และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การผลิต IPA จากแหล่งทรัพยากรหมุนเวียนและการพัฒนากระบวนการรีไซเคิลที่มีประสิทธิภาพจะช่วยให้การใช้งาน IPA เป็นไปอย่างยั่งยืนมากขึ้น

ด้วยความสำคัญและการใช้งานอย่างแพร่หลาย IPA จึงยังคงเป็นสารเคมีที่มีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมและชีวิตประจำวันของเราต่อไปในอนาคต การเข้าใจคุณสมบัติ ประโยชน์ และข้อควรระวังในการใช้งาน IPA จะช่วยให้เราสามารถใช้ประโยชน์จากสารนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย
easternproducechemical