Propylene Carbonate

Další názvy: Propylenkarbonát, 4-Methyl-1,3-dioxolan-2-on

Skóre škodlivosti: 3 (Neškodné chemické látky)

Propylene carbonate: bezbarvá kapalina s překvapivě širokým využitím

Propylene carbonate je bezbarvá, mírně viskózní kapalina řadící se mezi organické karbonáty. Patří mezi tzv. cyklické estery kyseliny uhličité a často se označuje také jako 4-methyl-1,3-dioxolan-2-on. V anglické terminologii se setkáme s názvem propylene carbonate nebo 1,2-propylene carbonate, přičemž jeho CAS číslo je 108-32-7. Díky svým rozpouštěcím schopnostem a chemické stabilitě si látka našla uplatnění v bateriovém průmyslu, kosmetice i ekologicky šetrných čisticích prostředcích.

Chemické vlastnosti

Propylene carbonate má systematický název 4-methyl-1,3-dioxolan-2-on a jeho chemický vzorec je C₄H₆O₃. Jde o cyklický derivát kyseliny uhličité, kde uhlíkový skelet tvoří pětčlenný kruh s jedním methylenovým skupenstvím a dvěma atomy kyslíku.

Za běžných podmínek se jedná o bezbarvou až mírně žlutou kapalinu s jemně nasládlou vůní, mírně viskózní a snadno smísitelnou s mnoha polárními rozpouštědly, jako je například voda, methanol nebo aceton. Bod varu propylene carbonate se pohybuje kolem 240 °C, teplota vzplanutí je přibližně 132 °C a má poměrně vysokou dielektrickou konstantu, což je důvodem jeho využití v elektrolytech lithiových baterií.

V přírodě se propylene carbonate běžně nevyskytuje – je to typicky průmyslově vyráběná látka vznikající syntézou z propylenu či jeho derivátů.

Využití a aplikace

Díky vhodným fyzikálně-chemickým vlastnostem je propylene carbonate široce využíván napříč různými průmyslovými odvětvími. Nejznámější je jeho role jako rozpouštědla. Vzhledem ke své vysoké polaritě a zároveň relativní netoxicitě je ideální především v následujících aplikacích:

Elektrochemie a výroba baterií: Propylene carbonate je klíčovou složkou elektrolytů v lithiových iontových bateriích, kde přispívá ke stabilitě a vodivosti roztoku. V kombinaci s dalšími karbonáty zajišťuje dlouhou životnost článků a bezpečný provoz.
Kosmetika: V kosmetickém průmyslu se používá jako rozpouštědlo a změkčovadlo v pleťových krémech, čistících přípravcích a šamponech. V vegan-friendly a přírodních produktech je oblíbenou alternativou k výraznějším syntetickým solvátům.
Ekologické čisticí prostředky: Vzhledem ke své schopnosti rozpouštět tuky a biologické zbytky je propylene carbonate součástí ekologicky šetrných čističů, včetně produktů dostupných na blogu Ferwer.cz.
Barviva a laky: Díky schopnosti dobře rozpouštět pigmenty je používán jako součást nátěrových hmot a některých inkoustových složek.
Farmaceutický průmysl: Slouží jako pomocné rozpouštědlo v některých léčivých formách, zejména v inhalačních nebo transdermálních přípravcích.

Přirozený výskyt a výroba

Na rozdíl od některých příbuzných sloučenin není propylene carbonate přírodní látkou. Vyrábí se synteticky, obvykle reakcí propylene oxidu (1,2-epoxypropan) s oxidem uhličitým (CO₂). Tento postup je průmyslově atraktivní, protože využívá CO₂ jako výchozí surovinu, čímž přispívá ke snižování emisí této skleníkové látky.

Výsledný produkt je ekologicky stabilní tekutina, která se dále čistí a podle potřeby stabilizuje. Celý proces je poměrně dobře zvládnutý a lze jej považovat za udržitelnou metodu výroby organických rozpouštědel.

Bezpečnost a ekologie

Při běžném používání je propylene carbonate považován za relativně bezpečnou látku. Podle údajů Evropské agentury pro chemické látky (ECHA) není považován za toxický ani karcinogenní. Ve vysokých koncentracích může mírně dráždit oči a pokožku, proto se doporučuje používání ochranných prostředků při manipulaci v průmyslu.

Z environmentálního hlediska je výhodou jeho snadná biologická odbouratelnost a nízká ekotoxicita, což z něj činí vhodnou alternativu k agresivnějším syntetickým rozpouštědlům. V ekologických čističích se uplatňuje právě díky této šetrnosti jak k lidem, tak k přírodě – více o jeho využití v eko-chemii popisuje například článek na Ferwer.cz: Udržitelnost jako standard v domácí péči.

Zajímavosti nebo souvislosti

Možná jste netušili, že propylene carbonate se používá i v oblasti větrné energetiky a fotovoltaiky. Vhodně stabilizovaný elektrolyt na jeho bázi je součástí některých typů superkapacitorů. Díky tepelné odolnosti je také součástí elektronických kapalin, které chladí servery nebo elektrické motory u elektrovozidel.

Další oblastí, která aktuálně zkoumá jeho možnosti, je zelená chemie. Právě použití CO₂ ve výrobě propylene carbonate činí z této látky zajímavý příklad chemické recyklace oxidu uhličitého, jak potvrzuje i studie publikovaná v článek na stránkách ScienceDirect.

Shrnutí / závěr

Propylene carbonate je všestranné a ekologicky přívětivé rozpouštědlo, které se uplatňuje v moderních technologiích – od lithiových baterií přes kosmetické přípravky až po ekologické čističe. Díky nízké toxicitě, biologické odbouratelnosti a využití CO₂ ve výrobě je častou volbou všude tam, kde se klade důraz na udržitelnost a výkon zároveň. Tato látka tak představuje harmonické spojení funkčnosti a environmentálně odpovědného přístupu.