Mono Propilen Glikol, Propylene Glycol, Mono Propylene Glycol, Metiletilen Glikol, MPG, PG, E1520, 57-55-6, 4254-14-2, 4254-15-3

Mono Propilen Glikol, Propylene Glycol, Mono Propylene Glycol, Metiletilen Glikol, MPG, PG, E1520, 57-55-6, 4254-14-2, 4254-15-3

PROPİLEN GLİKOL (Mono Propilen Glikol, MPG)

1. ÜRÜN TANIMI VE KİMYASAL KİMLİK

Kimyasal Adı (IUPAC): Propan-1,2-diol
Yaygın Adı: Propilen Glikol, Mono Propilen Glikol
Gıda Katkı Kodu: E1520
CAS Numarası: 57-55-6 (ayrıca rasemik/enantiyomerik formlar için 4254-14-2, 4254-15-3 olarak da referans alınır)
EC No: 200-338-0
Molekül Formülü: C₃H₈O₂
Molekül Ağırlığı: 76,10 g/mol
Görünüm: Berrak, renksiz, viskoz, higroskopik sıvı
Saflık (Standart Kaliteler): ≥%99,5 (USP/EP, Gıda Kalitesi); ayrıca endüstriyel ve fiber kaliteleri mevcuttur.

2. FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLER

Erime Noktası: −59 °C (donma noktasının altında akışkanlığını korur; aşırı soğuma eğilimi gösterir)
Kaynama Noktası: 188–189 °C (760 mmHg basınçta)
Yoğunluk: ~1,036 g/cm³ (25 °C)
Çözünürlük: Su, etanol, aseton, kloroform ve birçok organik çözücüyle tamamen karışabilir. Sabit yağlarda çözünmez, uçucu yağlarla karışabilir.
pH (100 g/L sulu çözelti, 20 °C): 6,0–8,0
Parlama Noktası (kapalı kap): ~98–101 °C
Kendiliğinden Tutuşma Sıcaklığı: ~371 °C
Patlama Limitleri (hacimce % havada): 2,4–17,4
Kırılma İndisi (n₂₀/D): ~1,432
Buhar Basıncı: ~0,08 mmHg (20 °C)
Viskozite (dinamik, 20 °C): ~56 mPa·s
Dielektrik Sabiti: ~32,0 (20 °C)
Su Tehlike Sınıfı (WGK, Almanya): 1 (düşük su tehlikesi)
GTIP Kodu: 2905.32.00

3. DİĞER İSİMLER VE SİNONİMLER

• 1,2-Propanediol

• α-Propilen Glikol

• Metiletilen Glikol

• 1,2-Dihidroksipropan

• MPG (Mono Propilen Glikol)

• Monopropilen Glikol USP / Farma Kalite

• E1520 (Avrupa gıda katkı maddesi numarası)

• Halk dilinde: "Gıda sınıfı glikol", "aroma taşıyıcı çözücü", "nem tutucu katkı", "PG çözücüsü"

4. SEKTÖREL UYGULAMALAR, KULLANIM ORANLARI VE ÖRNEK REÇETELER

4.1. Gıda ve İçecek Endüstrisi
Kullanım Amacı: Unlu mamuller, tatlılar ve evcil hayvan mamalarında nem tutucu; aroma maddeleri, renklendiriciler, antioksidanlar ve vitaminler için çözücü/taşıyıcı; sos ve sos karışımlarında emülsiyon yardımcısı.
Kullanım Oranı:

• Genel gıda ürünlerinde: %0,1–5 (formülasyona ve yönetmeliklere bağlı)

• Aroma çözücüsü olarak: Aroma konsantresi içinde %1–10

• Renklendirici çözücüsü olarak: Sıvı renk preparatlarında %2–15
  Örnek Reçete – Limon Aroma Emülsiyon Konsantresi:

• %10 propilen glikol (çözücü/taşıyıcı)

• %15 limon uçucu yağı

• %10 arap zamkı (emülgatör)

• %65 su
  Propilen glikol ile aroma yağını karıştırın; suda çözülmüş arap zamkına yüksek kesme hızında ekleyin. Stabil bir emülsiyon olana kadar homojenize edin.

4.2. İlaç ve Veterinerlik
Kullanım Amacı: Oral, enjektabl ve topikal ilaç formülasyonlarında çözücü/yardımcı çözücü; antiseptik hidrojellerde nemlendirici; biyolojik numunelerde kriyoprotektan; süt ineklerinde ketoz tedavisinde oral çözelti.
Kullanım Oranı:

• Oral/enjeksiyonluk çözeltiler: %10–50 v/v (genellikle su/etanol/gliserol ile karışım halinde)

• Topikal jel ve kremler: %5–20 w/w

• Veteriner ketoz drençi: İnek başına 300–400 mL/gün (saf veya seyreltilmiş PG olarak oral yolla)
  Örnek Reçete – Antiseptik Hidrojel:

• %20 propilen glikol (nemlendirici/çözücü)

• %1 hidroksietil selüloz (jelleştirici)

• %0,05 klorheksidin diglukonat

• %100'e tamamlayacak şekilde su
  Hidroksietil selülozu suda dağıtın; klorheksidini PG içinde çözün ve karıştırarak jele yedirin.

4.3. Kozmetik ve Kişisel Bakım
Kullanım Amacı: Cilt kremleri, losyonlar, şampuanlar, saç kremleri ve makyaj ürünlerinde nemlendirici ve humektan; parfüm ve aktifler için çözücü; ürünün yayılabilirliğini ve hissini iyileştirir.
Kullanım Oranı:

• Nemlendirici krem/losyon: %1–5 (çoğunlukla gliserinle birlikte)

• Şampuan ve duş jelleri: %1–3

• Makyaj ve bebek mendilleri: %1–10 nemlendirici olarak
  Örnek Reçete – Hafif Nemlendirici Losyon:

• %4 propilen glikol

• %2 gliserin

• %5 kaprilik/kaprik trigliserit

• %2 setil alkol

• %0,5 Karbomer, su ile %100’e tamamlanır
  Karbomeri pH ~6 olacak şekilde trietanolamin ile nötralize edin; PG ve gliserin su fazına eklenerek cilt nemlendirmesi artırılır.

4.4. Endüstriyel Antifriz ve Isı Transfer Sıvıları
Kullanım Amacı: Chillerlar, kapalı devre soğutma sistemleri, ısı pompaları ve uçak buz çözücü/anti-icing sıvılarında kullanılır. Toksik olmayan profili sayesinde gıda işleme tesisleri, bira fabrikaları ve buz pistleri gibi insan teması veya ürünle temas olasılığı olan yerlerde tercih edilir.
Kullanım Oranı:

• Donma koruması (−15 °C ile −35 °C arası): %30–50 v/v propilen glikol suda. %50’lik sulu çözelti donma noktası yaklaşık −33 °C; %30’luk çözelti yaklaşık −13 °C’dir.

• Uçak buz çözme (SAE Tip I sıvısı): genellikle >%50 PG, korozyon inhibitörleri, yüzey aktif maddeler ve kıvamlaştırıcılar içerir, istenen donma noktası payına göre su ile seyreltilir.
  Örnek Reçete – Gıda Kalitesi Soğutma Sıvısı Konsantresi:

• %90 propilen glikol

• %3 su

• %7 gıda uyumlu korozyon inhibitör paketi (fosfatlar, azoller)
  Kullanım yerinde deiyonize su ile %35-40’lık çözelti hazırlanarak bira fermenter ceket soğutmasında kullanılır.

4.5. Polimer ve Reçine Üretimi
Kullanım Amacı: Doymamış poliyester reçineleri (UPR), alkid reçineleri ve poliüretan poliollerinin sentezinde ana diol monomeridir. Esneklik, hidroliz direnci ve stiren ile iyi karışabilirlik sağlar.
Kullanım Oranı: Poliyester reçine formülasyonlarında glikol bileşeninin ağırlıkça %30–70’i seviyesinde, hedef reçine özelliklerine bağlıdır.
Örnek Reçete – Genel Amaçlı Doymamış Poliyester Reçinesi:

• 1,0 mol ftalik anhidrit

• 1,0 mol maleik anhidrit

• 2,2 mol propilen glikol
  Asit değeri ~20–30 mg KOH/g olana kadar 180–220 °C’de esterleştirin. Soğutun ve son sıvı reçineyi elde etmek için stiren (%30–35 w/w) içinde çözün.

4.6. Yapay Sis ve Duman Sıvıları
Kullanım Amacı: Tiyatro ve sahne sis makinelerinde, itfaiye eğitimlerinde birincil bileşendir. Propilen glikol ısı eşanjörüne temas ettiğinde buharlaşarak yoğun, toksik olmayan bir sis oluşturur.
Kullanım Oranı: Tipik sıvı bileşimi %20–35 propilen glikol, geri kalanı deiyonize su (bazen havada kalma süresini artırmak için az miktarda gliserol eklenir).
Örnek Reçete – Standart Sis Sıvısı:

• %25 propilen glikol

• %75 deiyonize su
  Homojen olana kadar karıştırın, kullanmadan önce filtre edin. Daha yoğun ve kalıcı sis için PG oranı artırılabilir.

4.7. Diğer Uygulamalar

• Tütün: Pipo tütünü ve sigara üretiminde nem tutucu (kurutmayı önler, kıyılmış tütünü yumuşatır).

• Baskı Mürekkepleri: Su bazlı flekso ve gravür mürekkeplerinde çözücü ve ıslatma ajanı.

• İyonik Olmayan Deterjanlar: Alkoksilasyon yoluyla non-iyonik yüzey aktif maddelerin üretiminde ara madde.

• Uçak Buz Çözme/Anti-icing: Yer buz çözme için Tip I sıvılar genellikle >%50 PG içerir; Tip IV anti-icing sıvıları ise kalıcılık için pseudoplastik kıvamlaştırıcılarla birlikte PG kullanır.

• Kriyonik: Buz kristali oluşumunu engelleme kabiliyeti nedeniyle kriyoprotektan formülasyonlarında yer alır.

• Ultrason Jeli: Ultrason iletim jellerinde nemlendirici ve bağlayıcı ajan olarak kullanılır.

5. ALTERNATİFLER VE KARŞILAŞTIRMA

5.1. Gliserol / Gliserin (E422)
Artıları: Daha “doğal” algı; yüksek nemlendirme kapasitesi (daha yüksek hidroksil sayısı); daha tatlı lezzet; uçucu değildir; mükemmel humektan.
Eksileri: Belirgin şekilde daha viskoz; bazı organik bileşikler için çözücü gücü daha düşük; yüksek konsantrasyonlarda ciltte yapışkan his bırakabilir.
PG ile Karşılaştırma: Düşük viskozite, hızlı emilim ve aroma/aktifler için daha iyi çözme gücü istendiğinde PG tercih edilir. “Doğal” formülasyonlarda gliserol sıklıkla öne çıkar.

5.2. Etilen Glikol (MEG)
Artıları: Daha düşük maliyet, daha düşük viskozite, biraz daha iyi ısı transfer verimi; otomotiv antifrizinde yaygın olarak kullanılır.
Eksileri: İnsan ve hayvanlar için toksik (glikolik ve oksalik aside metabolize olarak metabolik asidoz ve böbrek hasarına yol açar); gıda, ilaç veya kişisel bakım uygulamalarında kullanılamaz.
PG ile Karşılaştırma: PG, insan veya hayvan teması olasılığı olan her yerde (gıda, ilaç, yaşam alanlarındaki HVAC, su yolları yakınındaki uçak buz çözme) toksik olmayan ikame olarak kullanılır.

5.3. Dipropilen Glikol (DPG)
Artıları: Daha yüksek kaynama noktası (~230–235 °C) ve daha düşük buhar basıncı; daha az higroskopik; özellikle parfüm taşıyıcısı ve kişisel bakım ürünlerinde azaltılmış cilt hissi için tercih edilir.
Eksileri: Molekül ağırlığı daha yüksek (134,17 g/mol), farklı çözücü özellikleri; daha maliyetlidir.
PG ile Karşılaştırma: DPG, daha düşük uçuculuk ve nem çekme istenen ince parfüm ve renkli kozmetiklerde kullanılır. PG, nemlendirici ve genel çözücü olarak daha evrenseldir.

5.4. Butilen Glikol (1,3-Butilen Glikol)
Artıları: Biraz daha iyi cilt hissi, çoğunlukla daha az tahriş edici kabul edilir; orta derecede antimikrobiyal etki; benzer humektan performans.
Eksileri: Daha pahalı; erişimi daha sınırlı.
PG ile Karşılaştırma: Butilen glikol, lüks kozmetiklerde birincil nemlendirici olarak sıkça yer alır. PG maliyet etkin, iş gücü yüksek humektan olmaya devam eder.

5.5. 1,3-Propanediol (Bio-PDO)
Artıları: Mısır şekerinden fermentasyonla üretilir, tamamen biyo-bazlıdır; güçlü “doğal” pazarlama avantajı; PG’ye benzer özellikler ancak hafif farklı dipol momenti.
Eksileri: Genellikle daha pahalı; bazı bölgelerde sınırlı bulunabilirlik.
PG ile Karşılaştırma: Birçok kozmetik ve temizlik ürününde birbiri yerine kullanılabilir. Seçim çoğu zaman doğal kaynak iddiaları ve sürdürülebilirlik hedeflerine bağlıdır.

6. SIK SORULAN SORULAR

S1. Propilen glikol insan tüketimi için güvenli midir?
Evet. ABD FDA tarafından GRAS (Genel Olarak Güvenli Kabul Edilir) sınıfındadır. Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA), gıda katkı maddesi olarak (E1520) kullanımı için günlük kabul edilebilir alım (ADI) değerini vücut ağırlığı başına 25 mg/kg/gün olarak belirlemiştir. Normal metabolik yollarla laktik ve pirüvik asitlere dönüştürülür.

S2. Propilen glikol ile etilen glikol arasındaki temel fark nedir?
Toksisite. Etilen glikol yutulması halinde yüksek toksisite gösterir ve ciddi böbrek hasarına neden olabilir. Propilen glikol çok daha az toksiktir; kazara yutma veya çevreye sızma ihtimali bulunan uygulamalar için (gıda işleme soğutucuları, karavan antifrizi, hayvan dostu buz çözücüler) önerilir.

S3. Propilen glikol vegan, helal veya koşer ürünler için uygun mudur?
Evet. Standart propilen glikol sentetik mineral kaynaklıdır (propilen oksit hidrolizi) ve hayvansal içerik taşımaz. Biyo-bazlı PG (gliserolden üretilen) bitki kökenlidir. Üreticilerden ilgili sertifikalar temin edilebilir.

S4. Propilen glikolün raf ömrü ne kadardır?
Ağzı sıkıca kapalı orijinal ambalajında, serin ve kuru bir yerde, doğrudan güneş ışığından uzakta saklandığında, üretim tarihinden itibaren en az 24 ay raf ömrü önerilir. Açıldıktan sonra nem almaması için kapalı tutulmalıdır.

S5. Propilen glikol nasıl taşınmalı ve depolanmalıdır?
Ortam sıcaklığında (<40 °C), paslanmaz çelik, alüminyum veya uygun plastik (HDPE, PP) kaplarda depolanmalıdır. Uzun süreli depolamada hafif asitlik nedeniyle normal çelik önerilmez. Açık alevden uzak tutun – yanıcı sıvıdır (parlama noktası ~100 °C). Dökülme durumunda inert malzeme (kum, vermikülit) ile emdirin, yerel yönetmeliklere göre bertaraf edin. Kanalizasyona ve su yollarına karışmasını önleyin.

S6. Propilen glikol yanıcı mıdır?
Yanıcı sıvı olarak sınıflandırılır, aşırı kolay tutuşan (parlayıcı) değildir. Parlama noktası yaklaşık 100 °C’dir, bu nedenle oda sıcaklığında kolaylıkla alev almaz. Ancak parlama noktası üzerine ısıtıldığında ve tutuşturucu kaynak varlığında buharları tutuşabilir. Aktarma sırasında depo ve kaplar topraklanmalıdır.

S7. Propilen glikol neden e-sigara (vaping) likitlerinde kullanılır?
Aroma ve nikotin için taşıyıcı görevi görür, gözle görülür buhar oluşturur ve “boğaz vurumu” hissi verir. PG’nin solunması tiyatro sisi katkı maddesi olarak güvenli kabul edilse de, elektronik sigarada uzun süreli derin akciğer inhalasyonunun etkileri araştırılmaya devam etmektedir.

S8. Propilen glikol ciltte tahrişe veya alerjik reaksiyona neden olabilir mi?
Gerçek alerji (temas dermatiti) nadirdir ancak rapor edilmiştir. Genellikle çok yüksek konsantrasyonlarda hafif tahriş edici olarak değerlendirilir; bu nedenle kozmetik formülatörleri tipik olarak %1–10 aralığında kullanır. Yama testi ile çok küçük bir yüzdede duyarlılık tespit edilebilir.

S9. Mono propilen glikol (MPG) ile dipropilen glikol (DPG) arasındaki fark nedir?
MPG, molekül ağırlığı 76,10 g/mol olan tek ve tanımlı bir moleküldür (propan-1,2-diol). DPG ise izomerlerin bir karışımıdır (çoğunlukla 1,1'-oksibis-2-propanol vb.) ve daha yüksek molekül ağırlığına (~134,17 g/mol) sahiptir. Bu da DPG’ye daha yüksek kaynama noktası, daha düşük uçuculuk ve farklı çözme özellikleri kazandırır. Birbirlerinin yerine doğrudan kullanılamazlar.

S10. Propilen glikol nasıl üretilir?
Ana endüstriyel yöntem, propilen oksidin su ile yüksek sıcaklıkta hidrolizidir; katalizörsüz (200–220 °C) veya iyon değiştirici reçine katalizörlü (150–180 °C). Biyo-bazlı yöntem ise biyodizel yan ürünü olan gliserolün hidrojenolize uğratılmasıyla gerçekleşir. Bu yolla elde edilen biyo-bazlı PG kimyasal olarak aynıdır ve sürdürülebilirlik profili sayesinde kozmetik ve temizlik ürünlerinde giderek daha fazla tercih edilir.