化学式等の物性

エタノールとイソプロピルアルコール(IPA)の違いや使い分けは?

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エタノールとイソプロピルアルコール(IPA)は、どちらも消毒や洗浄に広く使用されるアルコールです。見た目も性質も似ていますが、実は重要な違いがあり、用途によって使い分ける必要があります。

本記事では、エタノールとイソプロピルアルコールの化学的な違い、消毒効果の比較、安全性、それぞれの用途と使い分け方法について詳しく解説していきます。

「どちらを選べば良いのか」という疑問に答えるため、構造の違いから実用的な特性まで、体系的に理解していきましょう。

エタノールとイソプロピルアルコールの基本情報

それではまずエタノールとイソプロピルアルコールの基本情報について解説していきます。

化学構造と分子式の違い

エタノールとイソプロピルアルコール(IPA)は、どちらもアルコール類に分類されますが、分子構造が異なります

エタノールの分子式はC₂H₆Oであり、炭素原子が2個連なった直鎖構造を持ちます。示性式はC₂H₅OHまたはCH₃CH₂OHと表されるのです。

イソプロピルアルコール(イソプロパノール、2-プロパノール)の分子式はC₃H₈Oであり、炭素原子が3個からなる構造を持ちます。示性式は(CH₃)₂CHOHと表され、中央の炭素にヒドロキシ基が結合しているのです。

項目 エタノール イソプロピルアルコール
別名 エチルアルコール、酒精 イソプロパノール、IPA、2-プロパノール
分子式 C₂H₆O C₃H₈O
示性式 C₂H₅OH (CH₃)₂CHOH
分子量 46 60
アルコール分類 第一級アルコール 第二級アルコール
構造上の重要な違いは、エタノールが第一級アルコール(ヒドロキシ基が末端炭素に結合)であるのに対し、イソプロピルアルコールは第二級アルコール(ヒドロキシ基が中間炭素に結合)である点です。この違いが、化学的性質や反応性に影響を与えるのです。

物理的性質の比較

両者の物理的性質には、いくつかの共通点と相違点があります。

どちらも常温で無色透明の液体であり、特徴的な芳香を持つのです。ただし、臭いの質にはわずかな違いがあり、イソプロピルアルコールの方がやや強く刺激的な臭いと感じる人が多いでしょう。

物性 エタノール イソプロピルアルコール
外観 無色透明液体 無色透明液体
融点 -114℃ -89℃
沸点 78.3℃ 82.4℃
密度(20℃) 0.789 g/cm³ 0.786 g/cm³
引火点 13℃ 12℃
蒸気圧(20℃) 5.8 kPa 4.4 kPa

沸点はイソプロピルアルコールの方が約4℃高く、蒸発速度はエタノールの方がやや速い傾向があります。この差は、使用時の乾燥速度に影響を与えるでしょう。

引火点はどちらも非常に低く、常温でも可燃性蒸気を発生するため、火気厳禁での取り扱いが必要です。

水および有機溶媒への溶解性

どちらのアルコールも、水と任意の割合で混和します。

エタノールもイソプロピルアルコールも、ヒドロキシ基により水分子と強い水素結合を形成するため、完全に混和するのです。どのような濃度でも均一な水溶液を作ることができます。

有機溶媒への溶解性も良好で、ジエチルエーテル、クロロホルム、アセトンなど、多くの有機溶媒と混和します。

溶解性の特徴水:両者とも完全混和
有機溶媒:両者とも良好に混和
油脂類:イソプロピルアルコールの方がやや溶解性が高い

イソプロピルアルコールは炭素鎖が長い分、疎水性がわずかに高く、油脂の溶解にはやや優れているといえるでしょう。この性質が、洗浄用途での違いを生み出します。

消毒効果と殺菌能力の比較

続いては消毒効果と殺菌能力の比較を確認していきます。

殺菌メカニズムの共通点

エタノールとイソプロピルアルコールは、類似した殺菌メカニズムを持ちます。

どちらも、微生物のタンパク質を変性させ、細胞膜(脂質二重層)を破壊することで殺菌効果を発揮するのです。適度な水分存在下で最も高い効果を示し、純度が高すぎると効果が低下します。

最適な消毒濃度は、エタノールが70~80%、イソプロピルアルコールが70~80%(一部のガイドラインでは60~90%)とされています。

作用機序 エタノール イソプロピルアルコール
タンパク質変性 ○ 効果的 ○ 効果的
脂質膜破壊 ○ 効果的 ◎ より効果的
最適濃度 70~80% 70~80%
作用時間 15~30秒 15~30秒
どちらのアルコールも、濃度が90%以上になると殺菌効果が低下します。これは、微生物の表面を急速に凝固させてバリアを形成し、内部への浸透が妨げられるためです。適度な水分が、効果的な殺菌に必要なのです。

対象微生物別の効果比較

一般細菌に対しては、両者とも高い殺菌効果を示します。

大腸菌、黄色ブドウ球菌、緑膿菌などの一般的な細菌に対して、15~30秒の接触で十分な殺菌効果が得られるでしょう。この点では、エタノールとイソプロピルアルコールに大きな差はありません。

微生物 エタノール効果 イソプロピルアルコール効果 備考
一般細菌 ◎ 非常に高い ◎ 非常に高い ほぼ同等
結核菌 ○ 高い ◎ より高い IPAがやや優位
真菌(カビ) ○ 高い ○ 高い ほぼ同等
エンベロープウイルス ◎ 非常に高い ◎ 非常に高い ほぼ同等
ノンエンベロープウイルス △ やや低い △ やや低い 両者とも限定的
芽胞 × 無効 × 無効 両者とも効果なし

結核菌に対しては、イソプロピルアルコールの方がやや優れた効果を示すという研究結果があります。これは、イソプロピルアルコールの脂質溶解能力が高いためと考えられるでしょう。

ウイルスに対しては、インフルエンザウイルスやコロナウイルスなどのエンベロープウイルスには両者とも非常に効果的です。一方、ノロウイルスなどのノンエンベロープウイルスには、どちらも効果が限定的なのです。

手指消毒における実用的な違い

手指消毒の実用面では、いくつかの違いがあります。

エタノールは皮膚への刺激が比較的穏やかで、手荒れしにくい傾向があります。医療従事者など、1日に何度も手指消毒を行う必要がある場合は、エタノール製剤が推奨されることが多いでしょう。

イソプロピルアルコールは、エタノールよりも脱脂作用が強く、皮膚の乾燥を引き起こしやすい傾向があります。ただし、保湿成分を添加した製品も多く販売されているのです。

手指消毒の選択基準頻繁な使用:エタノール系(皮膚への刺激が穏やか)
油性汚れの除去も必要:イソプロピルアルコール系
アルコール臭の軽減:エタノール系(臭いがマイルド)
コスト重視:イソプロピルアルコール系(やや安価)

乾燥速度は、エタノールの方がわずかに速いため、すぐに作業を開始したい場合にはエタノールが適しています。

安全性と毒性の違い

続いては安全性と毒性の違いを確認していきます。

経口毒性の重要な違い

エタノールとイソプロピルアルコールの最も重要な違いの一つが、経口毒性です。

エタノールは、適量であればアルコール飲料として摂取されている物質であり、人体での代謝経路が確立しています。肝臓でアセトアルデヒド、さらに酢酸へと代謝され、最終的には二酸化炭素と水に分解されるのです。

一方、イソプロピルアルコールは飲用不可であり、誤飲すると重篤な中毒症状を引き起こします。

項目 エタノール イソプロピルアルコール
飲用可否 適量なら可(飲料用) 不可(有毒)
代謝産物 アセトアルデヒド→酢酸 アセトン
経口致死量(成人) 約250~500 mL(純度による) 約50~250 mL
中毒症状 酩酊、意識障害 重篤な中枢神経抑制
子供への危険性 注意が必要 非常に危険
イソプロピルアルコールは体内でアセトンに代謝されます。アセトンは中枢神経系を強く抑制し、重篤な症状を引き起こす可能性があるのです。特に小児では少量の誤飲でも危険であり、厳重な管理が必要でしょう。

このため、小さな子供がいる家庭では、エタノール系消毒剤の方が安全性が高いといえます。ただし、エタノールであっても誤飲は避けるべきです。

吸入毒性と蒸気への曝露

蒸気を吸入した場合の影響も異なります。

どちらのアルコールも高濃度蒸気の吸入は、めまい、頭痛、眠気などの症状を引き起こします。しかし、イソプロピルアルコールの方がより強い中枢神経抑制作用を示すのです。

許容濃度(作業環境における暴露限界値)は、エタノールが約1,000 ppm、イソプロピルアルコールが約200~400 ppmとされています。イソプロピルアルコールの方が厳しい基準となっているでしょう。

換気の良い場所での使用が両者とも推奨されますが、特にイソプロピルアルコールを大量に使用する場合は、十分な換気が不可欠です。

皮膚刺激性と長期使用の影響

皮膚への影響では、イソプロピルアルコールの方が刺激性が強い傾向があります。

どちらも脱脂作用により皮膚の乾燥を引き起こしますが、イソプロピルアルコールはより強い脱脂作用を持つため、手荒れや皮膚炎のリスクが高くなるのです。

医療従事者や食品関連業務者など、1日に何十回も手指消毒を行う職業では、皮膚トラブルが深刻な問題となることがあります。

影響 エタノール イソプロピルアルコール
脱脂作用 中程度 強い
皮膚刺激性 やや穏やか やや強い
手荒れリスク 低~中 中~高
保湿剤併用の必要性 推奨 強く推奨

長期使用する場合は、保湿剤配合の製品を選ぶか、使用後にハンドクリームを塗布することが推奨されます。エタノール系でもイソプロピルアルコール系でも、皮膚ケアは重要でしょう。

用途別の使い分けと選択基準

続いては用途別の使い分けと選択基準を確認していきます。

医療・衛生分野での使い分け

医療現場では、主にエタノール系消毒剤が使用されます。

手指消毒には、70~80%エタノール製剤が標準的に使用されるのです。頻繁な使用でも比較的皮膚への刺激が穏やかであり、安全性も高いことが理由でしょう。

医療器具の消毒では、対象物や目的によって使い分けられます。

用途 推奨アルコール 理由
手指消毒 エタノール 皮膚への刺激が穏やか、頻繁使用に適する
注射部位の消毒 エタノール 標準的、安全性が高い
体温計の消毒 どちらも可 効果はほぼ同等
聴診器の消毒 イソプロピルアルコール 油性汚れの除去に優れる
結核対策 イソプロピルアルコール 結核菌への効果がやや高い
日本の医療機関では伝統的にエタノールが主流ですが、海外(特に米国)ではイソプロピルアルコールも広く使用されています。どちらも適切な濃度と使用方法であれば、十分な消毒効果を発揮するのです。

工業・電子機器分野での使い分け

工業分野や電子機器の洗浄では、イソプロピルアルコールが主流です。

電子基板やコネクタ部分の洗浄には、純度の高いイソプロピルアルコール(99%以上)が使用されます。油性のフラックス残渣や汚れを効果的に除去できるためです。

用途 推奨アルコール 理由
電子基板洗浄 イソプロピルアルコール 油性汚れの除去に優れる、水分が少ない
光学レンズ清掃 イソプロピルアルコール 油脂の除去、速乾性
プリンタヘッド洗浄 イソプロピルアルコール インクの溶解、材質への影響が少ない
一般的な拭き掃除 どちらも可 効果はほぼ同等

イソプロピルアルコールは、油脂の溶解能力が高いため、機械部品の脱脂洗浄にも適しています。ただし、一部のプラスチックやゴムを溶解・膨潤させる可能性があるため、材質の確認が必要でしょう。

エタノールも電子機器洗浄に使用できますが、やや高価であり、油性汚れの除去能力がイソプロピルアルコールに劣るため、この分野ではあまり使用されません。

家庭での使い分け

家庭用途では、安全性と入手性を考慮して選択します。

一般的な消毒・除菌には、エタノール系消毒剤が推奨されます。ドラッグストアで容易に入手でき、誤飲のリスクも相対的に低いためです。

家庭での選択基準手指・皮膚の消毒:エタノール系(消毒用エタノール)
キッチン・食卓の除菌:エタノール系(食品に触れる可能性)
電子機器の清掃:イソプロピルアルコール(油脂除去)
鏡・ガラスの清掃:イソプロピルアルコール(拭き跡が残りにくい)
子供のいる家庭:エタノール系(安全性重視)

コスト面では、イソプロピルアルコールの方がやや安価な場合が多いでしょう。ただし、用途によっては専用製品の方が適している場合もあります。

鏡やガラスの清掃には、イソプロピルアルコールを水で希釈したものが効果的です。油性の汚れを除去し、拭き跡が残りにくいという利点があります。

価格と入手性の比較

続いては価格と入手性の比較を確認していきます。

価格の違いと経済性

一般的に、イソプロピルアルコールの方がエタノールよりもやや安価です。

これは、製造コストや原料費の違い、酒税の有無などが影響しています。エタノールは飲用可能であるため、日本では酒税の対象となる場合がありますが、工業用・医薬用には免税措置があるのです。

製品 価格目安(500mL) 備考
消毒用エタノール 800~1,500円 最も一般的
無水エタノール 1,500~2,500円 高純度
イソプロピルアルコール(99%) 700~1,300円 工業用グレード
IPA配合消毒剤 600~1,200円 手指消毒用

大量に使用する工業用途では、イソプロピルアルコールの方が経済的といえるでしょう。電子機器洗浄や部品脱脂など、大量消費する場面ではコスト差が大きくなります。

ただし、医療用や家庭用の小容量製品では、価格差は限定的です。用途に応じた適切な製品を選ぶことが重要でしょう。

入手性と販売形態

エタノール製品は、薬局やドラッグストアで広く販売されています。

消毒用エタノールは、一般用医薬品または医薬部外品として、容易に入手できるのです。無水エタノールも、多くの薬局で取り扱っています。

イソプロピルアルコールは、薬局、ホームセンター、電子部品店などで販売されています。純度99%以上の工業用グレードは、電子部品店やオンラインショップでの入手が一般的でしょう。

近年、手指消毒剤の需要増加に伴い、イソプロピルアルコール配合製品も増えています。エタノールとイソプロピルアルコールを混合した製品や、保湿成分を添加した製品など、様々なバリエーションが販売されているのです。

法規制と取り扱い上の注意

どちらのアルコールも、引火性液体として消防法の規制を受けます。

一定量以上を保管する場合は、届出や許可が必要となる場合があるのです。家庭での通常使用量(数リットル程度)であれば、特別な届出は不要でしょう。

項目 エタノール イソプロピルアルコール
消防法分類 第四類危険物(アルコール類) 第四類危険物(アルコール類)
指定数量 400L 400L
保管上の注意 火気厳禁、冷暗所保管 火気厳禁、冷暗所保管
運搬時の表示 危険物表示必要 危険物表示必要

エタノールには、酒税法の適用がある場合があります。ただし、変性剤(飲用不可とするための添加物)を加えた工業用エタノールや、医薬品・医薬部外品としてのエタノールは免税です。

イソプロピルアルコールは飲用不可であるため、酒税法の対象外となります。

SDS情報へのアクセス

より詳細な安全情報については、厚生労働省が提供する安全データシート(SDS)を参照することをお勧めします。

厚生労働省 職場のあんぜんサイト – エタノールSDS
厚生労働省 職場のあんぜんサイト – イソプロピルアルコールSDS

SDSには、本記事で紹介した情報に加えて、詳細な毒性データ、廃棄方法、輸送上の注意、法規制情報なども記載されています。実際に取り扱う際には、必ず最新のSDSを確認してください。

まとめ エタノールとIPAの違いや使い分けは?

エタノールとイソプロピルアルコールの違いと使い分けについて、化学構造、消毒効果、安全性、用途まで詳しく解説してきました。

両者は類似した性質を持つアルコールですが、重要な違いがあります。エタノールは第一級アルコール(C₂H₆O)で、適量なら飲用可能です。イソプロピルアルコールは第二級アルコール(C₃H₈O)で、飲用不可の有毒物質なのです。

消毒効果はほぼ同等ですが、イソプロピルアルコールは油脂溶解能力が高く、結核菌への効果もやや優れています。一方、エタノールは皮膚への刺激が穏やかで、頻繁な手指消毒に適しているでしょう。

用途別には、医療・衛生分野ではエタノール、工業・電子機器分野ではイソプロピルアルコールが主流です。家庭では、安全性を考慮してエタノール系消毒剤が推奨されますが、電子機器清掃や油性汚れの除去にはイソプロピルアルコールが効果的といえます。

適切な選択と使用方法により、両者の特性を最大限に活用できるでしょう。本記事が皆様のアルコール選択と安全な使用に役立てば幸いです。