Ciri -ciri etilena glikol, struktur kimia, kegunaan

Dia etilena glikol Ia adalah sebatian organik yang paling mudah dari keluarga glikol. Formula kimianya adalah c₂H₆Sama ada₂, Walaupun formula strukturnya adalah hoch₂-Ch₂Oh. Glikol adalah alkohol yang dicirikan dengan mempunyai dua kumpulan hidroksil (OH) bersatu dengan dua atom karbon jiran dalam rantai alifatik.

Ethylene Glycol adalah cecair yang jelas, tidak berwarna dan tandas. Dalam gambar di bawah anda mempunyai contohnya dalam botol. Di samping itu, ia mempunyai rasa manis dan sangat hygroscopic. Ia adalah cecair yang sedikit tidak menentu, jadi ia menimbulkan tekanan stim yang sangat kecil, sebagai ketumpatan stim lebih besar daripada ketumpatan udara.

Botol dengan etilena. Sumber: σ64 [cc oleh 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/oleh/3.0)]

Ethylene Glycol adalah sebatian kelarutan yang besar di dalam air, selain menjadi mading dengan banyak sebatian organik; seperti alkohol alifatik pendek, aseton, gliserol, dll. Ini disebabkan keupayaannya untuk menderma dan menerima jambatan hidrogen pelarut protik (yang mempunyai H).

Ethylene Glycol berpolimer dalam pelbagai sebatian, yang namanya biasanya disingkat dengan PEG akronim dan nombor yang menunjukkan berat molekul mereka. Peg 400, sebagai contoh, adalah polimer yang agak kecil dan cecair. Sementara itu, pasak besar adalah pepejal putih dengan penampilan berlemak.

Pemilik Ethylene Glycol.

[TOC]

Sifat

Nama

Etano-1,2-diol (IUPAC), Ethylene Glycol, Monoethylene Glycol (MEG), 1-2-Dihydroxietano.

Jisim molar

62,068 g/mol

Penampilan fizikal

Cecair yang jelas, tidak berwarna dan likat.

Bau

Lavatory

Rasa

Manis

Ketumpatan

1,1132 g/cm³

Takat lebur

-12.9 ºC

Takat didih

197.3 ºC

Kelarutan air

Dizalakan dengan air, sebatian hygroscopic yang sangat.

Kelarutan dalam pelarut lain

Dimasukkan dengan alkohol alifatik yang lebih rendah (metanol dan etanol), gliserol, asid asetik, aseton dan keton yang serupa, aldehid, piridin, asas tar hulla dan larut dalam eter. Praktikal tidak larut dalam benzena dan rakan -rakan mereka, hidrokarbon berklorin, minyak dan minyak.

titik pencucuhan

111 ºC

Ketumpatan stim

2,14 dalam hubungan udara diambil sebagai 1.

Tekanan wap

0.092 mmHg pada 25 ° C (dengan ekstrapolasi).

Penguraian

Semasa pemanasan pada penguraian memancarkan asap ekar dan menjengkelkan.

Suhu penyimpanan

2-8 ºC

Haba pembakaran

1.189.2 kJ/mol

Haba pengewapan

50.5 kJ/mol

Ketegangan permukaan

47.99 mn/m pada 25 ° C

Indeks refraktif

1,4318 hingga 20 ºC

Pemisahan pemalar

PKA = 14.22 hingga 25 ºC

Ph

6 hingga 7.5 (100 g/l air) pada 20 ºC

Pekali partisi oktanol/air

Log p = - 1.69

Struktur kimia

Struktur molekul etilena glikol. Sumber: Ben Mills melalui Wikipedia.

Di bahagian atas, kita mempunyai molekul etilena glikol yang diwakili oleh model sfera dan bar. Sfera hitam sesuai dengan atom karbon, yang membentuk kerangka C-C mereka, dan di hujung mereka kita mempunyai sfera merah dan putih untuk atom oksigen dan hidrogen, masing-masing.

Boleh melayani anda: garam asas: formula, sifat, nomenclature, contoh

Ia adalah molekul simetri dan pada pandangan pertama ia boleh dianggap membuang masa dipole kekal; Walau bagaimanapun, pautan busuk C-ohnya, yang nikmat DiPolo. Ia juga merupakan molekul dinamik, yang mengalami putaran dan getaran yang berterusan, dan mampu membentuk atau menerima jambatan hidrogen terima kasih kepada dua kumpulan OHnya.

Malah, interaksi ini bertanggungjawab untuk etilena glikol yang mempunyai titik mendidih yang tinggi (197 ºC).

Apabila suhu turun ke -13 ºC, molekul perpaduan dalam kaca ortorrombik, di mana Rotarmers memainkan peranan penting; Iaitu, terdapat molekul yang mempunyai kumpulan O-H mereka yang berorientasikan dalam arah yang berbeza.

Pengeluaran

Pengoksidaan etilena

Langkah awal dalam sintesis etilena glikol adalah pengoksidaan etilena kepada etilena oksida. Dahulu, etilena dengan asid hipoklorus untuk menghasilkan hidroklorin bertindak balas. Kemudian, ini dirawat dengan kalsium hidroksida untuk menghasilkan etilena oksida.

Kaedah hidroklorin tidak begitu menguntungkan dan pergi ke kaedah pengoksidaan langsung etilena dengan kehadiran udara atau oksigen, menggunakan oksida perak sebagai pemangkin.

Hidrolisis etilena oksida

Hidrolisis etilena oksida (OE) dengan air di bawah tekanan menghasilkan campuran mentah. Campuran air-glikol disejat dan dikitar semula, dipisahkan oleh penyulingan pecahan monoethylene glikol diethylene glikol dan trietilena glikol.

Reaksi hidrolisis etilena oksida dapat skema seperti berikut:

C₂H₄Atau +h₂O => oh-ch₂-Ch₂-OH (Ethylene Glycol atau Monoethylene Glycol)

Mitsubishi Chemical mengembangkan proses pemangkin, dengan menggunakan fosforus, dalam penukaran etilena oksida menjadi monoethylene glikol.

Proses Omega

Dalam proses Omega, etilena oksida pada mulanya menjadi etilena karbonat, melalui tindak balas karbon dioksida (CO₂). Kemudian, etilena karbonat menjalani hidrolisis pemangkin untuk mendapatkan monoethylene glikol dengan selektiviti 98%.

Terdapat kaedah yang agak baru untuk sintesis etilena glikol. Ini terdiri daripada karbonilasi oksidatif metanol hingga dimetil oksalat (DMO) dan penghidrogenan berikutnya kepada etilena glikol.

Aplikasi

Penyejuk dan antibeku

Campuran etilena glikol dengan air membolehkan penurunan titik pembekuan dan peningkatan titik mendidih, membolehkan enjin kereta tidak membeku pada musim sejuk, dan tidak juga memanaskan semula musim panas.

Apabila peratusan etilena glikol dalam campuran dengan air mencapai 70%, titik pembekuan adalah -55 ºC, jadi campuran etilena glikol -air boleh digunakan sebagai cecair penyejukan, dan perlindungan pembekuan dalam keadaan di mana ia dapat terjadi.

Suhu pembekuan rendah penyelesaian etilena glikol membolehkan penggunaannya sebagai antibeku enjin kereta; Defrosting sayap kapal terbang; dan di cair kaca depan.

Ia boleh melayani anda: logam alkali

Ia juga digunakan untuk mengekalkan sampel biologi yang dipelihara pada suhu rendah, dengan itu mengelakkan pembentukan kristal yang boleh merosakkan struktur sampel.

Titik mendidih yang tinggi membolehkan penyelesaian etilena glikol digunakan untuk mengekalkan suhu rendah dalam peranti atau peralatan yang mengendalikan haba, seperti: kereta, peralatan komputer, peranti penghawa dingin, dll.

Dehidrasi

Ethylene Glycol adalah sebatian yang sangat hygroscopic, yang telah membolehkan penggunaannya untuk merawat gas yang diekstrak dari bawah tanah yang mempunyai kandungan air yang tinggi. Penghapusan air dari gas asli nikmat yang mereka gunakan dengan cekap dalam proses perindustrian masing -masing.

Pembuatan polimer

Etilena glikol digunakan untuk sintesis polimer, seperti polietilen glikol (PEG), polietilenterephthalate (PET) dan poliuretana. PEG adalah keluarga polimer yang digunakan dalam aplikasi seperti: penebalan makanan, rawatan sembelit, kosmetik, dll.

Haiwan peliharaan digunakan dalam penjelasan semua jenis bekas pakai buang, yang digunakan dalam pelbagai jenis minuman dan makanan. Poliuretana digunakan sebagai penebat haba di dalam peti sejuk dan mengisi pelbagai jenis perabot.

Bahan peledak

Ia digunakan dalam pembuatan dinamit, yang membolehkan penurunan di titik pembekuan nitrogliserin, ia dapat disimpan dengan risiko yang kurang.

Perlindungan kayu

Ethylene Glycol digunakan dalam rawatan kayu untuk memberi perlindungan terhadap reputnya, yang dihasilkan oleh tindakan kulat. Ini penting untuk pemeliharaan karya seni muzium.

Aplikasi lain

Ethylene Glycol hadir dalam media untuk menggantung garam konduktif dalam kapasitor elektrolitik dan penstabil buih soya. Ia juga digunakan dalam pembuatan plastik, elastomer dan lilin sintetik.

Etilena glikol digunakan dalam pemisahan hidrokarbon aromatik dan parafinik. Di samping itu, ia digunakan dalam pembuatan detergen untuk pembersihan peralatan. Kelikatan meningkatkan dan mengurangkan turun naik dakwat, yang memudahkan penggunaannya.

Begitu juga, etilena glikol boleh digunakan dalam penemuan pasir pencetakan dan sebagai pelincir semasa penggiling kaca dan simen. Ia juga digunakan sebagai bahan dalam cecair brek hidraulik dan perantara dalam sintesis ester, eters, serat poliester dan resin.

Antara resin di mana etilena glikol digunakan adalah alquidal, digunakan sebagai asas lukisan alquidallic, yang digunakan dalam lukisan automotif dan seni bina.

Keracunan dan risiko

Gejala untuk pendedahan

Ethylene Glycol mempunyai ketoksikan akut yang rendah apabila ia bertindak dengan sentuhan pada kulit atau jika ia dihirup. Tetapi, ketoksikannya sepenuhnya diwujudkan apabila ditelan, ditunjukkan sebagai dos maut 1.5 g/kg etilena glikol, atau 100 ml untuk dewasa 70 kg dewasa.

Boleh melayani anda: tahap kimia

Pendedahan akut terhadap etilena glikol menghasilkan gejala berikut: Dengan penyedutan berasal batuk, pening dan sakit kepala. Di kulit, dengan bersentuhan dengan etilena glikol, kekeringan berlaku. Sementara itu, di mata ia menghasilkan kemerahan dan kesakitan.

Kerosakan akibat pengambilan

Pengambilan etilena glikol ditunjukkan oleh sakit perut, mual, ketidaksadaran dan muntah. Pengambilan etilena glikol yang berlebihan mempunyai kesan berbahaya pada sistem saraf pusat (CNS), fungsi kardiovaskular dan fisiologi buah pinggang.

Untuk kegagalan dalam operasi CNS, lumpuh atau pergerakan okular yang tidak teratur (nystagmus) berlaku (nystagmus). Dalam sistem kardiopulmonari, hipertensi arteri, takikardia dan kegagalan jantung yang mungkin dibentangkan. Terdapat perubahan serius dalam buah pinggang, produk keracunan etilena glikol.

Di tubulus buah pinggang terdapat peleburan, degenerasi dan pemendapan kalsium oksalat. Yang terakhir dijelaskan oleh mekanisme berikut: etilena glikol dimetabolisme oleh dehidrogenase laktik enzim untuk menghasilkan glycaldehida.

Glycaldehid menyebabkan asid glycolic, glyxyl dan oxalic. Asid oksalik mendahului dengan cepat dengan kalsium untuk membentuk kalsium oksalat, yang kristal tidak larut disimpan dalam tubulus buah pinggang yang menghasilkan perubahan morfologi dan disfungsi di dalamnya, yang boleh menyebabkan kegagalan buah pinggang.

Oleh kerana ketoksikan etilena glikol, ia telah diganti secara beransur -ansur, dalam beberapa aplikasinya, oleh propylene glycol.

Kesan ekologi etilena glikol

Pesawat -kapal terbang semasa cair mereka melepaskan jumlah penting etilena glikol, yang berakhir dengan trek pendaratan, yang apabila dibasuh menghasilkan air yang diterjemahkan oleh etilena glikol, melalui sistem longkang, ke arah sungai -sungai di mana ketoksikannya mempengaruhi kehidupan ikan.

Tetapi ia bukanlah ketoksikan etilenglicol penyebab utama kerosakan ekologi. Semasa biodegradasi aerobiknya sejumlah besar oksigen dimakan, menyebabkan penurunan perairan permukaannya.

Sebaliknya, biodegradasi anaerobiknya boleh dikeluarkan bahan toksik untuk ikan, seperti acetaldehid, etanol, asetat dan metana.

Rujukan

1. Wikipedia. (2019). Ethhylene Glycol. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
2. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. Pangkalan data PUBCHEM. (2019). 1.2-Ethanediol. CID = 174. Pulih dari: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
3. Artem Cheprasov. (2019). Ethylene Glycol: Struktur, Formula & Penggunaan. Kajian. Pulih dari: belajar.com
4. Leroy g. Wade. (27 November 2018). Ethhylene Glycol. Encyclopædia Britannica. Pulih dari: Britannica.com
5. Ke. Dominic Fortes & Emmanuelle Suard. (2011). Struktur kristal etilena glikol dan ethylene glikol monohidrat. J. Chem. Phys. 135, 234501. doi.org/10.1063/1.3668311
6. Icis. (24 Disember 2010). Proses Pengeluaran dan Pembuatan Ethhylene Glycol (EG). Pulih dari: icis.com
7. Lucy Bell Young. (2019). Apakah kegunaan etilena glikol? Reagen. Pulih dari: bahan kimia.co.UK
8. Quiminet. (2019). Asal, jenis dan aplikasi etilena. Pulih dari: quiminet.com
9. R. Gomes, r. Liteplo, & m.Dan. Lemah lembut. (2002). Ethylene Glycol: Aspek Kesihatan Manusia. Pertubuhan Kesihatan Sedunia Geneva. [Pdf]. Pulih dari: siapa.int