ОКСИД ЭТИЛЕНА: СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, РИСКИ И ПРИМЕНЕНИЕ - ХИМИЯ - 2026

Окись этилена представляет собой органическое соединение семейства эпоксидов. При комнатной температуре он газообразный, бесцветный и, хотя почти не имеет запаха, имеет мягкий сладковатый запах, похожий на запах эфиров.

Это очень универсальный химический строительный блок, так как он используется в широком спектре промышленных приложений для производства других химических соединений с множеством применений. Это связано с его высокой реакционной способностью, то есть с легкостью реагирования с другими веществами.

Пространственная структура оксида этилена. Черные шары: атомы углерода; белые шары: атомы водорода; красный шар: атом кислорода. Benjah-bmm27. Источник: Wikimedia Commons.

Одно из основных его применений - это сырье при производстве компонентов антифриза для автомобильных радиаторов. Его производные используются в качестве ингредиентов в промышленных или бытовых чистящих средствах, косметических продуктах и ​​шампунях, пластификаторах, фармацевтических препаратах или мазях.

Это широко используемое дезинфицирующее средство, например, при стерилизации медицинского и стоматологического оборудования, поскольку оно способно уничтожать вирусы, бактерии, грибки и споры, особенно в сухих условиях. Кроме того, его использовали для фумигации пищевых продуктов для упаковки, хотя такое использование вызывает сомнения.

Несмотря на его полезность, с ним нужно обращаться с особой осторожностью, поскольку он может вызвать раздражение глаз и кожи. Вдыхание оксида этилена в течение длительного времени может повлиять на нервную систему. Поэтому люди, подвергающиеся воздействию его паров или растворов, должны носить защитную одежду и оборудование.

Структура

Его молекулярная формула - C ₂ H ₄ O. Он принадлежит к группе эпоксидов, являясь простейшими и наиболее важными из них. Он имеет форму трехчленного кольца.

Структура окиси этилена. Источник: Wikimedia Commons

Из-за своей треугольной кольцевой структуры оксид этилена очень реактивен, что связано с легкостью, с которой кольцо открывается. В среднем, валентные углы составляют 60º, что ослабляет ваши связи. Молекула менее стабильна, чем у линейного эфира, и имеет тенденцию легко реагировать с другими химическими соединениями.

Свойства

Другие имена

- Оксирано.

- Эпоксиэтан.

Физическое состояние

При комнатной температуре и атмосферном давлении это газ. Ниже 10,6 ºC и при атмосферном давлении это жидкость. Ниже -111 ° C он твердый.

Молекулярный вес

44,05 г / моль.

Точка возгорания

Менее 0ºF (-17,8ºC).

плотность

Его плотность меньше плотности воды и составляет 0,882 при 10 ºC. В свою очередь, его пары тяжелее воздуха.

Растворимость

Он растворим в воде, бензоле, ацетоне, этаноле и эфире. Смешивается с четыреххлористым углеродом.

температура самовоспламенения

428,9 ° С.

Другие свойства

- Если он подвергается нагреванию или загрязнению, он может экзотермически полимеризоваться (выделяя большое количество тепла). Если внутри контейнера происходит полимеризация, он может сильно разорваться.

- Может реагировать с окислителями.

- Он чрезвычайно токсичен, канцероген и является хорошим генератором мутаций в клетках бактерий и млекопитающих.

производство

В промышленных масштабах его получают окислением этилена кислородом (O ₂ ) из воздуха. Скорость этой реакции увеличивается в присутствии металлического серебра (Ag) и воздействия температуры. Реакция показана ниже:

Ag, 250ºC

2C ₂ H ₄ + O ₂ -------> 2C ₂ H ₄ O

Этилен Этиленоксид

риски

На здоровье

- Сообщалось, что он вызывает неврологические расстройства и может привести к смерти. Наименьшая концентрация, которая может вызвать токсические эффекты при вдыхании, составляет 12 500 ppm / 10 секунд (ppm означает: части на миллион).

- Сильно раздражает кожу, глаза и дыхательные пути.

- Воздействие паров окиси этилена высокой концентрации может вызвать раздражение глаз, воспаление глазной оболочки и повреждение роговицы.

- Развитие катаракты связано с воздействием ее паров и брызг. Концентрированные растворы вызывают сильное поражение глаз.

- Контакт водных растворов окиси этилена с кожей вызывает раздражение и может привести к тяжелому дерматиту с волдырями и ожогами.

- Его вдыхание может повлиять на нервную систему, вызывая, среди прочего, головные боли и тошноту.

Пожар

- При воздействии огня или тепла существует опасность взрыва. При нагревании образуются опасные пары.

- Пар образует с воздухом взрывоопасные смеси в широком диапазоне концентраций.

- Избегайте работы с оборудованием, которое содержит металлы, такие как медь, серебро, ртуть, магний, алюминий или оксиды железа, а также избегайте таких агентов, как аммиак, окислители, органические кислоты или основания и другие. Все эти материалы могут ускорять полимеризацию и / или взрыв.

Приложения

Промышленное применение

Он используется в качестве промежуточного звена в производстве других химикатов, которые, в свою очередь, используются при производстве полиэфирных волокон для одежды, обивки, ковров и подушек.

Оксид этилена производит этиленгликоль, который используется в антифризах автомобильных двигателей. Этиленгликоль также используется в производстве стекловолоконных и пластиковых упаковочных пленок.

Другие химические вещества, производимые из окиси этилена, включают неионные поверхностно-активные вещества, используемые в моющих средствах и рецептурах посуды.

Медицинские приложения

Он используется в качестве стерилизующего агента для медицинского оборудования, такого как хирургические инструменты, иглы и инъекторы для подкожных инъекций или протезы.

Он также используется для стерилизации аппаратов для гемодиализа, лабораторного оборудования, стоматологических инструментов, ветеринарных инструментов, термометров, хирургической одежды или оборудования для оказания первой помощи.

Стерилизационная. Источник: pixabay.com

Несмотря на то, что существует несколько доступных методов стерилизации медицинского оборудования, в некоторых случаях использование оксида этилена не может заменить ни одно из доступных средств.

Это касается стерилизации определенных материалов, чувствительных к теплу и излучению, а также некоторых инструментов и устройств, требующих стерилизации на месте использования в больницах.

Библиотеки и музеи

В этих местах оксид этилена используется для борьбы с вредителями, такими как грибы и насекомые. Однако это использование не так часто и используется, когда другие альтернативы не эффективны.

Сельское хозяйство и пищевая промышленность

Он использовался как пестицид, фунгицид, фумигант, гербицид, инсектицид, родентицид и другие варианты. Значительно снижает популяцию бактерий и грибков в специях.

Однако из соображений безопасности и защиты окружающей среды использование окиси этилена для фумигации пищевых продуктов было запрещено в Европейском Союзе и в Соединенных Штатах.

Ссылки

1. Национальная медицинская библиотека США. (2019). Окись этилена. Получено с pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Факты химической безопасности. (2019). Окись этилена. Получено с сайта chemicalsafetyfacts.org
3. Моррисон, Роберт Торнтон; и Бойд, Роберт Нилсон. 1992. Органическая химия. Prentice-Hall.
4. Моэрман Ф. и Магер К. (2016). Очистка и дезинфекция на предприятиях по переработке сухих пищевых продуктов. В Справочнике по контролю за гигиеной в пищевой промышленности (второе издание). Восстановлено с sciendirect.com.
5. Истмонд, Дэвид А. и Балакришнан, Шарада. (2010). Генотоксичность пестицидов. В Справочнике Хейса по токсикологии пестицидов (третье издание). Получено с sciencedirect.com
6. Атунгулу, Г.Г. и Пан, З. (2012). Микробное обеззараживание орехов и специй. В микробной дезактивации в пищевой промышленности. Получено с sciencedirect.com