Етиленгліколь |
 |
 |
 |
Маса |
1,0E−25 кг[1]  |
Небезпечність місцевості |
ethylene glycol exposured  |
Є мономером |
PEG-PVAd, поліетилентерефталат, polyethylene naphthalated і polyethylene adipated  |
Хімічна формула |
C₂H₆O₂[1]  |
Канонічна формула SMILES |
C(CO)O[1]  |
Енергія іонізації |
1,6E−18 джоуль[2]  |
Дипольний момент |
7,6E−30 coulomb metre[2]  |
Теплоємність |
2400 joule per kilogram kelvin difference[3]  |
Питома теплота випаровування |
50,5 кілоджоуль на моль[4] і 57,4 кілоджоуль на моль[5]  |
Густина |
1,11 ± 0,01 г/см³[6]  |
Температура плавлення |
9 ± 0 ℉[6] і −13 °C[7][2]  |
Точка кипіння |
388 ± 1 ℉[6], 197 °C[8] і 197,34 °C[2]  |
Тиск насиченої пари |
7900 міліпаскаль[9]  |
Швидкість звуку |
1658 ± 1 метр на секунду[10]  |
PKa |
15,1 ± 0,1[9]  |
Показник заломлення |
1,3811[11]  |
Температура спалаху |
232 ± 1 ℉[6]  |
Нижня межа займання |
3,2 ± 0,1 % (V/V)[6]  |
Верхня межа займання |
15,3 ± 0,1 % (V/V)[6]  |
Класифікація та маркування безпеки |
NFPA 704: Standard System for the Identification of the Hazards of Materials for Emergency Response[d][12] і Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS)d  |
Ідентифікатор PGCH |
0272  |
Напівлетальна доза (LD50) |
4700 mg/kg[13] і 9530 mg/kg[13]  |
Етиленгліколь у Вікісховищі  |
Етиленгліко́ль — (C2H4(OH)2) органічна сполука, найпростіший двоатомний спирт; густа безбарвна рідина; рідкий абсорбент вологи із природного газу (С2Н6О2). Застосовують у виробництві синтетичних смол, штучного волокна, як антифриз тощо.
Етиленгліколь (гліколь; 1,2-діоксіетан; 1,2-етандіол), HO-CH2-CH2-OH — найпростіший представник поліолів (багатоатомних спиртів). У очищеному вигляді є прозорою безбарвною рідиною злегка маслянистої консистенції. Не має запаху і має солодкуватий смак. Токсичний. Потрапляння етиленгліколю, або його розчинів всередину організму людини може призвести до незворотних змін в організмі і до летального результату[14].
Історія відкриттів та виробництва
Етиленгліколь вперше був отриманий в 1859 французьким хіміком Вюрцом з діацетату етиленгліколю омиленням гідроксидом калію і в 1860 гідратацією етиленоксиду. Він не мав широкого застосування до Першої світової війни, коли в Німеччині його стали отримувати з дихлоретану для заміни гліцерину при виробництві вибухових речовин. У США напівпромислове виробництво розпочато в 1917 році через етіленхлоргідрін. Перше великомасштабне виробництво розпочато зі зведенням заводу в 1925 році біля Південного Чарлстона (західна Вірджинія, США) компанією «Carbide and Carbon Chemicals Co.» До 1929 року етиленгліколь використовувався практично всіма виробниками динаміту. У 1937 кампанія Carbide початок перше великомасштабне виробництво, засноване на газофазному окисненні етилену до етиленоксиду. Монополія компанії Carbide на даний процес тривала до 1953 року.
Отримання
У промисловості етиленгліколь отримують шляхом гідратації оксиду етилену при 10 атм і 190–200 °С або при 1 атм і 50–100 °С у присутності 0,1–0,5 % сірчаної або ортофосфорної кислоти, досягаючи 90 % виходу. Побічними продуктами при цьому є діетиленгліколь, триетиленгліколь й незначна кількість вищих полімергомологів етиленгліколю.
Застосування
Завдяки своїй дешевизні етиленгліколь знайшов широке застосування в техніці.
- Як компонент автомобільних антифризів і гальмівних рідин, що становить 60 % його споживання. Суміш 60 % етиленгліколю і 40 % води замерзає при -45 °С. Корозійно активний, тому застосовується з інгібіторами корозії;
- Як теплоносій[15] у вигляді розчину в автомобілях, в системах рідинного охолодження комп'ютерів;
- У виробництві целофану, поліуретанів й низки інших полімерів. Це друге основне застосування;
- Як розчинник фарбувальних речовин;
- У органічному синтезі:
- як високотемпературний розчинник.
- для захисту карбонільної групи шляхом отримання 1,3-диоксалану. Обробкою речовини з карбонільною групою в бензолі або толуолі етиленгліколем у присутності кислого каталізатора (толуолсульфонової кислоти, BF3·Et2O тощо) і азеотропною відгонкою на насадці Діна-Старка, що утворюється. Наприклад, захист карбонільної групи ізофорона.
1,3-диоксалани можуть бути отримані також при реакції етиленгліколю з карбонільними сполуками в присутності триметилхлорсілану[16] або комплексу диметилсульфат-ДМФА[17] 1,3-диоксалани стійкі до дії нуклеофілів та основ. Легко регенерують вихідну карбонільну сполуку в присутності кислоти і води.
- Входить до складу рідин для обробки лобового скла літаків від зледеніння.
- Як компонент рідини «І», що використовується для запобігання обводнення авіаційних палив.
- Як кріопротектор
- Для поглинання води з метою запобігання утворення гідрату метану, який забиває трубопроводи при видобутку газу у відкритому морі. На наземних станціях його регенерують шляхом осушення і видалення солей.
- Етиленгліколь є вихідною сировиною для виробництва вибухової речовини нітрогліколю.
Етиленгліколь застосовується також
- При виробництві конденсаторів
- При виробництві 1,4-діоксану
- Компонент у складі систем рідинного охолодження комп'ютерів
- як компонент крему для взуття (1-2 %)
- В складі рідини для миття скла разом з ізопропіловим спиртом
Очищення та осушення
Осушується молекулярним ситом 4А, напівводним сульфатом кальцію, сульфатом натрію, йодидом магнію, фракційною перегонкою під пониженим тиском, азеотропною відгонкою з бензолом. Чистота отриманого продукту легко визначається за його густиною.
Таблиця густини водних розчинів етиленгліколю, 20 °С
Концентрація, % |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60
|
Густина, г/мл |
1,050 |
1,058 |
1,067 |
1,074 |
1,082 |
1,090 |
1,098
|
Заходи безпеки
Етиленгліколь — горюча речовина. Температура спалаху випарів становить 120 °C. Температура самозаймання 380 °C. Температурні межі запалення парів у повітрі, °С: нижня — 112, верхня — 124. Межі займання парів у повітрі від нижнього до верхнього, 3,8–6,4 % (за об'ємом).
Етиленгліколь — токсичний. Летальна доза при одноразовому пероральному вживанні становить 100–300 мл етиленгліколю (1,5-5мл на 1 кг маси тіла)[18]. Має відносно низьку леткість при нормальній температурі, пари мають не таку високу токсичність і становлять небезпеку лише при хронічному вдиханні. Певну небезпеку становлять тумани, проте при їх вдиханні про небезпеку сигналізують подразнення та кашель. Протиотрутою при отруєнні етиленгліколем є етанол і 4-метилпіразол (англ. Fomepizole)[19].
Див. також
Примітки
- ↑ а б в ETHYLENE GLYCOL
- ↑ а б в г David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals: A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
- ↑ https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C107211&Mask=2 / за ред. Національний інститут стандартів і технології
- ↑ https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/174#section=Heat-of-Vaporization
- ↑ https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C107211&Mask=4
- ↑ а б в г д е http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0272.html
- ↑ Bradley J., Williams A. J., Andrew S.I.D. Lang Jean-Claude Bradley Open Melting Point Dataset // Figshare — 2014. — doi:10.6084/M9.FIGSHARE.1031637.V2
- ↑ https://comptox.epa.gov/dashboard/DTXSID8020597
- ↑ а б http://sitem.herts.ac.uk/aeru/ppdb/en/Reports/1310.htm
- ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics / David R. Lide, Jr. — 78 — USA: CRC Press, 1997. — P. 14–37. — ISBN 978-0-8493-0478-1
- ↑ http://www.refractometer.pl/refraction-datasheet-ethylene-glycol
- ↑ https://www.cdc.gov/niosh/ershdb/emergencyresponsecard_29750031.html
- ↑ а б https://hazard.com//msds/mf/baker/baker/files/e5125.htm
- ↑ Monograph on the Potential Human Reproductive and Developmental Effects of Ethylene Glycol
- ↑ Архівована копія. Архів оригіналу за 19 травня 2015. Процитовано 12 травня 2015.
{{cite web}}
: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
- ↑ SYNTHESIS 1983, No 3, pp 203—205
- ↑ Liebigs Annalen Chemie 1979, pp 1362—1369
- ↑ Medline.Ru — Отруєння етиленгліколем і його ефірами
- ↑ Flomenbaum, Goldfrank et al. Goldfrank's Toxicologic Emergencies. 8th Edition. — McGraw Hill, 2006. — С. 1460, 1465. — 2170 с. — ISBN 0-07-143763-0
Література