ЕТИЛЕНОКСИД: СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, РИСКОВЕ И ПРИЛОЖЕНИЯ - ХИМИЯ - 2025

На етилен оксид е органично съединение на семейството на епоксиди. При стайна температура той е газообразен, безцветен и, въпреки че почти няма мирис, има лек сладникав мирис, подобен на този на етерите.

Той е много гъвкав химически градивен елемент, тъй като се използва в голямо разнообразие от индустриални приложения за производството на други химически съединения с многобройни приложения. Това се дължи на високата му реактивност, тоест лекотата на реакция с други вещества.

Пространствена структура на етиленоксид. Черни топки: въглеродни атоми; бели топки: водородни атоми; червена топка: кислороден атом. Benjah-bmm27. Източник: Wikimedia Commons.

Едно от основните му приложения е като суровина при производството на антифризови компоненти за радиатори на превозни средства. Неговите производни се използват като съставки в промишлени или домакински почистващи препарати, козметични продукти и шампоани, пластификатори, фармацевтични препарати или мехлеми.

Той е широко използван дезинфектант, например, при стерилизация на медицинско и стоматологично оборудване, тъй като е способен да унищожава вируси, бактерии, гъбички и спори, особено при сухи условия. В допълнение, той се използва за фумигация на хранителни продукти за опаковане, въпреки че тази употреба е поставена под въпрос.

Въпреки полезността си, с него трябва да се работи изключително внимателно, тъй като може да предизвика дразнене на очите и кожата. Вдишването на етиленоксид за дълги периоди може да повлияе на нервната система. Следователно хората, изложени на неговите изпарения или разтвори, трябва да носят защитно облекло и оборудване.

структура

Молекулната му формула е C ₂ H ₄ O. Той принадлежи към групата на епоксидите, като е най-простият и най-важният от тях. Той е във формата на тричленна халка.

Структура на етиленоксид. Източник: Wikimedia Commons

Поради своята триъгълна структура на пръстена, етиленовият оксид е много реактивен, което се дължи на лекотата, с която се отваря пръстенът. Средно ъглите на връзката са 60º, което прави връзките ви слаби. Молекулата е по-малко стабилна от тази на линеен етер и има тенденция да реагира лесно с други химични съединения.

Имоти

Други имена

- Оксирано.

- Епоксиетан.

Физическо състояние

При стайна температура и под атмосферно налягане, това е газ. Под 10,6 ° C и под атмосферно налягане е течност. Под -111 ° С е твърдо вещество.

Молекулно тегло

44,05 g / mol.

Flashpoint

По-малко от 0ºF (-17.8ºC).

плътност

Плътността му е по-малка от тази на водата и е 0,882 при 10 ° C. От своя страна изпаренията му са по-тежки от въздуха.

разтворимост

Разтворим е във вода, бензен, ацетон, етанол и етер. Смесва се с тетрахлорид на въглерод.

Температура на самозапалване

428,9 ° С.

Други свойства

- Ако е подложен на нагряване или замърсяване, той може да полимеризира екзотермично (произвеждайки голямо количество топлина). Ако вътре в контейнер възникне полимеризация, тя може да се разруши силно.

- Може да реагира с окислителни материали.

- Той е изключително токсичен, канцерогенен и добър генератор на мутации в бактерии и клетки на бозайници.

производство

В индустриален мащаб той се приготвя чрез окисляване на етилен с кислород (O ₂) от въздуха. Скоростта на тази реакция се увеличава с присъствието на сребърен метал (Ag) и действието на температурата. Реакцията е показана по-долу:

Ag, 250 ° C

2C ₂ H ₄ + O ₂ -------> 2C ₂ H ₄ O

Етилен Етиленоксид

Рискове

За здравето

- Съобщава се, че причинява неврологични разстройства и може да причини смърт. Най-ниската концентрация, която може да генерира токсични ефекти при вдишване, е 12 500 ppm / 10 секунди (ppm означава: части на милион).

- Силно дразни кожата, очите и дихателните пътища.

- Излагането на пари на етиленоксид с висока концентрация може да причини дразнене на очите, възпаление на очната мембрана и увреждане на роговицата.

- Развитието на катаракта се свързва с излагането на нейните изпарения и пръски. При концентрирани разтвори възниква тежко увреждане на очите.

- Контактът на водни разтвори на етиленоксид с кожата предизвиква дразнене и може да доведе до тежък дерматит с мехури и изгаряния.

- Вдишването му може да повлияе на нервната система, като причинява главоболие и гадене, наред с други симптоми.

пожар

- При излагане на пламък или топлина съществува опасност от експлозия. При нагряване се образуват опасни изпарения.

- Парата образува експлозивни смеси с въздух в широк диапазон от концентрации.

- Избягвайте да го боравите с оборудване, което съдържа метали като мед, сребро, живак, магнезий, алуминий или железни оксиди, както и избягвайте агенти като амоняк, окислители, органични киселини или основи, между другото. Всички тези материали могат да ускорят полимеризацията и / или експлозията.

Приложения

Промишлени приложения

Използва се като посредник при производството на други химикали, които от своя страна се използват при производството на полиестерни влакна за дрехи, тапицерии, килими и възглавници.

Етиленоксидът произвежда етиленгликол, който се използва в антифриза на двигателя на превозното средство. Етилен гликол се използва и при производството на фибростъкло и пластмасови опаковъчни филми.

Други химикали, произведени от етиленоксид, включват нейоногенни повърхностноактивни вещества, използвани в детергентите и формулите за съдове.

Медицински приложения

Използва се като стерилизиращо средство за медицинско оборудване, като хирургически инструменти, игли и хиподермични инжектори или протези.

Използва се и за стерилизиране на хемодиализни машини, лабораторно оборудване, стоматологични инструменти, ветеринарни инструменти, термометри, хирургично облекло или оборудване за първа помощ.

Стая за стерилизация. Източник: pixabay.com

Въпреки че има няколко метода за стерилизиране на медицинско оборудване, в някои приложения няма налично лечение, което може да замести етиленоксида.

Такъв е случаят със стерилизацията на определени материали, чувствителни към топлина и радиация, както и на някои инструменти и устройства, които изискват стерилизация на мястото на употреба в болниците.

Библиотеки и музеи

На тези места етиленоксидът се използва за борба с вредители като гъбички и насекоми. Тази употреба обаче не е толкова честа и се използва, когато други алтернативи не са ефективни.

Земеделие и храна

Използва се като пестицид, фунгицид, фумигант, хербицид, инсектицид, родентицид, сред другите варианти. Значително намалява популацията на бактерии и гъбички в подправките.

Поради опасенията за безопасността и околната среда използването на етиленоксид за опушване на храни е забранено в Европейския съюз и САЩ.

Препратки

1. Национална медицинска библиотека на САЩ. (2019). Етиленов оксид. Възстановени от pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Факти за химическа безопасност. (2019). Етиленов оксид. Възстановено от chemicalsafetyfacts.org
3. Морисън, Робърт Торнтън; и Бойд, Робърт Нийлсън. 1992. Органична химия. Prentice-Hall.
4. Moerman, F. и Mager, K. (2016). Почистване и дезинфекция в съоръжения за обработка на суха храна. В Наръчник за контрол на хигиената в хранително-вкусовата промишленост (второ издание). Възстановени от sciendirect.com.
5. Истмонд, Дейвид А. и Балакришнан, Шарада. (2010 г.). Генотоксичност на пестицидите. В Наръчника за пестицидна токсикология на Хейс (трето издание). Възстановени от sciencedirect.com
6. Atungulu, GG и Pan, Z. (2012). Микробна дезактивация на ядки и подправки. В микробното обеззаразяване в хранително-вкусовата промишленост. Възстановени от sciencedirect.com