ETHYLENOXID: STRUKTURA, VLASTNOSTI, RIZIKA A POUŽITÍ - CHEMIE - 2025

Ethylenoxid je organická sloučenina z rodiny epoxidy. Při pokojové teplotě je plynný, bezbarvý a ačkoli je téměř bez zápachu, má mírný sladký zápach, podobný tomu u etherů.

Je to velmi všestranný chemický stavební blok, protože se používá v široké škále průmyslových aplikací pro výrobu jiných chemických sloučenin s vícenásobným použitím. Je to kvůli jeho vysoké reaktivitě, tj. Snadné reakci s jinými látkami.

Prostorová struktura ethylenoxidu. Černé koule: atomy uhlíku; bílé koule: atomy vodíku; červená koule: atom kyslíku. Benjah-bmm27. Zdroj: Wikimedia Commons.

Jednou z jeho hlavních aplikací je jako surovina při výrobě nemrznoucích komponentů pro chladiče vozidel. Jeho deriváty se používají jako přísady do průmyslových nebo domácích čisticích prostředků, kosmetických přípravků a šamponů, změkčovadel, farmaceutických přípravků nebo mastí.

Je široce používaným dezinfekčním prostředkem, například při sterilizaci lékařských a stomatologických zařízení, protože je schopen ničit viry, bakterie, houby a spory, zejména v suchých podmínkách. Kromě toho se používá k fumigaci potravinářských výrobků pro balení, i když je toto použití zpochybněno.

I přes svou užitečnost je třeba s ním zacházet s velkou opatrností, protože může způsobit podráždění očí a pokožky. Dlouhodobé vdechování ethylenoxidu může ovlivnit nervový systém. Proto by osoby vystavené parám nebo roztokům měly nosit ochranný oděv a vybavení.

Struktura

Její molekulární vzorec je C ₂ H ₄ O. Patří do skupiny epoxidů, přičemž je nejjednodušší a nejdůležitější z nich. Je ve tvaru tříčlenného prstence.

Struktura ethylenoxidu. Zdroj: Wikimedia Commons

Díky své trojúhelníkové kruhové struktuře je ethylenoxid velmi reaktivní, což je způsobeno snadností, se kterou se kroužek otevírá. Úhel vazby je v průměru 60 °, což vaše vazby oslabuje. Molekula je méně stabilní než molekula lineárního etheru a má tendenci snadno reagovat s jinými chemickými sloučeninami.

Vlastnosti

Ostatní jména

- Oxirano.

- Epoxyethan.

Fyzický stav

Při pokojové teplotě a za atmosférického tlaku je to plyn. Pod 10,6 ° C a za atmosférického tlaku je kapalina. Pod -111 ° C je to pevná látka.

Molekulární váha

44,05 g / mol.

Bod vzplanutí

Méně než 0 ° F (-17,8 ° C).

Hustota

Její hustota je menší než hustota vody, je 0,882 při 10 ° C. Jeho páry jsou zase těžší než vzduch.

Rozpustnost

Je rozpustný ve vodě, benzenu, acetonu, ethanolu a etheru. Je mísitelný s chloridem uhličitým.

teplota samovznícení

428,9 ° C

Další vlastnosti

- Pokud je vystaven ohřevu nebo kontaminaci, může exotermicky polymerovat (produkovat velké množství tepla). Dojde-li k polymeraci uvnitř nádoby, může dojít k prudkému prasknutí.

- Může reagovat s oxidačními materiály.

- Je velmi toxický, karcinogenní a je dobrým generátorem mutací v bakteriích a savčích buňkách.

Výroba

V průmyslovém měřítku, se připraví oxidací ethylenu s kyslíkem (O ₂) ze vzduchu. Rychlost této reakce se zvyšuje s přítomností stříbrného kovu (Ag) a působením teploty. Reakce je ukázána níže:

Ag, 250 ° C

2C ₂ H ₄ + O ₂ -------> 2C ₂ H ₄ O

Ethylen Ethylenoxid

Rizika

Ke zdraví

- Bylo hlášeno, že způsobuje neurologické poruchy a může způsobit smrt. Nejnižší koncentrace, která může vyvolat toxické účinky při inhalaci, je 12 500 ppm / 10 sekund (ppm znamená: ppm).

- Je silně dráždivý pro pokožku, oči a dýchací cesty.

- Vystavení se vysoké koncentraci par ethylenoxidu může způsobit podráždění očí, zánět oční membrány a poškození rohovky.

- Vývoj šedého zákalu byl spojen s vystavením jeho parám a postříkání. U koncentrovaných roztoků dochází k vážnému poškození očí.

- Kontakt vodných roztoků ethylenoxidu s pokožkou způsobuje podráždění a může vést k těžké dermatitidě s puchýři a popáleninami.

- Jeho vdechnutí může mimo jiné ovlivnit nervový systém a způsobit bolesti hlavy a nevolnost.

oheň

- Při vystavení plameni nebo teplu existuje nebezpečí výbuchu. Při zahřátí vznikají nebezpečné páry.

- Pára vytváří se vzduchem výbušné směsi v širokém rozmezí koncentrací.

- Vyvarujte se manipulace se zařízením, které obsahuje kovy, jako jsou měď, stříbro, rtuť, hořčík, oxidy hliníku nebo železa, jakož i vyhýbejte se prostředkům, jako jsou amoniak, oxidační činidla, organické kyseliny nebo báze. Všechny tyto materiály mohou urychlit polymeraci a / nebo explozi.

Aplikace

Průmyslové aplikace

Používá se jako prostředník při výrobě jiných chemikálií, které se zase používají při výrobě polyesterových vláken pro oděvy, čalounictví, koberce a polštáře.

Ethylenoxid produkuje ethylenglykol, který se používá v nemrznoucí směsi motoru motoru. Ethylenglykol se také používá při výrobě laminátových a plastových obalových fólií.

Mezi další chemikálie vyrobené z ethylenoxidu patří neionogenní povrchově aktivní látky používané v pracích a mycích prostředcích.

Lékařské aplikace

Používá se jako sterilizační činidlo pro lékařské vybavení, jako jsou chirurgické nástroje, jehly a injekční stříkačky nebo protézy.

Používá se mimo jiné ke sterilizaci hemodialyzačních přístrojů, laboratorního vybavení, dentálních nástrojů, veterinárních nástrojů, teploměrů, chirurgických oděvů nebo zařízení první pomoci.

Sterilizační místnost. Zdroj: pixabay.com

Ačkoli existuje několik metod pro sterilizaci lékařského vybavení, v některých případech nemůže žádná dostupná léčba nahradit ethylenoxid.

To je případ sterilizace určitých materiálů citlivých na teplo a záření, jakož i některých nástrojů a zařízení, které vyžadují sterilizaci v místě použití v nemocnicích.

Knihovny a muzea

Na těchto místech se ethylenoxid používá k ničení škůdců, jako jsou houby a hmyz. Toto použití však není tak běžné a používá se, pokud jiné alternativy nejsou účinné.

Zemědělství a potraviny

Používá se mimo jiné jako pesticid, fungicid, fumigant, herbicid, insekticid, rodenticid. Výrazně snižuje populaci bakterií a hub v koření.

Vzhledem k obavám o bezpečnost a životní prostředí je však používání ethylenoxidu pro fumigaci potravin v Evropské unii a ve Spojených státech zakázáno.

Reference

1. Americká národní lékařská knihovna. (2019). Ethylenoxid. Obnoveno z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Fakta o chemické bezpečnosti. (2019). Ethylenoxid. Obnoveno z chemikáliíafetyfacts.org
3. Morrison, Robert Thornton; a Boyd, Robert Neilson. 1992. Organic Chemistry. Prentice-Hall.
4. Moerman, F. a Mager, K. (2016). Čištění a dezinfekce v zařízeních pro zpracování suchých potravin. V Handbook of Hygiene Control v potravinářském průmyslu (druhé vydání). Obnoveno z sciendirect.com.
5. Eastmond, David A. a Balakrishnan, Sharada. (2010). Genotoxicita pesticidů. V Hayesově příručce toxikologie pesticidů (třetí vydání). Obnoveno z sciposedirect.com
6. Atungulu, GG a Pan, Z. (2012). Mikrobiální dekontaminace ořechů a koření. V mikrobiální dekontaminaci v potravinářském průmyslu. Obnoveno z sciposedirect.com