ETHYLENOXID: STRUKTUR, EGENSKABER, RISICI OG ANVENDELSER - KEMI - 2025

Den ethylenoxid er en organisk forbindelse af familien af epoxy. Ved stuetemperatur er den gasformig, farveløs, og selv om den næsten er lugtfri, har den en mild sød lugt, svarende til den af ​​etere.

Det er en meget alsidig kemisk byggesten, da den bruges i en lang række industrielle anvendelser til fremstilling af andre kemiske forbindelser med flere anvendelser. Dette skyldes dets høje reaktivitet, dets let at reagere med andre stoffer.

Rumlig ethanoloxidstruktur. Sorte kugler: kulstofatomer; hvide kugler: brintatomer; rød kugle: iltatom. Benjah-bmm27. Kilde: Wikimedia Commons.

En af dens vigtigste anvendelser er som råmateriale til fremstilling af frostvæskekomponenter til køretøjsradiatorer. Dets derivater bruges som ingredienser i industrielle rengørings- eller husholdningsrensemidler, kosmetiske produkter og shampoo, blødgørere, farmaceutiske præparater eller salver.

Det er et vidt anvendt desinfektionsmiddel, for eksempel til sterilisering af medicinsk og tandudstyr, da det er i stand til at ødelægge vira, bakterier, svampe og sporer, især under tørre forhold. Derudover er det blevet brugt til at berøve fødevarer til emballering, skønt denne anvendelse er tvivlsom.

En pesar de su utilidad, debe manipularse con suma precaución, pues puede causar irritación de los ojos y de la piel. La inhalación de óxido de etileno por largos períodos puede afectar el sistema nervioso. Por lo tanto, las personas que estén expuestas a sus vapores o soluciones deben utilizar equipos og ropa de protección.

ESTRUCTURA

Su fórmula molecular es C ₂ H ₄ O. Pertenece al grupo de los epóxidos, siendo el más simple y el más importante de éstos. Tiene la forma de un anillo de tres miembros.

Estructura del óxido de etileno. Fuente: Wikimedia Commons

På grund af dens trekantede ringstruktur er ethylenoxid meget reaktiv, hvilket skyldes, at ringen åbnes let. I gennemsnit er bindingsvinklerne 60º, hvilket gør dine obligationer svage. Molekylet er mindre stabilt end det i en lineær ether og har en tendens til at reagere let med andre kemiske forbindelser.

Ejendomme

Andre navne

- Oxirano.

- Epoxyethan.

Fysisk tilstand

Ved stuetemperatur og under atmosfærisk tryk er det en gas. Under 10,6 ºC og under atmosfærisk tryk er det en væske. Under -111 ° C er det et fast stof.

Molekylær vægt

44,05 g / mol.

Flashpoint

Mindre end 0 ° F (-17,8ºC).

Massefylde

Dens densitet er mindre end vandet og er 0,882 ved 10 ºC. Til gengæld er dens dampe tungere end luft.

Opløselighed

Det er opløseligt i vand, benzen, acetone, ethanol og ether. Det er blandbart med carbontetrachlorid.

Selvantændelsestemperatur

428,9 ° C

Andre egenskaber

- Hvis det udsættes for opvarmning eller forurening, kan det polymerisere eksotermisk (producerer en stor mængde varme). Hvis der sker polymerisation inde i en beholder, kan det sprænge voldsomt.

- Kan reagere med oxiderende materialer.

- Det er ekstremt giftigt, kræftfremkaldende og en god generator af mutationer i bakterier og pattedyrceller.

Produktion

I industriel skala fremstilles det ved at oxidere ethylen med ilt (O ₂) fra luften. Hastigheden af ​​denne reaktion øges med tilstedeværelsen af ​​sølvmetal (Ag) og virkningen af ​​temperaturen. Reaktionen er vist nedenfor:

Ag, 250 ° C

2C ₂ H ₄ + O ₂ -------> 2C ₂ H ₄ O

Ethylen Ethylenoxid

Risici

Til sundhed

- Det er rapporteret, at det forårsager neurologiske lidelser og kan forårsage død. Den laveste koncentration, der kan generere toksiske virkninger ved indånding, er 12.500 ppm / 10 sekunder (ppm betyder: dele pr. Million).

- Det er en stærk irriterende hud, øjne og luftvej.

- Eksponering for høje koncentrationer af ethylenoxiddampe kan forårsage øjenirritation, betændelse i øjenmembranen og hornhindeskader.

- Udviklingen af ​​grå stær har været forbundet med udsættelse for dens dampe og stænk. Med koncentrerede opløsninger forekommer alvorlig øjenskade.

- Kontakt med vandige opløsninger af ethylenoxid med huden forårsager irritation og kan føre til svær dermatitis med blærer og forbrændinger.

- Dets indånding kan påvirke nervesystemet og forårsage hovedpine og kvalme, blandt andre symptomer.

Brand

- Ved udsættelse for en flamme eller varme er der fare for eksplosion. Ved opvarmning dannes farlige dampe.

- Damp danner eksplosive blandinger med luft i en lang række koncentrationer.

- Undgå at håndtere det med udstyr, der indeholder metaller som kobber, sølv, kviksølv, magnesium, aluminium eller jernoxider, samt at undgå blandt andet ammoniak, oxidationsmidler, organiske syrer eller baser. Alle disse materialer kan accelerere polymerisation og / eller eksplosion.

Applikationer

Industrielle applikationer

Det bruges som mellemmand i produktionen af ​​andre kemikalier, som igen bruges til fremstilling af polyesterfibre til beklædning, polstring, tæpper og puder.

Ethylenoxid producerer den ethylenglycol, der bruges i frostvæske fra køretøjets motor. Ethylenglycol bruges også til fremstilling af fiberglas og plastemballagefilm.

Andre kemikalier, der er produceret af ethylenoxid, inkluderer ikke-ioniske overfladeaktive stoffer, der bruges i detergenter og skålformler.

Medicinske applikationer

Det bruges som steriliseringsmiddel til medicinsk udstyr, såsom kirurgiske instrumenter, nåle og hypodermiske injektorer eller proteser.

Det bruges også til sterilisering af hæmodialysemaskiner, laboratorieudstyr, tandinstrumenter, veterinære instrumenter, termometre, kirurgisk tøj eller førstehjælpsudstyr, blandt andre.

Steriliseringsrum. Kilde: pixabay.com

Selvom der er flere tilgængelige metoder til sterilisering af medicinsk udstyr, kan der i nogle anvendelser ingen tilgængelig behandling erstatte ethylenoxid.

Dette er tilfældet for sterilisering af visse materialer, der er følsomme over for varme og stråling, samt nogle instrumenter og enheder, der kræver sterilisering på brugsstedet på hospitaler.

Biblioteker og museer

På disse steder bruges ethylenoxid til bekæmpelse af skadedyr som svampe og insekter. Denne anvendelse er dog ikke så almindelig og bruges, når andre alternativer ikke er effektive.

Landbrug og mad

Det er blevet brugt som et pesticid, fungicid, fumigant, herbicid, insekticid, gnavere, blandt andre varianter. Reducerer markant populationen af ​​bakterier og svampe i krydderier.

På grund af sikkerhedsmæssige og miljømæssige hensyn er brugen af ​​ethylenoxid til fumigation af fødevarer imidlertid forbudt i Den Europæiske Union og De Forenede Stater.

Referencer

1. US National Library of Medicine. (2019). Ethylenoxid. Gendannes fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Kemiske sikkerhedsfakta. (2019). Ethylenoxid. Gendannes fra chemicalafetyfacts.org
3. Morrison, Robert Thornton; og Boyd, Robert Neilson. 1992. Organisk kemi. Prentice-Hall.
4. Moerman, F. og Mager, K. (2016). Rengøring og desinfektion i tør madvarer. I Håndbog om hygiejnekontrol i fødevareindustrien (Anden udgave). Gendannes fra sciendirect.com.
5. Eastmond, David A. og Balakrishnan, Sharada. (2010). Genotoksicitet af pesticider. I Hayes 'håndbog om pesticidtoksikologi (tredje udgave). Gendannes fra sciencedirect.com
6. Atungulu, GG og Pan, Z. (2012). Mikrobiel dekontaminering af nødder og krydderier. I mikrobiel dekontaminering i fødevareindustrien. Gendannes fra sciencedirect.com