ETILĒNOKSĪDS: STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS, RISKI UN LIETOJUMS - ĶĪMIJA - 2025

Etilēnoksīds ir organisks savienojums no ģimenes mu. Istabas temperatūrā tas ir gāzveida, bezkrāsains un, kaut arī gandrīz bez smaržas, tam ir maiga salda smarža, līdzīga ēteriem.

Tas ir ļoti universāls ķīmiskais pamats, jo to izmanto daudzos rūpnieciskos lietojumos citu ķīmisku savienojumu ražošanai ar vairākiem mērķiem. Tas ir saistīts ar tā augsto reaktivitāti, tas ir, ar vieglo reakciju ar citām vielām.

Etilēnoksīda telpiskā struktūra. Melnās bumbiņas: oglekļa atomi; baltas bumbiņas: ūdeņraža atomi; sarkanā bumba: skābekļa atoms. Benjah-bmm27. Avots: Wikimedia Commons.

Viens no galvenajiem pielietojumiem ir kā izejviela transportlīdzekļu radiatoru antifrīzu ražošanā. Tā atvasinājumus izmanto kā sastāvdaļas rūpniecības vai sadzīves tīrīšanas līdzekļos, kosmētikas līdzekļos un šampūnos, plastifikatoros, farmaceitiskos preparātos vai ziedēs.

Tas ir plaši izmantots dezinfekcijas līdzeklis, piemēram, medicīnisko un zobārstniecības līdzekļu sterilizācijā, jo tas spēj iznīcināt vīrusus, baktērijas, sēnītes un sporas, īpaši sausos apstākļos. Turklāt tas tika izmantots pārtikas produktu fumigēšanai iesaiņošanai, lai gan šī izmantošana ir apšaubāma.

Neskatoties uz tā lietderību, ar to jārīkojas ļoti piesardzīgi, jo tas var izraisīt acu un ādas kairinājumu. Ilgstoši ieelpojot etilēnoksīdu, var tikt ietekmēta nervu sistēma. Tāpēc cilvēkiem, kas ir pakļauti tā tvaiku vai šķīdumu iedarbībai, jāvalkā aizsargapģērbs un aprīkojums.

Uzbūve

Tās molekulārā formula ir C ₂ H ₄ O. Tā pieder epoksīdu grupai, ir visvienkāršākā un vissvarīgākā no tām. Tas ir trīs locekļu gredzena formā.

Etilēnoksīda struktūra. Avots: Wikimedia Commons

Trīsstūrveida gredzena struktūras dēļ etilēnoksīds ir ļoti reaktīvs, kas ir saistīts ar gredzena atvēršanas vieglumu. Vidēji saišu leņķi ir 60 °, kas padara jūsu saites vājas. Molekula ir mazāk stabila nekā lineārais ēteris, un tai ir tendence viegli reaģēt ar citiem ķīmiskiem savienojumiem.

Īpašības

Citi vārdi

- oksirāns.

- epoksietāns.

Fiziskais stāvoklis

Istabas temperatūrā un atmosfēras spiedienā tā ir gāze. Zem 10,6 ºC un atmosfēras spiedienā tas ir šķidrums. Zem -111 ° C tā ir cieta viela.

Molekulārais svars

44,05 g / mol.

Uzliesmošanas punkts

Zemāk par 0ºF (-17,8ºC).

Blīvums

Tā blīvums ir mazāks nekā ūdenim, un tas ir 0,882 pie 10 ºC. Savukārt tā tvaiki ir smagāki par gaisu.

Šķīdība

Tas šķīst ūdenī, benzolā, acetonā, etanolā un ēterī. Tas viegli sajaucas ar tetrahloroglekli.

Pašnoteikšanās temperatūra

428,9 ° C.

Citas īpašības

- Ja tas tiek uzkarsēts vai piesārņots, tas var polimerizēties eksotermiski (rada lielu siltuma daudzumu). Ja konteinera iekšpusē notiek polimerizācija, tā var spēcīgi plīst.

- Var reaģēt ar oksidējošiem materiāliem.

- Tas ir ārkārtīgi toksisks, kancerogēns un labs baktēriju un zīdītāju šūnu mutāciju ģenerators.

Ražošana

Rūpnieciskā mērogā to sagatavo, oksidējot etilēnu no gaisa ar skābekli (O ₂ ). Šīs reakcijas ātrums palielinās līdz ar sudraba metāla (Ag) klātbūtni un temperatūras iedarbību. Reakcija parādīta zemāk:

Ag, 250ºC

2C ₂ H ₄ + O ₂ -------> 2C ₂ H ₄ O

Etilēns etilēna oksīds

Riski

Uz veselību

- Ir ziņots, ka tas var izraisīt neiroloģiskus traucējumus un var izraisīt nāvi. Zemākā koncentrācija, kas ieelpojot var radīt toksisku iedarbību, ir 12 500 ppm / 10 sekundes (ppm nozīmē: miljons daļas).

- Tas spēcīgi kairina ādu, acis un elpošanas ceļus.

- Augstas koncentrācijas etilēnoksīda tvaiku iedarbība var izraisīt acu kairinājumu, acs membrānas iekaisumu un radzenes bojājumus.

- Kataraktas attīstība ir saistīta ar tās tvaiku un šļakatu iedarbību. Ar koncentrētiem šķīdumiem rodas nopietni acu bojājumi.

- Etilēnoksīda ūdens šķīdumu kontakts ar ādu izraisa kairinājumu un var izraisīt smagu dermatītu ar pūslīšiem un apdegumiem.

- Tā ieelpošana var ietekmēt nervu sistēmu, citu simptomu starpā izraisot galvassāpes un nelabumu.

Uguns

- Saskaroties ar liesmu vai karstumu, pastāv eksplozijas briesmas. Sildot, rodas bīstami izgarojumi.

- Tvaiki ar plašu koncentrāciju diapazonā veido sprādzienbīstamus maisījumus.

- Neizvairieties no tā apstrādes ar iekārtām, kurās ir metāli, piemēram, varš, sudrabs, dzīvsudrabs, magnijs, alumīnijs vai dzelzs oksīdi, kā arī izvairieties no tādām vielām kā amonjaks, oksidētāji, organiskās skābes vai bāzes. Visi šie materiāli var paātrināt polimerizāciju un / vai eksploziju.

Lietojumprogrammas

Rūpnieciski lietojumi

To izmanto kā starpproduktu citu ķīmisku vielu ražošanā, kuras savukārt izmanto poliestera šķiedru ražošanā apģērbiem, polsterējumiem, plediem un spilveniem.

Etilēnoksīds iegūst etilēnglikolu, ko izmanto transportlīdzekļa motora antifrīzā. Etilēnglikolu izmanto arī stikla šķiedras un plastmasas iesaiņojuma plēvju ražošanā.

Citas ķīmiskās vielas, kas ražotas no etilēnoksīda, ietver nejonu virsmaktīvās vielas, ko izmanto mazgāšanas līdzekļos un trauku receptēs.

Medicīnas lietojumi

To izmanto kā sterilizējošu līdzekli medicīniskajam aprīkojumam, piemēram, ķirurģiskiem instrumentiem, adatām un zemādas injekcijām vai protēzēm.

To izmanto arī hemodialīzes mašīnu, laboratorijas aprīkojuma, zobārstniecības instrumentu, veterināro instrumentu, termometru, ķirurģiska apģērba vai pirmās palīdzības aprīkojuma sterilizēšanai.

Sterilizācijas telpa. Avots: pixabay.com

Lai arī medicīniskā aprīkojuma sterilizēšanai ir pieejamas vairākas metodes, dažos gadījumos etilēnoksīdu nevar aizstāt ar pieejamu ārstēšanu.

Tas attiecas uz noteiktu materiālu, kas jutīgi pret karstumu un radiāciju, sterilizēšanu, kā arī dažiem instrumentiem un ierīcēm, kurām nepieciešama sterilizācija slimnīcā lietošanas vietā.

Bibliotēkas un muzeji

Šajās vietās etilēna oksīdu izmanto, lai kontrolētu kaitēkļus, piemēram, sēnītes un kukaiņus. Tomēr šī lietošana nav tik izplatīta, un to izmanto gadījumos, kad citas alternatīvas nav efektīvas.

Lauksaimniecība un pārtika

Citu variantu starpā tas ir izmantots kā pesticīds, fungicīds, fumigants, herbicīds, insekticīds, rodenticīds. Ievērojami samazina baktēriju un sēnīšu daudzumu garšvielās.

Tomēr drošības un vides apsvērumu dēļ etilēnoksīda izmantošana pārtikas fumigācijā ir aizliegta Eiropas Savienībā un Amerikas Savienotajās Valstīs.

Atsauces

1. ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka. (2019. gads). Etilēna oksīds. Atgūts no pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Fakti par ķīmisko drošību. (2019. gads). Etilēna oksīds. Atjaunots no chemicalsafetyfacts.org
3. Morisons, Roberts Torntons; un Boids, Roberts Neilsons. 1992. Organiskā ķīmija. Prentice zāle.
4. Mērmens, F. un Māgers, K. (2016). Tīrīšana un dezinfekcija sausās pārtikas pārstrādes uzņēmumos. Higiēnas kontroles rokasgrāmatā pārtikas rūpniecībā (otrais izdevums). Atgūts no vietnes sciendirect.com.
5. Īstmens, Deivids A. un Balakrishnan, Šarada. (2010). Pesticīdu genotoksicitāte. Hayes rokasgrāmatā par pesticīdu toksikoloģiju (trešais izdevums). Atgūts no vietnes sciencedirect.com
6. Atungulu, GG un Pan, Z. (2012). Riekstu un garšvielu mikrobu attīrīšana. Mikrobu attīrīšana pārtikas rūpniecībā. Atgūts no vietnes sciencedirect.com