ETILÉN-OXID: SZERKEZET, TULAJDONSÁGOK, KOCKÁZATOK ÉS FELHASZNÁLÁSOK - KÉMIA - 2026

Az etilén-oxid az epoxidok családjának szerves vegyülete. Szobahőmérsékleten gáznemű, színtelen, és bár szinte szagtalan, enyhe édes illatú, hasonlóan az éterekhez.

Ez egy nagyon sokoldalú kémiai építőelem, mivel sokféle ipari alkalmazásban használják más, többféle felhasználású vegyi anyagok előállítására. Ennek oka a magas reakcióképesség, azaz a könnyű reakcióba lépni más anyagokkal.

Etilén-oxid térbeli szerkezete. Fekete golyók: szénatomok; fehér golyók: hidrogénatomok; piros golyó: oxigénatom. Benjah-bmm27. Forrás: Wikimedia Commons.

Ennek egyik fő alkalmazási területe a jármű radiátorok fagyálló alkatrészeinek gyártása. Származékait felhasználják ipari vagy háztartási tisztítószerekben, kozmetikai termékekben és samponokban, lágyítókban, gyógyszerészeti készítményekben vagy kenőcsökben.

Széles körben használt fertőtlenítőszer, például az orvosi és fogorvosi berendezések sterilizálásában, mivel képes vírusok, baktériumok, gombák és spórák elpusztítására, különösen száraz körülmények között. Ezen felül felhasználták csomagolásra szánt élelmiszerek füstölésére, bár ez a felhasználás megkérdőjelezhető.

Hasznos ellenére rendkívül óvatosan kell kezelni, mivel irritálhatja a szemet és a bőrt. Az etilén-oxid hosszú ideig történő belégzése károsíthatja az idegrendszert. Ezért a gőzöknek vagy oldatoknak kitett személyeknek védőruházatot és felszerelést kell viselniük.

Szerkezet

Molekuláris képlete C ₂ H ₄ O. Az epoxidok csoportjába tartozik, ezek közül a legegyszerűbb és legfontosabb. Háromtagú gyűrű alakú.

Az etilén-oxid szerkezete. Forrás: Wikimedia Commons

Háromszög alakú gyűrűs felépítése miatt az etilén-oxid nagyon reakcióképes, ami annak köszönhető, hogy a gyűrű könnyen kinyílik. A kötési szögek átlagosan 60 °, ami gyengíti a kötéseket. A molekula kevésbé stabil, mint egy lineáris éter, és hajlamos könnyen reagálni más kémiai vegyületekkel.

Tulajdonságok

Más nevek

- Oxirano.

- Epoxi-etán.

Fizikai állapot

Szobahőmérsékleten és légköri nyomáson ez egy gáz. 10,6 ºC alatt és légköri nyomás alatt folyadék. -111 ° C alatt szilárd anyag.

Molekuláris tömeg

44,05 g / mol.

Flashpoint

Kevesebb, mint 0ºF (-17,8ºC).

Sűrűség

Sűrűsége kisebb, mint a vízé, 10 ºC-on 0,882. A gőzök viszont nehezebbek, mint a levegő.

Oldhatóság

Oldódik vízben, benzolban, acetonban, etanolban és éterben. Elegyedik a szén-tetrakloriddal.

Öngyulladási hőmérséklet

428,9 ° C.

Egyéb tulajdonságok

- Melegítés vagy szennyezés hatására exoterm módon polimerizálódhat (nagy mennyiségű hőt termelve). Ha egy tartályban polimerizáció történik, akkor hevesen felrepedhet.

- Reagálhat oxidáló anyagokkal.

- Rendkívül mérgező, karcinogén és jó mutációgenerátor baktériumokban és emlős sejtekben.

Termelés

Ipari méretekben úgy állítják elő, hogy etilént oxigénnel oxidálják (O ₂) a levegőből. A reakció sebessége az ezüst fém (Ag) jelenlétével és a hőmérséklet hatására növekszik. A reakciót az alábbiakban mutatjuk be:

Ag, 250 ° C

2C ₂ H ₄ + O ₂ -------> ₂ C ₂ H ₄ O

Etilén Etilén-oxid

kockázatok

Az egészségre

- A jelentések szerint idegrendszeri rendellenességeket okoznak és halált is okozhatnak. A legalacsonyabb koncentráció, amely belélegezve mérgező hatásokat válthat ki, 12 500 ppm / 10 másodperc (ppm jelentése: millió rész).

- Erõsen irritálja a bőrt, a szemet és a légutakat.

- A nagy koncentrációjú etilén-oxid gőzök szemirritációt, a szemmembrán gyulladását és a szaruhártya károsodását okozhatják.

- A szürkehályog kialakulását társították annak gőzeinek és fröccsenésének. Koncentrált oldatok esetén súlyos szemkárosodás lép fel.

- Az etilén-oxid vizes oldatainak a bőrrel történő érintkeztetése irritációt okozhat, és hólyagokkal és égési sérülésekkel járó súlyos dermatitiszhez vezethet.

- Belélegzése befolyásolhatja az idegrendszert, többek között fejfájást és émelygést okozhat.

Tűz

- Láng vagy hő hatására robbanásveszély áll fenn. Hevítéskor veszélyes füstök keletkeznek.

- A gőz robbanásveszélyes keverékeket képez a levegővel, széles koncentrációtartományban.

- Kerülje el olyan készülékekkel való kezelést, amelyek fémeket, például réz, ezüst, higanyt, magnéziumot, alumíniumot vagy vas-oxidokat tartalmaznak, valamint kerülje az olyan anyagokat, mint ammónia, oxidálószerek, szerves savak vagy bázisok. Ezek az anyagok felgyorsíthatják a polimerizációt és / vagy a robbanást.

Alkalmazások

Ipari alkalmazások

Közvetítőként használják más vegyi anyagok gyártásában, amelyeket viszont ruházat, kárpitozás, szőnyegek és párnák poliészter szálainak gyártása során használnak.

Az etilén-oxid előállítja az etilénglikolt, amelyet a jármű motorjainak fagyállójában használnak. Az etilénglikolt üvegszálas és műanyag csomagolófóliák gyártásában is használják.

Az etilén-oxidból előállított egyéb vegyi anyagok közé tartoznak a mosó- és mosogatószerekben használt nemionos felületaktív anyagok.

Orvosi alkalmazások

Orvosi berendezések, például sebészeti eszközök, tűk és injekciós injekciók vagy protézisek sterilizálására szolgál.

Ezenkívül hemodialízisgépek, laboratóriumi felszerelések, fogászati ​​műszerek, állatorvosi műszerek, hőmérők, sebészeti ruházat vagy elsősegély-nyújtó eszközök sterilizálására is használják.

Sterilizáló szoba. Forrás: pixabay.com

Noha az orvostechnikai eszközök sterilizálására számos módszer létezik, néhány alkalmazásban egyetlen rendelkezésre álló kezelés sem helyettesíti az etilén-oxidot.

Ez vonatkozik bizonyos hőre és sugárzásra érzékeny anyagok sterilizálására, valamint olyan műszerekre és eszközökre, amelyek sterilizálást igényelnek a kórházak használatának helyén.

Könyvtárak és múzeumok

Ezekben a helyeken az etilén-oxidot a kártevők, például gombák és rovarok elleni védekezésre használják. Ez a felhasználás azonban nem olyan gyakori, és akkor használják, amikor más alternatívák nem hatékonyak.

Mezőgazdaság és élelmiszer

Peszticidként, fungicidként, füstölőként, herbicidként, rovarirtóként és rágcsálóirtó szerként is felhasználták, többek között a változatban. Jelentősen csökkenti a fűszerekben lévő baktériumok és gombák populációját.

Biztonsági és környezetvédelmi aggályok miatt azonban az etilén-oxidot az élelmiszer-füstöléshez az Európai Unióban és az Egyesült Államokban betiltották.

Irodalom

1. Az Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára. (2019). Etilén-oxid. Helyreállítva a pubchem.ncbi.nlm.nih.gov webhelyről
2. Kémiai biztonsági tények. (2019). Etilén-oxid. Helyreállítva a chemicalsafetyfacts.org webhelyről
3. Morrison, Robert Thornton; és Boyd, Robert Neilson. Szerves kémia. Prentice-Hall.
4. Moerman, F. és Mager, K. (2016). Tisztítás és fertőtlenítés száraz élelmiszer-feldolgozó létesítményekben. Az élelmiszeripar higiéniai ellenőrzésének kézikönyve (második kiadás). Helyreállítva a sciendirect.com webhelyről.
5. Eastmond, David A. és Balakrishnan, Sharada. (2010). A peszticidek genotoxicitása. A Hayes peszticidtoxikológiai kézikönyve (harmadik kiadás). Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről
6. Atungulu, GG és Pan, Z. (2012). Diófélék és fűszerek mikrobiális fertőtlenítése. Az élelmiszeripar mikrobiális szennyeződésmentesítésében. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről