Характеристики, свойства и применение этиленгликоля


Что такое этиленгликоль? Это химическое вещество – один из самых типичных представителей своей группы. Речь идет о двухатомных спиртах или гликолях, как их еще называют, химических веществах органического происхождения. Все соединения из этой группы имеют вид жидкостей без цвета и запаха, отличаются тягучей консистенцией, прозрачностью и слабо выраженным сладковатым привкусом.
Характеристики этиленгликоля
Это вещество синтезировали впервые еще в середине 19 века, в 1859 году в лабораторных условиях. С тех пор он больше 50 лет использовался исключительно как реактив и не применялся в промышленности.
Только в 1910-х годах свойства этиленгликоля были изучены более детально и его стали применять в процессе производства боеприпасов. Этому поспособствовали характеристики этиленгликоля, позволяющие заменять им глицерин, который является более дорогостоящим компонентом. Сейчас же в сфере производства разных видов взрывчатых боеприпасов этиленгликоль не применяется, так как есть более мощные его аналоги.
Этиленгликоль обладает всеми свойствами, как и остальные виды двухатомных спиртов. Дополнительно он отличается:
- низкой температурой вспышки – на уровне 111°C;
- повышенной способностью к возгоранию;
- низкой температурой замерзания (около -13°C);
- высокой температурой закипания (больше 200°C);
- отличной способностью смешиваться с водой в любых пропорциях.
Отдельно стоит отметить то, что смесь воды и этиленгликоля по своим температурным характеристикам намного практичнее, чем просто вода, которую используют в качестве охлаждающей жидкости или теплоносителя.
Варианты применения этиленгликоля
Использование большей части производимого этиленгликоля в промышленности относится к созданию разных видов охлаждающих жидкостей – автомобильных антифризов, тормозных жидкостей и т.д. Они пригодны для использования в разных видах технических агрегатов.
На втором месте по использованию этиленгликоля стоит промышленное производство полимеров. С помощью этого компонента синтезируют полиуретан и полиэтилентерефталат. Во время синтеза этих веществ этиленгликоль вступает в реакцию взаимодействия с солями фталевой кислоты и с ней непосредственно. Реакция сопровождается присутствием разных видов катализаторов. В итоге образовывается жидкая масса полимеров, из которой изготавливают оберточные материалы, а также выдувают ПЭТ-тару.
Достаточно востребовано это вещество как теплоноситель. В чистом виде этиленгликоль практически не используется, но вот его водные растворы в разной концентрации применимы во многих современных системах отопления. Давайте рассмотрим на примере, почему такая жидкость демонстрирует практическую эффективность. Если взять смесь этиленгликоля и воды в пропорции 1:1, то он замерзает при температуре близкой к -36°C. И то, даже если это вещество полностью и замерзнет, то не превратится в глыбу льда, как просто вода, а сохранит вязкую желеобразную консистенцию. К тому же, такой раствор при замерзании не увеличится в объеме, поэтому не сможет повредить любые внутренние части системы отопления. Также подобная смесь кипит при температуре гораздо высшей, чем просто вода. Поэтому сочетание этиленгликоля и воды является куда более эффективным, чем просто вода без сторонних примесей.
Достаточно востребовано это вещество в процессе изготовления гидравлических жидкостей – они применяются во всех транспортных и технических средствах, которые оборудованы гидроприводом.
Кроме производственно-хозяйственной деятельности, этиленгликоль может использоваться как универсальный вид растворителя для широкого спектра химических веществ. Незаменим он при производстве лакокрасочной продукции, а также как пластификатор для некоторых видов полимерных материалов.
Степень токсичности этиленгликоля
Одной из важнейших химических характеристик этого вещества является токсичность, она оказывает большое влияние на его практическое применение в производстве. Данный химикат относится к среднетоксичным веществам, то есть определенная его доза является опасной для организма человека. Его класс опасности обязывает людей, которые работают с ним, обязательно использовать средства индивидуальной защиты, обеспечивать исправную работу вентиляционной системы в помещениях, а также тщательно соблюдать все требования противопожарной безопасности.
Отравление этиленгликолем (как правило, с летальным исходом) происходит при попадании внутрь дозы этого двухатомного спирта в пределах 100-150 г. Стоит отметить только то, что это вещество совсем не похоже на обычный этанол по своей консистенции, вкусовым и ароматическим качествам. Поэтому случайно перепутать эти жидкости и употребить вместо этанола этиленгликоль практически невозможно.
Но опасность этого реактива для здоровья и жизни человека заключается не только в его пероральном употреблении. Причинить вред могут и испарения этиленгликоля при их длительном вдыхании. И снова есть нюанс, который снижает угрозу от контакта с веществом. Дело в том, что частицы этиленгликоля склонны к обильному испарению и при этом не являются легкоподвижными. Поэтому, например, в закрытом помещении быстрое скопление критически токсичной концентрации паров этиленгликоля практически невозможно.
Синтез этиленгликоля
Изначально метод синтеза этого вида двухатомного спирта состоял в гидролизе сложных эфиров. В результате этого процесса формировался двухатомный спирт, а побочным продуктом реакции выступала кислота.
Однако позднее учеными был разработан более современный метод, который заключается в гидратации этиленоксида. Этот процесс проходит с повышением давления до 10 атмосфер и температуры рабочей среды до 190-200°C. Что важно, процесс насыщения молекулами воды этиленоксида может проходить при более низком давлении и температуре (1 атмосфера и 50-100°C), но при этом в виде катализатора реакции нужно использовать серную или ортофосфорную кислоту. На выходе концентрация этиленгликоля будет равна 90%, а также будут получены продукты побочного синтеза в виде высших полимеров и нескольких разновидностей гликолей.
В нашем интернет-магазине вы можете приобрести любые виды химических реактивов, в том числе этиленгликоль. У нас доступно оформление заказа для оптовых и розничных покупателей, доставка товара осуществляется оперативно по всей территории Украины.
