ETYLÉNOXID: ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI, RIZIKÁ A POUŽITIA - CHÉMIA - 2026

Etylénoxid je organická zlúčenina z rodiny epoxidy. Pri izbovej teplote je plynný, bezfarebný a hoci je takmer bez zápachu, má jemný sladký zápach, podobný ako u éterov.

Je to veľmi univerzálny chemický stavebný blok, pretože sa používa v širokej škále priemyselných aplikácií na výrobu iných chemických zlúčenín s viacnásobným použitím. Je to kvôli vysokej reaktivite, to znamená ľahkej reakcii s inými látkami.

Priestorová štruktúra etylénoxidu. Čierne gule: atómy uhlíka; biele gule: atómy vodíka; červená guľa: atóm kyslíka. Benjah-bmm27. Zdroj: Wikimedia Commons.

Jednou z jeho hlavných aplikácií je surovina pri výrobe komponentov proti zamrznutiu pre radiátory vozidiel. Jeho deriváty sa používajú ako prísady do priemyselných alebo domácich čistiacich prostriedkov, kozmetických výrobkov a šampónov, plastifikátorov, farmaceutických prípravkov alebo mastí.

Je to široko používaný dezinfekčný prostriedok, napríklad pri sterilizácii lekárskeho a stomatologického vybavenia, pretože je schopný ničiť vírusy, baktérie, huby a spóry, najmä v suchých podmienkach. Okrem toho sa používa na fumigáciu potravinových výrobkov na balenie, hoci je toto použitie spochybňované.

Napriek jeho užitočnosti sa s ním musí zaobchádzať veľmi opatrne, pretože môže spôsobiť podráždenie očí a pokožky. Dlhodobé vdychovanie etylénoxidu môže ovplyvniť nervový systém. Z tohto dôvodu by osoby vystavené výparom alebo roztokom mali nosiť ochranný odev a vybavenie.

štruktúra

Jeho molekulárnej vzorec je C ₂ H ₄ O. Patrí do skupiny epoxidov, je najjednoduchší a najvýznamnejšie z nich. Je v tvare trojčlenného krúžku.

Štruktúra etylénoxidu. Zdroj: Wikimedia Commons

Vďaka svojej trojuholníkovej kruhovej štruktúre je etylénoxid veľmi reaktívny, čo je spôsobené ľahkosťou, s ktorou sa kruh otvára. V priemere sú uhly väzby 60 °, čo spôsobuje slabé väzby. Molekula je menej stabilná ako molekula lineárneho éteru a má tendenciu ľahko reagovať s inými chemickými zlúčeninami.

vlastnosti

Ostatné mená

- Oxirano.

- Epoxyetán.

Fyzický stav

Pri izbovej teplote a atmosférickom tlaku je to plyn. Je nižšia ako 10,6 ° C a za atmosférického tlaku je to kvapalina. Pri teplote pod -111 ° C je tuhá látka.

Molekulová hmotnosť

44,05 g / mol.

Bod vzplanutia

Menej ako 0 ° F (-17,8 ° C).

Hustota

Jeho hustota je menšia ako hustota vody, je 0,882 pri 10 ° C. Jeho pary sú zase ťažšie ako vzduch.

rozpustnosť

Je rozpustný vo vode, benzéne, acetóne, etanole a éteri. Je miešateľný s chloridom uhličitým.

Teplota samovznietenia

428,9 ° C

Ďalšie vlastnosti

- Ak je vystavený ohrevu alebo kontaminácii, môže exotermicky polymerizovať (produkovať veľké množstvo tepla). Ak dôjde k polymerizácii vo vnútri nádoby, môže dôjsť k jej prasknutiu.

- Môže reagovať s oxidujúcimi materiálmi.

- Je mimoriadne toxický, karcinogénny a je dobrým zdrojom mutácií v baktériách a bunkách cicavcov.

výroba

V priemyselnom meradle, sa pripraví oxidáciou etylénu s kyslíkom (O ₂ ) zo vzduchu. Rýchlosť tejto reakcie sa zvyšuje s prítomnosťou kovového striebra (Ag) a pôsobením teploty. Reakcia je uvedená nižšie:

Ag, 250 ° C

2C ₂ H ₄ + O ₂ -------> 2C ₂ H ₄ O

Etylén Etylénoxid

riziká

Na zdravie

- Bolo hlásené, že spôsobuje neurologické poruchy a môže spôsobiť smrť. Najnižšia koncentrácia, ktorá môže vyvolať toxické účinky pri vdýchnutí, je 12 500 ppm / 10 sekúnd (ppm znamená: ppm).

- Je silne dráždivý pre pokožku, oči a dýchacie cesty.

- Vystavenie vysokej koncentrácii výparov etylénoxidu môže spôsobiť podráždenie očí, zápal očnej membrány a poškodenie rohovky.

- Vývoj šedého zákalu je spojený s vystavením jeho výparom a postriekaniu. Pri koncentrovaných roztokoch dochádza k vážnemu poškodeniu očí.

- Kontakt vodných roztokov etylénoxidu s pokožkou spôsobuje podráždenie a môže viesť k závažnej dermatitíde s pľuzgiermi a popáleninám.

- Jeho vdýchnutie môže okrem iných príznakov ovplyvniť nervový systém a spôsobiť bolesti hlavy a nevoľnosť.

požiarne

- Pri vystavení ohňu alebo teplu existuje nebezpečenstvo výbuchu. Pri zahrievaní vznikajú nebezpečné výpary.

- Pary tvoria so vzduchom výbušné zmesi v širokom rozsahu koncentrácií.

- Vyhýbajte sa manipulácii so zariadeniami, ktoré obsahujú kovy, ako sú meď, striebro, ortuť, horčík, oxidy hliníka alebo železa, ako aj vyhýbajte sa činidlám, ako sú napríklad amoniak, oxidačné činidlá, organické kyseliny alebo zásady. Všetky tieto materiály môžu urýchliť polymerizáciu a / alebo explóziu.

aplikácia

Priemyselné aplikácie

Používa sa ako medziprodukt pri výrobe iných chemikálií, ktoré sa zase používajú pri výrobe polyesterových vlákien na odevy, čalúnenie, koberce a vankúše.

Etylénoxid produkuje etylénglykol, ktorý sa používa v nemrznúcej zmesi v motore vozidla. Etylénglykol sa tiež používa na výrobu laminátových a plastových obalových fólií.

Medzi ďalšie chemikálie vyrábané z etylénoxidu patria neiónové povrchovo aktívne látky používané v detergentoch a jedlách.

Lekárske aplikácie

Používa sa ako sterilizačné činidlo pre lekárske vybavenie, ako sú chirurgické nástroje, ihly a injekčné striekačky alebo protézy.

Používa sa okrem iného aj na sterilizáciu hemodialyzačných prístrojov, laboratórnych prístrojov, stomatologických nástrojov, veterinárnych nástrojov, teplomerov, chirurgických odevov alebo zariadení prvej pomoci.

Sterilizačná miestnosť. Zdroj: pixabay.com

Aj keď existuje niekoľko metód na sterilizáciu zdravotníckych pomôcok, pri niektorých použitiach nemôže žiadna etylénoxid nahradiť žiadnu dostupnú liečbu.

To je prípad sterilizácie určitých materiálov citlivých na teplo a žiarenie, ako aj niektorých nástrojov a zariadení, ktoré si vyžadujú sterilizáciu v mieste použitia v nemocniciach.

Knižnice a múzeá

Na týchto miestach sa etylénoxid používa na ničenie škodcov, ako sú huby a hmyz. Toto použitie však nie je také bežné a používa sa, keď iné alternatívy nie sú účinné.

Poľnohospodárstvo a potraviny

Okrem iných variantov sa používa ako pesticíd, fungicíd, fumigant, herbicíd, insekticíd, rodenticíd. Výrazne znižuje populáciu baktérií a húb v korení.

Používanie etylénoxidu na fumigáciu potravín bolo v Európskej únii a Spojených štátoch amerických zakázané z dôvodu bezpečnosti a životného prostredia.

Referencie

1. Americká národná lekárska knižnica. (2019). Etylénoxid. Získané z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Fakty o chemickej bezpečnosti. (2019). Etylénoxid. Získané z chemikáliíafetyfacts.org
3. Morrison, Robert Thornton; a Boyd, Robert Neilson. 1992. Organic Chemistry. Prentice Hall.
4. Moerman, F. a Mager, K. (2016). Čistenie a dezinfekcia v zariadeniach na spracovanie suchých potravín. V Handbook of Hygiene Control v potravinárskom priemysle (druhé vydanie). Obnovené zo stránky sciendirect.com.
5. Eastmond, David A. a Balakrishnan, Sharada. (2010). Genotoxicita pesticídov. V Hayesovej príručke toxikológie pesticídov (tretie vydanie). Obnovené zo stránky sciusalirect.com
6. Atungulu, GG a Pan, Z. (2012). Mikrobiálna dekontaminácia orechov a korenín. V mikrobiálnej dekontaminácii v potravinárskom priemysle. Obnovené zo stránky sciusalirect.com