Propiedades y usos del etilenglicol

Propiedades fisicoquímicas del etilenglicol

El etilenglicol con la fórmula CH ₂ OH ₂ , también conocido como 1,2-etanodiol, es un compuesto orgánico popular. La ficha de datos de seguridad del etilenglicol, así como de otras sustancias, es la principal fuente de información sobre sus propiedades físicas y químicas. El etilenglicol es el componente principal del anticongelante en los sistemas HVAC y automotrices. La fórmula del glicol indica claramente que pertenece a un grupo químico de alcoholes dihidroxilados, también conocidos como dioles . Así, el glicol como alcohol es un líquido incoloro de alta viscosidad y sabor dulce. Además de su excelente miscibilidad con agua, también es muy soluble en aldehídos, cetonas y ácido acético , pero no se disuelve en absoluto en tetracloruro de carbono. Es relativamente barato de producir. Su desventaja es la cristalización a bajas temperaturas y una menor capacidad (en comparación con el propilenglicol) para absorber calor (es decir, aproximadamente el 50 %de la capacidad calorífica del agua). El etilenglicol tiene un alto punto de ebullición (197ᵒC) y un bajo peso molecular. Esto se debe a la fuerte asociación de moléculas en la fase líquida, provocada por la formación de puentes de hidrógeno. En su forma pura, el etilenglicol se congela a unos -13 °C, mientras que la mezcla de etilenglicol y agua puede permanecer líquida a temperaturas mucho más bajas. Una mezcla de 40 %de agua y 60 %de glicol, por ejemplo, puede soportar temperaturas de hasta -37ᵒC. Cabe señalar que el etilenglicol es miscible con agua en todas las proporciones. Esto se debe a la presencia de dos grupos hidroxilo en su estructura. Al navegar por la literatura o las ofertas de los fabricantes, uno puede encontrar el término monoetilenglicol (MEG). Sin embargo, tenga en cuenta que el monoetilenglicol y el etilenglicol son, de hecho, la misma sustancia.

Etilenglicol – producción

El etilenglicol fabricado a escala industrial se produce por hidrólisis del óxido de etileno obtenido en la oxidación del etileno. Producción de óxido de etileno En la primera etapa de producción de etilenglicol, se introducen etileno y oxígeno en un reactor multicanal. La reacción tiene lugar en fase gaseosa en presencia de plata como catalizador a base de óxido de aluminio. La reacción es altamente exotérmica y libera grandes cantidades de calor. Producción y purificación de etilenglicol El óxido de etileno reacciona con el CO ₂ para formar carbonato de etileno, que luego se hidroliza a etilenglicol. Ambas reacciones se llevan a cabo en fase líquida utilizando catalizadores ácidos homogéneos. La corriente de CO2 _de los pasos de reacción anteriores se recicla al reactor de carbonato de etileno. A continuación, el etilenglicol se purifica en dos columnas de destilación en las que se elimina el agua del producto. El catalizador se separa y se devuelve a los reactores de circuito cerrado.

Etilenglicol y propilenglicol: diferencias básicas

Una de las principales diferencias entre el etilenglicol y el propilenglicol es el nivel de toxicidad. El etilenglicol es tóxico y el propilenglicol no lo es. En aplicaciones donde la toxicidad no importa, el etilenglicol suele ser la mejor opción para el fluido de transferencia de calor. No se debe usar etilenglicol si es probable que se ingiera o pueda entrar en contacto accidentalmente con alimentos o agua potable. Tampoco debe utilizarse en sistemas de calefacción o refrigeración en locales como plantas de procesamiento de alimentos u otros establecimientos donde se fabrican productos destinados al consumo. Cuando se requiere baja toxicidad, se usa comúnmente propilenglicol debido a su baja toxicidad aguda cuando se administra por vía oral. Ambos tipos de glicoles difieren en sus propiedades físicas. Sus propiedades químicas también son diferentes. El etilenglicol se usa ampliamente cuando el rendimiento es importante y no hay contacto directo con humanos o animales. El etilenglicol tiene una excelente transferencia de calor y protección contra heladas. La baja viscosidad del glicol contribuye a la excelente eficiencia de transferencia de calor y las propiedades de transporte superan al propilenglicol a temperaturas más bajas. Sin embargo, dado que el propilenglicol tiene un calor específico más alto, es necesario hacer circular más etilenglicol para transferir la misma cantidad de energía que el propilenglicol. Las soluciones de glicol de propileno tienen una viscosidad y un punto de fluidez más altos que el glicol de etileno en las mismas condiciones. En primer lugar, a temperaturas más bajas, el propilenglicol es térmicamente menos eficiente que el etilenglicol.

Etilenglicol – aplicación

Debido al uso generalizado en la industria automotriz, vale la pena preguntarse: qué es el etilenglicol y cuáles son sus usos y propiedades. El etilenglicol se usa ampliamente en muchas aplicaciones industriales y comerciales. Este producto también aparece en una serie de productos domésticos populares, como detergentes , cosméticos , pinturas y disolventes para plásticos . Otras aplicaciones del glicol son:

• producción de fibra de vidrio para productos como motos acuáticas, bañeras y bolas de boliche.
• producción de tinta para bolígrafos y otros tipos de tintas. El etilenglicol aumenta la viscosidad de la tinta y reduce la probabilidad de que se evapore.
• portadores de calor líquidos como refrigerantes industriales para compresores de gas, sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, así como pistas de hielo. El etilenglicol otorga a los refrigerantes industriales propiedades que les ayudan a fluir a través de los sistemas de refrigeración y a soportar temperaturas extremas.

Etilenglicol en refrigerantes

Debido a sus propiedades, el etilenglicol (además del propilenglicol) es un componente popular de los refrigerantes para motores de combustión interna. La tarea principal del refrigerante es recoger eficazmente la energía térmica del motor y disiparla a través del radiador hacia el medio ambiente. El refrigerante, por tanto, evita que el motor se congele en invierno y, al mismo tiempo, actúa como refrigerante a altas temperaturas en verano. Además de la eliminación del calor del motor, el líquido refrigerante debe cumplir una serie de funciones no menos importantes, tales como:

• protección contra la congelación: el etilenglicol como componente de los agentes anticongelantes influye en la mejora de las propiedades de transferencia de calor, incluida una viscosidad dinámica más baja y una conductividad térmica más alta
• protección contra la cavitación: el refrigerante crea una capa protectora eficaz contra la congelación, la ebullición y la cavitación, evitando la formación de hoyos de cavitación
• protección contra la corrosión de varios elementos del motor y de todo el sistema de refrigeración – esto se puede lograr gracias al contenido de inhibidores de corrosión sinérgicos que protegen los metales, que son comúnmente utilizados en este tipo de sistema. Esto ayuda a garantizar una larga vida útil y una alta eficiencia térmica.
• protección contra la formación y depósito de impurezas en el sistema

El etilenglicol como componente de los agentes anticongelantes tiene mejores propiedades de transferencia de calor, incluida una viscosidad dinámica más baja y una conductividad térmica más alta. Los fluidos a base de etilenglicol se pueden utilizar con éxito en instalaciones fabricadas con metales y sus aleaciones, como cobre, latón, acero, hierro fundido o aluminio . Todos los sellos comunes se pueden usar sin ningún problema en tales sistemas de enfriamiento. El futuro de los refrigerantes Factores como la creciente demanda de vehículos de alto rendimiento y el mayor uso de aditivos de alta tecnología y alta calidad complementan el desarrollo del mercado mundial de anticongelantes para automóviles. Sin embargo, las fluctuaciones en los precios de las materias primas (petróleo) y la creciente demanda de vehículos eléctricos alimentados por baterías inhiben un poco el desarrollo de este sector. La disponibilidad de nuevos refrigerantes y anticongelantes biotecnológicos amigables con el medio ambiente seguramente complementará el desarrollo del mercado de anticongelantes para automóviles en el futuro cercano y aumentará la calidad de los que se utilizan actualmente. El Grupo PCC ofrece etilenglicol (CAS 9005-07-6) . El etilenglicol disponible actúa como emulsionante y aceite lubricante , especialmente en la industria automotriz. Es un excelente componente para la producción de refrigerantes con requerimientos especiales.

Nocividad del etilenglicol

El etilenglicol es tóxico para los seres humanos y causa una serie de problemas fisiológicos, incluida la muerte (el Centro de Control de Enfermedades estima la dosis letal entre 1400 y 1600 mg/kg). Se absorbe a través de la piel (vía dérmica), vías respiratorias y gastrointestinales en el cuerpo humano. En consecuencia, el etilenglicol no debe utilizarse en aplicaciones en las que sea posible la contaminación del agua potable. Tampoco debe usarse en sistemas de calefacción o refrigeración en locales como plantas de procesamiento de alimentos u otras instalaciones donde se fabrican productos para el consumo. El vapor de etilenglicol puede provocar la pérdida del conocimiento y, en bajas concentraciones, provoca irritación de la nariz y la garganta. Mucho más graves son los efectos de ingerir etilenglicol. Su toxicidad se debe principalmente a la acumulación de metabolitos tóxicos. El etilenglicol tiene un fuerte efecto sobre el sistema nervioso central (SNC). Tiene un efecto agudo similar al del etanol. Este efecto sobre el sistema nervioso central prevalece en las primeras horas después de la exposición. La ingesta no diagnosticada o no tratada de etilenglicol puede provocar lesiones corporales graves e incluso la muerte.

Etilenglicol – Preguntas frecuentes

1. ¿Se puede mezclar etilenglicol con propilenglicol?

Todos los propietarios de automóviles buscan la respuesta a esta pregunta y se preguntan si es posible mezclar refrigerantes basados en diferentes glicoles. No debería hacerse. En el caso del etilenglicol y el propilenglicol, la principal diferencia es la densidad de estas sustancias. En la práctica, es difícil medir la resistencia a las heladas del fluido, y esto puede causar problemas durante la temporada de invierno.

2. ¿Cómo distinguir el etilenglicol del propilenglicol?

Hay un método disponible para distinguir estos dos glicoles. Utiliza diferencias en las propiedades físicas, la densidad específica y el índice de refracción entre el etilenglicol y el propilenglicol. Este último es un parámetro muy útil para determinar con qué relación estamos tratando. Se colocan unas gotas de la sustancia en el prisma de un dispositivo especial, el llamado refractómetro, y se lee el índice de refracción que permite la identificación.

3. ¿En qué se diferencia el etilenglicol del glicerol?

Ambos compuestos pertenecen al mismo grupo químico, es decir, los alcoholes . Se diferencian en la cantidad de grupos hidroxilo -OH en la molécula. El glicerol es un derivado del propano (propanotriol), mientras que el etilenglicol es un derivado del etano (etanodiol). En soluciones acuosas, bajan el punto de congelación y también aumentan el punto de ebullición. Al tener la opción de glicerol y etilenglicol, vale la pena considerar el uso del primero porque es más seguro de usar. Su impacto negativo sobre el medio ambiente también es menor.

4. ¿Dónde se puede comprar etilenglicol?

El etilenglicol se puede comprar fácilmente en tiendas de productos químicos o mayoristas . El precio de esta sustancia se encuentra en un rango relativamente amplio. Vale la pena prestar atención a la compra de productos de la más alta calidad. El etilenglicol también se incluye en la gama de reactivos ofrecidos por el Grupo PCC (número CAS 9005-07-6).

5. Intoxicación con etilenglicol: ¿cuáles son los síntomas?

La intoxicación por etilenglicol muy a menudo se asemeja al estado de intoxicación por alcohol. Hay una notable incoherencia de movimientos, somnolencia, respiración acelerada, aumento de la presión arterial y, en algunos casos, convulsiones. La intoxicación por etilenglicol no puede subestimarse. A las 24 horas aparecen los primeros síntomas de insuficiencia renal. El envenenamiento provoca insuficiencia circulatoria e incluso daños graves en el sistema nervioso central.

6. ¿Cómo distinguir el etilenglicol de la glucosa?

Podemos distinguir estos dos compuestos realizando la popular prueba de Trommer. La glucosa pertenece a las llamadas aldosas, que a su vez se clasifican como aldehídos. Se sabe que los aldehídos pasan la prueba de Trommer, mientras que los dioles (por ejemplo, el etilenglicol) no la pasan. Todo el experimento se basa en la reducción (utilizando la sustancia ensayada) de hidróxido de cobre (II) CuOH ₂ de color azul a óxido de cobre (I) Cu ₂ O de color ladrillo en un ambiente alcalino.