Etilena Oksida

Ciri dan sifat

Etilena oksida ialah gas tidak berwarna dengan bau yang berbeza . Di bawah 10°C ia adalah cecair . Strukturnya mengandungi dua atom karbon, empat atom hidrogen dan satu atom oksigen . Molekul sebatian ini berbentuk segi tiga . Memandangkan struktur molekul tertentu sedemikian, etilena oksida diklasifikasikan ke dalam kumpulan eter kitaran, yang biasanya dikenali sebagai epoksida. Sebatian adalah gas yang mudah larut dalam air. Ia reaktif, bermakna ia bertindak balas dengan mudah dengan sebatian kimia lain. Wap etilena oksida adalah sangat toksik. Ia adalah salah satu sebatian yang mana kepekatan maksimum yang dibenarkan di udara yang selamat untuk manusia ditentukan. Selain itu, cecair etilena oksida menyebabkan luka bakar yang teruk dengan kehadiran kelembapan. Anda juga harus ingat bahawa campuran wap etilena oksida dengan udara adalah mudah meletup dalam julat kepekatan yang luas dari 3 hingga 100 peratus. Etilena oksida diperoleh melalui tindak balas pengoksidaan langsung etilena. Etilena ialah hidrokarbon tak tepu termudah, dikelaskan sebagai alkena. Molekulnya terdiri daripada dua atom karbon yang disambungkan oleh ikatan berganda dan empat atom hidrogen. Ikatan berganda sangat tidak stabil dan mudah dipecahkan. Itulah sebabnya molekul yang mengandungi ikatan berganda atau rangkap tiga dalam strukturnya lebih cenderung untuk bertindak balas dengan sebatian kimia lain, berbanding contohnya dengan alkana , di mana semua atom dikaitkan antara satu sama lain dengan ikatan sigma tunggal. Ini menjadikan etilena mudah bertindak balas dengan molekul oksigen. Di bawah keadaan tindak balas tertentu, ikatan berganda dalam etilena dipecahkan dan sebatian itu mengambil atom oksigen, tanpa melepaskan atom hidrogennya. Agar proses ini berlaku dengan kecekapan yang diperlukan pada skala industri, adalah perlu untuk menggunakan mangkin perak-platinum. Tindak balas yang menghasilkan etilena oksida adalah proses suhu tinggi kerana ia berlaku dalam julat suhu 200°C hingga 300°C. Anda juga boleh mendapatkan etilena oksida dengan bertindak balas etilena dengan klorin dan air.

Aplikasi

Sejumlah kecil etilena oksida yang dihasilkan secara industri digunakan untuk pensterilan, pengasapan dan kawalan serangga. Untuk aplikasi ini, produk digunakan dalam bentuk gas, juga dalam kombinasi dengan bahan lain (sebagai campuran gas), seperti nitrogen, karbon dioksida atau dichlorofluoromethane. Etilena oksida digunakan untuk mensterilkan peralatan perubatan, pembungkusan, makanan, ubat-ubatan, pameran muzium, buku dan banyak lagi perkara lain. Terdapat banyak kelebihan kepada proses pensterilan menggunakan etilena oksida. Pertama sekali, ia sangat berkesan kerana kestabilan molekul yang tinggi bagi molekul etilena oksida. Ini, seterusnya, diterjemahkan kepada penembusan yang lebih mendalam dan lebih berkesan bagi bahan yang akan disterilkan. Adalah penting untuk diperhatikan bahawa ia berkesan pada suhu rendah. Ini membantu untuk mengelakkan degradasi haba produk yang disterilkan. Di samping itu, walaupun wap etilena oksida adalah toksik, produk yang disterilkan dengan sebatian ini tidak berbahaya kepada penggunanya. Etilena oksida ialah bahan mentah yang penting dengan pelbagai aplikasi dalam pemprosesan kimia. Ia digunakan untuk menghasilkan etanolamin dan alkohol lemak etoksilat , antara lain. Walau bagaimanapun, adakah ia kebanyakannya digunakan untuk penghasilan etilena glikol , hasil daripada tindak balas etilena oksida dahulu dengan proton dan kemudian dengan molekul air. Derivatif etilena oksida juga penting dalam industri. Ia digunakan dalam penulenan gas asli untuk mengurangkan kakisan komponen yang digunakan dalam pemprosesan minyak dan gas dan dalam penambakan telaga minyak. Etilena oksida ialah salah satu bahan dalam bahan yang menyokong pengeluaran minyak dan ia melindungi barangan siap daripada pembekuan, yang menghasilkan transformasi tenaga yang lebih cekap. Etilena oksida dan derivatifnya juga penting dalam pertanian. Ia digunakan untuk menghasilkan pelbagai jenis bahan aktif dan bahan lengai yang digunakan dalam racun serangga, racun perosak dan racun rumpai. Setiap bahan ini memenuhi keperluan khusus pengeluaran pertanian, membantu melindungi tanaman dan meningkatkan hasil tanaman. Dalam pemprosesan tanaman pertanian, pengemulsi berasaskan etilena oksida digunakan untuk memperbaiki pengasingan fasa minyak daripada fasa akueus, contohnya dalam pengekstrakan minyak jagung dalam proses pengeluaran bioetanol. Minyak itu kemudiannya boleh digunakan dalam makanan haiwan atau untuk pengeluaran biodiesel. Etilena oksida juga digunakan untuk pengeluaran kanji industri daripada hasil pertanian, yang merupakan bahan mentah serba boleh digunakan dalam banyak industri, termasuk pelekat kertas. Di klinik veterinar, etilena oksida digunakan untuk mensterilkan peranti perubatan, pek prosedur, dulang dan instrumen pembedahan.

Poli(etilena oksida)

Etilena oksida mudah mengalami tindak balas pempolimeran yang terhasil dengan makromolekul menunjukkan beberapa sifat tertentu. Bergantung kepada kaedah dan berat molekul polimer yang diperoleh, bahan yang terhasil mempunyai sifat dan aplikasi yang berbeza. Polimer etilena oksida berat molekul tinggi diperoleh dalam bentuk serbuk atau butiran halus melalui proses pempolimeran ampaian dengan kehadiran mangkin. Tahap penghabluran mereka berkisar antara 92%hingga 95%. Poli(etilena oksida) mempunyai struktur berlilin yang fleksibel. Titik leburnya berjulat dari 65°C hingga 70°C. Dalam bentuk cecair, polimer menunjukkan keterlarutan air yang tidak terhad. Ini berkaitan dengan saiz unit ulangan (mers) yang sama dalam rantai, serta kecenderungannya untuk membentuk ikatan hidrogen. Poli(etilena oksida) sangat popular dalam banyak industri. Polimer boleh diproses dengan mudah melalui penyemperitan, pengacuan suntikan, embossing atau calendering. Bahan yang diperbuat daripada poli(etilena oksida), seperti benang dan filem, dicirikan oleh kekuatan tegangan dan fleksibiliti yang tinggi. Walau bagaimanapun, pada kelembapan yang tinggi (melebihi 90%), sifat-sifat ini merosot dengan ketara. Poli(etilena oksida) tahan terhadap minyak dan gris. Etilena oksida dengan berat molekul tinggi mempunyai ciri pembekuan dan pemberbukuan yang baik. Ia juga menunjukkan keupayaan untuk mengurangkan rintangan hidrodinamik larutan akueus. Polimer etilena oksida digunakan terutamanya dalam industri tekstil, di mana ia digunakan untuk membuat fabrik. Dalam industri cat dan varnis , ia adalah substrat dengan sifat penebalan yang digunakan untuk pengeluaran cat emulsi. Ia telah menjadi popular secara meluas dalam industri makanan. Poli(etilena oksida) terkandung dalam pembungkusan makanan.