Sifat dan kegunaan etilena glikol

Sifat fizikokimia etilena glikol

Etilena glikol dengan formula CH ₂ OH ₂ , juga dikenali sebagai 1,2-ethanediol, ialah sebatian organik yang popular. Lembaran data keselamatan untuk etilena glikol, serta untuk bahan lain, adalah sumber utama maklumat tentang sifat fizikal dan kimianya. Etilena glikol adalah komponen utama antibeku dalam HVAC dan sistem automotif. Formula glikol jelas menunjukkan bahawa ia tergolong dalam kumpulan kimia alkohol dihidroksi, juga dikenali sebagai diol . Oleh itu, glikol sebagai alkohol adalah cecair tidak berwarna dengan kelikatan yang tinggi dan rasa manis. Sebagai tambahan kepada kebolehcampuran yang sangat baik dengan air, ia juga sangat larut dalam aldehid, keton dan asid asetik , tetapi ia tidak larut sama sekali dalam karbon tetraklorida. Ia agak murah untuk dihasilkan. Kelemahannya ialah penghabluran pada suhu rendah dan lebih rendah (berbanding propilen glikol) keupayaan untuk menyerap haba (iaitu kira-kira 50 %daripada kapasiti haba air). Etilena glikol mempunyai takat didih yang tinggi (197ᵒC) manakala mempunyai berat molekul yang rendah. Ini disebabkan oleh perkaitan kuat molekul dalam fasa cecair, yang disebabkan oleh pembentukan ikatan hidrogen. Dalam bentuk tulennya, etilena glikol membeku pada kira-kira -13°C, manakala etilena glikol: campuran air boleh kekal cair pada suhu yang jauh lebih rendah. Campuran 40%air dan 60%glikol, sebagai contoh, boleh menahan suhu hingga kira-kira -37ᵒC. Perlu diingatkan bahawa etilena glikol boleh bercampur dengan air dalam semua perkadaran. Ini disebabkan oleh kehadiran dua kumpulan hidroksil dalam strukturnya. Apabila menyemak imbas kesusasteraan atau tawaran pengilang, seseorang boleh menemui istilah monoetilena glikol (MEG). Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa monoetilena glikol dan etilena glikol adalah, sebenarnya, bahan yang sama.

Etilena glikol – pengeluaran

Etilena glikol yang dihasilkan pada skala industri dihasilkan oleh hidrolisis etilena oksida yang diperoleh dalam pengoksidaan etilena. Pengeluaran etilena oksida Pada peringkat pertama pengeluaran etilena glikol, etilena dan oksigen dimasukkan ke dalam reaktor berbilang saluran. Tindak balas berlaku dalam fasa gas dengan kehadiran perak sebagai mangkin berasaskan aluminium oksida. Tindak balas adalah sangat eksotermik dan membebaskan sejumlah besar haba. Pengeluaran dan penulenan etilena glikol Etilena oksida bertindak balas dengan CO ₂ untuk membentuk etilena karbonat, yang kemudiannya dihidrolisiskan kepada etilena glikol. Kedua-dua tindak balas dijalankan dalam fasa cecair menggunakan mangkin asid homogen. Aliran CO ₂ daripada langkah tindak balas awal dikitar semula ke reaktor etilena karbonat. Etilena glikol kemudiannya ditulenkan dalam dua lajur penyulingan di mana air dikeluarkan daripada produk. Mangkin dipisahkan dan dikembalikan ke reaktor gelung tertutup.

Etilena glikol dan propilena glikol – perbezaan asas

Salah satu perbezaan utama antara etilena glikol dan propilena glikol ialah tahap ketoksikan. Etilena glikol adalah toksik, dan propilena glikol tidak. Dalam aplikasi di mana ketoksikan tidak penting, etilena glikol selalunya merupakan pilihan terbaik untuk cecair pemindahan haba. Etilena glikol tidak boleh digunakan jika ia berkemungkinan tertelan atau secara tidak sengaja boleh bersentuhan dengan makanan atau air minuman. Ia juga tidak boleh digunakan dalam sistem pemanasan atau penyejukan di dalam premis seperti kilang pemprosesan makanan atau pertubuhan lain di mana produk yang dimaksudkan untuk digunakan dikilang. Apabila ketoksikan rendah diperlukan, propilena glikol biasanya digunakan kerana ketoksikan akut yang rendah apabila diberikan secara lisan. Kedua-dua jenis glikol berbeza dalam sifat fizikalnya. Sifat kimia mereka juga berbeza. Etilena glikol digunakan secara meluas di mana prestasi adalah penting, dan tiada hubungan langsung dengan manusia atau haiwan. Etilena glikol mempunyai pemindahan haba dan perlindungan fros yang sangat baik. Kelikatan glikol yang rendah menyumbang kepada kecekapan pemindahan haba yang sangat baik, dan sifat pengangkutan melebihi propilena glikol pada suhu yang lebih rendah. Walau bagaimanapun, oleh kerana propilena glikol mempunyai haba tentu yang lebih tinggi, adalah perlu untuk mengedarkan lebih banyak etilena glikol untuk memindahkan jumlah tenaga yang sama seperti yang dilakukan oleh propilena glikol. Larutan propilena glikol mempunyai kelikatan dan titik tuang yang lebih tinggi daripada etilena glikol dalam keadaan yang sama. Pertama sekali, pada suhu yang lebih rendah, propilena glikol secara haba kurang cekap daripada etilena glikol.

Etilena glikol – permohonan

Oleh kerana penggunaan meluas dalam industri automotif, adalah wajar bertanya kepada diri sendiri: apakah etilena glikol dan apakah kegunaan dan sifatnya. Etilena glikol digunakan secara meluas dalam banyak aplikasi perindustrian dan komersil. Produk ini juga terdapat dalam beberapa produk isi rumah yang popular, seperti detergen , kosmetik , cat dan pelarut untuk plastik . Aplikasi lain glikol ialah:

• pengeluaran gentian kaca untuk produk seperti skuter air, tab mandi dan bola boling.
• pengeluaran dakwat untuk pen dan jenis dakwat lain. Etilena glikol meningkatkan kelikatan dakwat dan mengurangkan kemungkinan penyejatannya.
• pembawa haba cecair seperti penyejuk industri untuk pemampat gas, pemanasan, sistem pengudaraan dan penyaman udara, serta gelanggang ais. Etilena glikol memberikan sifat penyejuk industri yang membantu mereka mengalir melalui sistem penyejukan dan menahan suhu yang melampau.

Etilena glikol dalam penyejuk

Oleh kerana sifatnya, etilena glikol (selain daripada propilena glikol) ialah komponen penyejuk yang popular untuk enjin pembakaran dalaman. Tugas utama penyejuk adalah untuk mengumpul tenaga haba secara berkesan daripada enjin dan menghilangkannya melalui radiator ke persekitaran. Oleh itu, penyejuk menghalang enjin daripada membeku pada musim sejuk dan, pada masa yang sama, bertindak sebagai penyejuk pada suhu tinggi pada musim panas. Sebagai tambahan kepada penyingkiran haba dari enjin, penyejuk mesti memenuhi beberapa fungsi yang tidak kurang penting, seperti:

• perlindungan terhadap pembekuan – etilena glikol sebagai komponen agen antibeku mempengaruhi sifat pemindahan haba yang lebih baik, termasuk kelikatan dinamik yang lebih rendah dan kekonduksian terma yang lebih tinggi
• perlindungan terhadap peronggaan – penyejuk mencipta lapisan pelindung yang berkesan terhadap pembekuan, pendidihan dan peronggaan, menghalang pembentukan lubang peronggaan
• perlindungan terhadap kakisan pelbagai elemen enjin dan keseluruhan sistem penyejukan – ini boleh dicapai terima kasih kepada kandungan perencat kakisan sinergistik yang melindungi logam, yang biasa digunakan dalam sistem jenis ini. Ini membantu memastikan hayat perkhidmatan yang panjang dan kecekapan haba yang tinggi
• perlindungan terhadap pembentukan dan pemendapan kekotoran dalam sistem

Etilena glikol sebagai komponen agen antibeku telah meningkatkan sifat pemindahan haba, termasuk kelikatan dinamik yang lebih rendah dan kekonduksian terma yang lebih tinggi. Cecair berasaskan etilena glikol boleh berjaya digunakan dalam pemasangan yang diperbuat daripada logam dan aloinya seperti kuprum, loyang, keluli, besi tuang atau aluminium . Semua pengedap biasa boleh digunakan tanpa sebarang masalah dalam sistem penyejukan tersebut. Masa depan bahan penyejuk Faktor seperti peningkatan permintaan untuk kenderaan berprestasi tinggi dan peningkatan penggunaan bahan tambahan berteknologi tinggi berkualiti tinggi melengkapkan pembangunan pasaran antibeku automotif global. Bagaimanapun, turun naik harga bahan mentah (minyak mentah) dan permintaan yang semakin meningkat untuk kenderaan elektrik yang dikuasakan oleh bateri sedikit sebanyak merencatkan pembangunan sektor ini. Ketersediaan bahan penyejuk bioteknologi mesra alam baharu dan antibeku pasti akan melengkapkan pembangunan pasaran antibeku automotif dalam masa terdekat dan meningkatkan kualiti yang digunakan pada masa ini. Kumpulan PCC menawarkan etilena glikol (CAS 9005-07-6) . Etilena glikol yang tersedia bertindak sebagai pengemulsi dan minyak pelincir , terutamanya dalam industri automotif. Ia adalah komponen yang sangat baik untuk pengeluaran penyejuk dengan keperluan khas.

Kemudaratan etilena glikol

Etilena glikol adalah toksik kepada manusia dan menyebabkan beberapa masalah fisiologi, termasuk kematian (Pusat Kawalan Penyakit menganggarkan dos maut antara 1,400 dan 1,600 mg/kg). Ia diserap melalui kulit (laluan dermal), saluran pernafasan dan gastrousus dalam tubuh manusia. Akibatnya, etilena glikol tidak boleh digunakan dalam aplikasi di mana pencemaran air minuman adalah mungkin. Ia juga tidak boleh digunakan dalam sistem pemanasan atau penyejukan di premis seperti loji pemprosesan makanan atau kemudahan lain di mana produk untuk kegunaan dikilang. Wap etilena glikol boleh menyebabkan tidak sedarkan diri, dan dalam kepekatan rendah, ia menyebabkan kerengsaan hidung dan tekak. Lebih serius ialah kesan daripada pengambilan etilena glikol. Ketoksikannya terutamanya disebabkan oleh pengumpulan metabolit toksik. Etilena glikol mempunyai kesan yang kuat pada sistem saraf pusat (CNS). Ia mempunyai kesan akut yang serupa dengan etanol. Kesan ini pada sistem saraf pusat berlaku pada jam pertama selepas pendedahan. Pengambilan etilena glikol yang tidak didiagnosis atau tidak dirawat boleh membawa kepada kecederaan badan yang teruk dan juga kematian.

Etilena glikol – Soalan Lazim

1. Bolehkah etilena glikol dicampur dengan propilena glikol?

Jawapan kepada soalan ini dicari oleh setiap pemilik kereta yang tertanya-tanya sama ada mungkin untuk mencampurkan bahan penyejuk berdasarkan glikol yang berbeza. Ia tidak sepatutnya dilakukan. Dalam kes etilena glikol dan propilena glikol, perbezaan utama ialah ketumpatan bahan-bahan ini. Dalam amalan, sukar untuk mengukur rintangan fros cecair, dan ini boleh mengakibatkan masalah semasa musim sejuk.

2. Bagaimana untuk membezakan etilena glikol daripada propilena glikol?

Terdapat kaedah yang tersedia untuk membezakan kedua-dua glikol ini. Ia menggunakan perbezaan dalam sifat fizikal, ketumpatan spesifik, dan indeks biasan antara etilena dan propilena glikol. Yang terakhir adalah parameter yang sangat membantu dalam menentukan hubungan yang kita hadapi. Beberapa titisan bahan diletakkan pada prisma peranti khas, yang dipanggil refractometer dan membaca indeks biasan yang membolehkan pengecaman.

3. Bagaimanakah etilena glikol berbeza daripada gliserol?

Kedua-dua sebatian tergolong dalam kumpulan kimia yang sama, iaitu alkohol . Mereka berbeza dalam jumlah kumpulan hidroksil -OH dalam molekul. Gliserol ialah terbitan propana (propanetriol), manakala etilena glikol ialah terbitan etana (ethanediol). Dalam larutan akueus, mereka menurunkan takat beku dan juga meningkatkan takat didih. Mempunyai pilihan gliserol dan etilena glikol, adalah wajar mempertimbangkan penggunaan bekas kerana ia lebih selamat untuk digunakan. Kesan negatifnya terhadap alam sekitar juga lebih kecil.

4. Di manakah etilena glikol boleh dibeli?

Etilena glikol boleh dibeli dengan mudah di kedai kimia atau pemborong . Harga bahan ini adalah dalam julat yang agak luas. Perlu diberi perhatian untuk membeli barangan berkualiti tinggi. Etilena glikol juga termasuk dalam julat reagen yang ditawarkan oleh Kumpulan PCC (nombor CAS 9005-07-6).

5. Keracunan etilena glikol – apakah simptomnya?

Keracunan etilena glikol selalunya menyerupai keadaan mabuk alkohol. Terdapat ketidakselarasan pergerakan yang ketara, mengantuk, pernafasan yang cepat, peningkatan tekanan darah dan, dalam beberapa kes, sawan. Keracunan etilena glikol tidak boleh dipandang remeh. Selepas 24 jam, gejala pertama kegagalan buah pinggang muncul. Keracunan menyebabkan kegagalan peredaran darah dan juga kerosakan serius pada sistem saraf pusat.

6. Bagaimana untuk membezakan etilena glikol daripada glukosa?

Kita boleh membezakan kedua-dua sebatian ini dengan melakukan ujian Trommer yang popular. Glukosa tergolong dalam apa yang dipanggil aldoses, yang seterusnya dikelaskan sebagai aldehid. Aldehid diketahui lulus ujian Trommer, manakala diol (cth etilena glikol) tidak melepasinya. Keseluruhan eksperimen adalah berdasarkan pengurangan (menggunakan bahan yang diuji) kuprum (II) hidroksida CuOH ₂ berwarna biru kepada kuprum (I) oksida Cu ₂ O berwarna biru dalam persekitaran beralkali.