Propriedades e usos do etilenoglicol

Propriedades físico-químicas do etilenoglicol

O etilenoglicol com a fórmula CH ₂ OH ₂ , também conhecido como 1,2-etanodiol, é um composto orgânico popular. A ficha de dados de segurança do etilenoglicol, bem como de outras substâncias, é a principal fonte de informação sobre as suas propriedades físicas e químicas. O etilenoglicol é o principal componente do anticongelante em sistemas HVAC e automotivos. A fórmula do glicol indica claramente que ele pertence a um grupo químico de diidroxiálcoois, também conhecidos como dióis . Assim, o glicol como álcool é um líquido incolor com alta viscosidade e sabor doce. Além de sua excelente miscibilidade com água, também é muito solúvel em aldeídos, cetonas e ácido acético , mas não se dissolve em tetracloreto de carbono. É relativamente barato de produzir. Sua desvantagem é a cristalização a baixas temperaturas e menor (em comparação com o propilenoglicol) capacidade de absorver calor (que é cerca de 50 %da capacidade calorífica da água). O etilenoglicol tem um alto ponto de ebulição (197°C) e um baixo peso molecular. Isso se deve à forte associação de moléculas na fase líquida, causada pela formação de ligações de hidrogênio. Na sua forma pura, o etilenoglicol congela a cerca de -13°C, enquanto a mistura etilenoglicol:água pode permanecer líquida a temperaturas muito mais baixas. Uma mistura de 40 %de água e 60 %de glicol, por exemplo, pode suportar temperaturas abaixo de -37°C. Deve-se notar que o etilenoglicol é miscível com água em todas as proporções. Isso se deve à presença de dois grupos hidroxila em sua estrutura. Ao navegar na literatura ou nas ofertas dos fabricantes, pode-se encontrar o termo monoetilenoglicol (MEG). No entanto, lembre-se de que o monoetilenoglicol e o etilenoglicol são, de fato, a mesma substância.

Etilenoglicol – produção

O etilenoglicol fabricado em escala industrial é produzido pela hidrólise do óxido de etileno obtido na oxidação do etileno. Produção de óxido de etileno Na primeira etapa da produção de etileno glicol, etileno e oxigênio são introduzidos em um reator multicanal. A reação ocorre na fase gasosa na presença de prata como catalisador à base de óxido de alumínio. A reação é altamente exotérmica e libera grandes quantidades de calor. Produção e purificação de etilenoglicol O óxido de etileno reage com CO ₂ para formar carbonato de etileno, que é então hidrolisado em etilenoglicol. Ambas as reações são realizadas na fase líquida usando catalisadores ácidos homogêneos. A corrente _de CO2 das etapas de reação anteriores é reciclada para o reator de carbonato de etileno. O etilenoglicol é então purificado em duas colunas de destilação nas quais a água é removida do produto. O catalisador é separado e devolvido aos reatores de circuito fechado.

Etilenoglicol e propilenoglicol – diferenças básicas

Uma das principais diferenças entre o etilenoglicol e o propilenoglicol é o nível de toxicidade. O etilenoglicol é tóxico e o propilenoglicol não. Em aplicações onde a toxicidade não importa, o etilenoglicol é frequentemente a melhor escolha para o fluido de transferência de calor. O etilenoglicol não deve ser usado se for suscetível de ser ingerido ou se entrar acidentalmente em contato com alimentos ou água potável. Também não deve ser usado em sistemas de aquecimento ou refrigeração em instalações como fábricas de processamento de alimentos ou outros estabelecimentos onde são fabricados produtos destinados ao consumo. Quando é necessária baixa toxicidade, o propilenoglicol é comumente usado devido à sua baixa toxicidade aguda quando administrado por via oral. Ambos os tipos de glicóis diferem em suas propriedades físicas. Suas propriedades químicas também são diferentes. O etilenoglicol é amplamente utilizado onde o desempenho é importante e não há contato direto com humanos ou animais. O etilenoglicol possui excelente transferência de calor e proteção contra congelamento. A baixa viscosidade do glicol contribui para a excelente eficiência de transferência de calor e as propriedades de transporte excedem o propilenoglicol em temperaturas mais baixas. No entanto, como o propilenoglicol tem um calor específico mais alto, é necessário circular mais etilenoglicol para transferir a mesma quantidade de energia que o propilenoglicol. As soluções de propilenoglicol têm maior viscosidade e ponto de fluidez do que o etilenoglicol nas mesmas condições. Em primeiro lugar, em temperaturas mais baixas, o propilenoglicol é termicamente menos eficiente que o etilenoglicol.

Etilenoglicol – aplicação

Devido ao amplo uso na indústria automotiva, vale a pena se perguntar: o que é etilenoglicol e quais são seus usos e propriedades. O etilenoglicol é amplamente utilizado em muitas aplicações industriais e comerciais. Este produto também aparece em vários produtos domésticos populares, como detergentes , cosméticos , tintas e solventes para plásticos . Outras aplicações do glicol são:

• produção de fibras de vidro para produtos como motos aquáticas, banheiras e bolas de boliche.
• produção de tinta para canetas e outros tipos de tintas. O etilenoglicol aumenta a viscosidade da tinta e reduz a probabilidade de sua evaporação.
• transportadores de calor líquido, como refrigerantes industriais para compressores de gás, sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado, bem como pistas de gelo. O etilenoglicol confere aos refrigerantes industriais propriedades que os ajudam a fluir pelos sistemas de refrigeração e a suportar temperaturas extremas.

Etilenoglicol em refrigerantes

Devido às suas propriedades, o etilenoglicol (além do propilenoglicol) é um componente popular de refrigerantes para motores de combustão interna. A principal tarefa do refrigerante é coletar efetivamente a energia térmica do motor e dissipá-la através do radiador para o meio ambiente. O líquido de arrefecimento, portanto, evita que o motor congele no inverno e, ao mesmo tempo, atua como líquido de arrefecimento em altas temperaturas no verão. Além da remoção de calor do motor, o líquido de arrefecimento deve cumprir uma série de funções não menos importantes, como:

• proteção contra congelamento – o etilenoglicol como componente de agentes anticongelantes influencia as propriedades de transferência de calor aprimoradas, incluindo menor viscosidade dinâmica e maior condutividade térmica
• proteção contra cavitação – o refrigerante cria uma camada protetora eficaz contra congelamento, ebulição e cavitação, evitando a formação de poços de cavitação
• proteção contra a corrosão de vários elementos do motor e de todo o sistema de refrigeração – isso pode ser alcançado graças ao conteúdo de inibidores de corrosão sinérgicos que protegem os metais, comumente usados neste tipo de sistema. Isso ajuda a garantir uma longa vida útil e alta eficiência térmica
• proteção contra a formação e deposição de impurezas no sistema

O etilenoglicol como componente de agentes anticongelantes melhorou as propriedades de transferência de calor, incluindo menor viscosidade dinâmica e maior condutividade térmica. Os fluidos à base de etilenoglicol podem ser usados com sucesso em instalações feitas de metais e suas ligas, como cobre, latão, aço, ferro fundido ou alumínio . Todas as vedações comuns podem ser usadas sem problemas em tais sistemas de refrigeração. O futuro dos refrigerantes Fatores como a crescente demanda por veículos de alto desempenho e o aumento do uso de aditivos de alta tecnologia e alta qualidade complementam o desenvolvimento do mercado global de anticongelantes automotivos. No entanto, as flutuações nos preços das matérias-primas (petróleo bruto) e a crescente procura de veículos elétricos movidos a baterias inibem um pouco o desenvolvimento deste setor. A disponibilidade de novos refrigerantes e anticongelantes biotecnológicos ecologicamente corretos certamente complementará o desenvolvimento do mercado anticongelante automotivo em um futuro próximo e aumentará a qualidade dos atualmente usados. O Grupo PCC oferece etilenoglicol (CAS 9005-07-6) . O etilenoglicol disponível atua como emulsificante e óleos lubrificantes , principalmente na indústria automotiva. É um excelente componente para a produção de refrigerantes com requisitos especiais.

Nocividade do etilenoglicol

O etilenoglicol é tóxico para os seres humanos e causa vários problemas fisiológicos, incluindo a morte (o Centro de Controle de Doenças estima a dose letal entre 1.400 e 1.600 mg/kg). É absorvido através da pele (via dérmica), trato respiratório e gastrointestinal no corpo humano. Consequentemente, o etilenoglicol não deve ser usado em aplicações onde a contaminação da água potável é possível. Também não deve ser usado em sistemas de aquecimento ou refrigeração em instalações como fábricas de processamento de alimentos ou outras instalações onde são fabricados produtos para consumo. O vapor de etilenoglicol pode levar à inconsciência e, em baixas concentrações, causa irritação no nariz e na garganta. Muito mais graves são os efeitos da ingestão de etilenoglicol. Sua toxicidade se deve principalmente ao acúmulo de metabólitos tóxicos. O etilenoglicol tem um forte efeito no sistema nervoso central (SNC). Tem um efeito agudo semelhante ao do etanol. Este efeito no sistema nervoso central prevalece nas primeiras horas após a exposição. A ingestão não diagnosticada ou não tratada de etilenoglicol pode levar a lesões corporais graves e até a morte.

Etilenoglicol – FAQ

1. O etilenoglicol pode ser misturado com propilenoglicol?

A resposta a esta pergunta é procurada por todos os proprietários de automóveis que se perguntam se é possível misturar refrigerantes com base em diferentes glicóis. Não deve ser feito. No caso do etilenoglicol e do propilenoglicol, a principal diferença é a densidade dessas substâncias. Na prática, é difícil medir a resistência ao gelo do fluido, e isso pode resultar em problemas durante o inverno.

2. Como distinguir o etilenoglicol do propilenoglicol?

Existe um método disponível para distinguir esses dois glicóis. Ele usa diferenças nas propriedades físicas, densidade específica e índice de refração entre etileno e propilenoglicol. Este último é um parâmetro muito útil para determinar com qual relacionamento estamos lidando. Algumas gotas da substância são colocadas no prisma de um dispositivo especial, o chamado refratômetro e faz a leitura do índice de refração que permite a identificação.

3. Como o etilenoglicol é diferente do glicerol?

Ambos os compostos pertencem ao mesmo grupo químico, ou seja, álcoois . Eles diferem na quantidade de grupos hidroxila -OH na molécula. O glicerol é um derivado do propano (propanotriol), enquanto o etilenoglicol é um derivado do etano (etanodiol). Em soluções aquosas, eles diminuem o ponto de congelamento e também aumentam o ponto de ebulição. Tendo a opção de glicerol e etilenoglicol, vale a pena considerar o uso do primeiro porque é mais seguro de usar. Seu impacto negativo no meio ambiente também é menor.

4. Onde se pode comprar etilenoglicol?

O etilenoglicol pode ser facilmente comprado em lojas de produtos químicos ou atacadistas . O preço desta substância está em uma faixa relativamente ampla. Vale a pena prestar atenção na compra de produtos da mais alta qualidade. O etilenoglicol também está incluído na gama de reagentes oferecidos pelo PCC Group (número CAS 9005-07-6).

5. Intoxicação por etilenoglicol – quais são os sintomas?

O envenenamento por etilenoglicol muitas vezes se assemelha ao estado de intoxicação por álcool. Há uma notável incoerência de movimentos, sonolência, respiração rápida, aumento da pressão arterial e, em alguns casos, convulsões. A intoxicação por etilenoglicol não pode ser subestimada. Após 24 horas, aparecem os primeiros sintomas de insuficiência renal. O envenenamento causa insuficiência circulatória e até danos graves ao sistema nervoso central.

6. Como distinguir o etilenoglicol da glicose?

Podemos distinguir esses dois compostos realizando o popular teste de Trommer. A glicose pertence às chamadas aldoses, que por sua vez são classificadas como aldeídos. Sabe-se que os aldeídos passam no teste de Trommer, enquanto os dióis (por exemplo, etilenoglicol) não passam. Todo o experimento é baseado na redução (usando a substância testada) de hidróxido de cobre (II) de cor azul CuOH ₂ a óxido de cobre (I) de cor tijolo Cu ₂ O em um ambiente alcalino.