Egenskaper och användningsområden för etylenglykol

Fysikalisk-kemiska egenskaper hos etylenglykol

Etylenglykol med formeln CH ₂ OH ₂ , även känd som 1,2-etandiol, är en populär organisk förening. Säkerhetsdatabladet för etylenglykol, liksom för andra ämnen, är den primära informationskällan om deras fysikaliska och kemiska egenskaper. Etylenglykol är huvudkomponenten i frostskyddsmedel i HVAC och bilsystem. Formeln för glykol indikerar tydligt att den tillhör en kemisk grupp av dihydroxialkoholer, även känd som dioler . Således är glykol som alkohol en färglös vätska med hög viskositet och söt smak. Förutom sin utmärkta blandbarhet med vatten är den också mycket löslig i aldehyder, ketoner och ättiksyra , men den löser sig inte alls i koltetraklorid. Det är relativt billigt att tillverka. Dess nackdel är kristallisation vid låga temperaturer och lägre (jämfört med propylenglykol) förmåga att absorbera värme (det vill säga cirka 50 %av vattnets värmekapacitet). Etylenglykol har en hög kokpunkt (197ᵒC) samtidigt som den har en låg molekylvikt. Detta beror på den starka associationen av molekyler i vätskefasen, orsakad av bildandet av vätebindningar. I sin rena form fryser etylenglykol vid cirka -13°C, medan blandningen etylenglykol:vatten kan förbli flytande vid mycket lägre temperaturer. En blandning av till exempel 40%vatten och 60%glykol tål temperaturer ner till ca -37ᵒC. Det bör noteras att etylenglykol är blandbart med vatten i alla proportioner. Detta beror på närvaron av två hydroxylgrupper i dess struktur. När man bläddrar i litteraturen eller tillverkarnas erbjudanden kan man stöta på termen monoetylenglykol (MEG). Tänk dock på att monoetylenglykol och etylenglykol i själva verket är samma ämne.

Etylenglykol – produktion

Etylenglykol tillverkad i industriell skala framställs genom hydrolys av etylenoxid som erhålls vid oxidation av etylen. Produktion av etylenoxid I det första steget av etylenglykolproduktionen införs etylen och syre i en flerkanalsreaktor. Reaktionen sker i gasfas i närvaro av silver som katalysator baserad på aluminiumoxid. Reaktionen är mycket exoterm och frigör stora mängder värme. Produktion och rening av etylenglykol Etylenoxid reagerar med CO ₂ och bildar etylenkarbonat, som sedan hydrolyseras till etylenglykol. Båda reaktionerna utförs i flytande fas med användning av homogena sura katalysatorer. CO2-strömmen från de tidigare reaktionsstegen recirkuleras till _{etylenkarbonatreaktorn} . Etylenglykolen renas sedan i två destillationskolonner i vilka vatten avlägsnas från produkten. Katalysatorn separeras och återförs till reaktorerna med sluten krets.

Etylenglykol och propylenglykol – grundläggande skillnader

En av de största skillnaderna mellan etylenglykol och propylenglykol är nivån av toxicitet. Etylenglykol är giftigt och propylenglykol är det inte. I applikationer där toxicitet inte spelar någon roll, är etylenglykol ofta det bästa valet för värmeöverföringsvätskan. Etylenglykol ska inte användas om det sannolikt kommer att intas eller av misstag kan komma i kontakt med mat eller dricksvatten. Det bör inte heller användas i värme- eller kylsystem i lokaler som livsmedelsanläggningar eller andra anläggningar där produkter avsedda för konsumtion tillverkas. När låg toxicitet krävs, används propylenglykol vanligtvis på grund av dess låga akuta toxicitet vid oral administrering. Båda typerna av glykoler skiljer sig åt i sina fysikaliska egenskaper. Deras kemiska egenskaper är också olika. Etylenglykol används ofta där prestanda är viktigt och det inte finns någon direkt kontakt med människor eller djur. Etylenglykol har utmärkt värmeöverföring och frostskydd. Glykolens låga viskositet bidrar till den utmärkta värmeöverföringseffektiviteten och transportegenskaperna överstiger propylenglykol vid lägre temperaturer. Men eftersom propylenglykol har en högre specifik värme, är det nödvändigt att cirkulera mer etylenglykol för att överföra samma mängd energi som propylenglykol gör. Propylenglykollösningar har en högre viskositet och flytpunkt än etylenglykol under samma förhållanden. Först och främst, vid lägre temperaturer, är propylenglykol termiskt mindre effektiv än etylenglykol.

Etylenglykol – applicering

På grund av den utbredda användningen i bilindustrin är det värt att fråga dig själv: vad är etylenglykol och vad är dess användningsområden och egenskaper. Etylenglykol används i stor utsträckning i många industriella och kommersiella tillämpningar. Denna produkt förekommer också i ett antal populära hushållsprodukter, såsom tvättmedel , kosmetika , färger och lösningsmedel för plast . Andra tillämpningar av glykol är:

• tillverkning av glasfiber till produkter som vattenskotrar, badkar och bowlingklot.
• tillverkning av bläck till pennor och andra typer av bläck. Etylenglykol ökar bläckets viskositet och minskar sannolikheten för avdunstning.
• flytande värmebärare som industrikylmedel för gaskompressorer, värme-, ventilations- och luftkonditioneringssystem samt ishallar. Etylenglykol ger industriella kylmedel egenskaper som hjälper dem att strömma genom kylsystem och motstå extrema temperaturer.

Etylenglykol i kylmedel

På grund av dess egenskaper är etylenglykol (bortsett från propylenglykol) en populär komponent i kylmedel för förbränningsmotorer. Kylvätskans huvuduppgift är att effektivt samla värmeenergi från motorn och avleda den genom kylaren till miljön. Kylvätskan förhindrar därför att motorn fryser på vintern och fungerar samtidigt som kylvätska vid höga temperaturer på sommaren. Förutom värmeavlägsnandet från motorn måste kylvätskan uppfylla ett antal inte mindre viktiga funktioner, såsom:

• skydd mot frysning – etylenglykol som en komponent i frostskyddsmedel påverkar förbättrade värmeöverföringsegenskaper, inklusive lägre dynamisk viskositet och högre värmeledningsförmåga
• skydd mot kavitation – kylvätskan skapar ett effektivt skyddsskikt mot frysning, kokning och kavitation, vilket förhindrar bildandet av kavitationsgropar
• skydd mot korrosion av olika delar av motorn och hela kylsystemet – detta kan uppnås tack vare innehållet av synergistiska korrosionsinhibitorer som skyddar metaller, som vanligtvis används i denna typ av system. Detta bidrar till att säkerställa en lång livslängd och hög termisk effektivitet
• skydd mot bildning och avsättning av föroreningar i systemet

Etylenglykol som en komponent i frostskyddsmedel har förbättrade värmeöverföringsegenskaper, inklusive lägre dynamisk viskositet och högre värmeledningsförmåga. Etylenglykolbaserade vätskor kan framgångsrikt användas i installationer gjorda av metaller och deras legeringar som koppar, mässing, stål, gjutjärn eller aluminium . Alla vanliga tätningar kan användas utan problem i sådana kylsystem. Framtiden för kylvätskor Faktorer som den ökande efterfrågan på högpresterande fordon och den ökade användningen av högkvalitativa högteknologiska tillsatser kompletterar utvecklingen av den globala marknaden för frostskyddsmedel för fordon. Svängningar i råvarupriserna (råolja) och den växande efterfrågan på elfordon som drivs av batterier hämmar dock något utvecklingen av denna sektor. Tillgången till nya miljövänliga biotekniska köldmedier och frostskyddsmedel kommer säkerligen att komplettera utvecklingen av marknaden för frostskyddsmedel för bilar inom en snar framtid och öka kvaliteten på de som för närvarande används. PCC Group erbjuder etylenglykol (CAS 9005-07-6) . Den tillgängliga etylenglykolen fungerar som emulgeringsmedel och smörjoljor , särskilt inom bilindustrin. Det är en utmärkt komponent för produktion av kylmedel med speciella krav.

Skadlighet av etylenglykol

Etylenglykol är giftigt för människor och orsakar ett antal fysiologiska problem, inklusive dödsfall (Sjukdomskontrollcentret uppskattar den dödliga dosen mellan 1 400 och 1 600 mg/kg). Det absorberas genom huden (dermal väg), luftvägarna och mag-tarmkanalen i människokroppen. Följaktligen bör etylenglykol inte användas i applikationer där kontaminering av dricksvatten är möjlig. Det bör inte heller användas i värme- eller kylsystem i lokaler som livsmedelsanläggningar eller andra anläggningar där produkter för konsumtion tillverkas. Ångan av etylenglykol kan leda till medvetslöshet och i låga koncentrationer orsakar den irritation i näsa och svalg. Mycket allvarligare är effekterna av att inta etylenglykol. Dess toxicitet beror främst på ackumulering av giftiga metaboliter. Etylenglykol har en stark effekt på det centrala nervsystemet (CNS). Det har en akut effekt som liknar etanol. Denna effekt på det centrala nervsystemet råder under de första timmarna efter exponering. Odiagnostiserat eller obehandlat intag av etylenglykol kan leda till allvarliga kroppsskador och till och med dödsfall.

Etylenglykol – FAQ

1. Kan etylenglykol blandas med propylenglykol?

Svaret på denna fråga söker varje bilägare som undrar om det är möjligt att blanda kylvätskor baserade på olika glykoler. Det borde inte göras. När det gäller etylenglykol och propylenglykol är den största skillnaden tätheten av dessa ämnen. I praktiken är det svårt att mäta vätskans frostbeständighet och det kan leda till problem under vintersäsongen.

2. Hur skiljer man etylenglykol från propylenglykol?

Det finns en metod tillgänglig för att skilja dessa två glykoler. Den använder skillnader i fysikaliska egenskaper, specifik densitet och brytningsindex mellan etylen och propylenglykol. Det senare är en mycket användbar parameter för att avgöra vilken relation vi har att göra med. Några droppar av ämnet placeras på prismat av en speciell anordning, en så kallad refraktometer och läser av brytningsindex som möjliggör identifiering.

3. Hur skiljer sig etylenglykol från glycerol?

Båda föreningarna tillhör samma kemiska grupp, dvs alkoholer . De skiljer sig åt i mängden -OH-hydroxylgrupper i molekylen. Glycerol är ett derivat av propan (propantriol), medan etylenglykol är ett derivat av etan (etandiol). I vattenlösningar sänker de fryspunkten och ökar även kokpunkten. Med ett urval av glycerol och etylenglykol är det värt att överväga användningen av det förra eftersom det är säkrare att använda. Dess negativa påverkan på miljön är också mindre.

4. Var kan man köpa etylenglykol?

Etylenglykol kan lätt köpas i kemiaffärer eller grossister . Priset på detta ämne ligger i ett relativt brett intervall. Det är värt att uppmärksamma att köpa varor av högsta kvalitet. Etylenglykol ingår också i sortimentet av reagenser som erbjuds av PCC Group (CAS-nummer 9005-07-6).

5. Etylenglykolförgiftning – vad är symtomen?

Etylenglykolförgiftning liknar ofta tillståndet av alkoholförgiftning. Det finns en märkbar osammanhängande rörelser, dåsighet, snabb andning, förhöjt blodtryck och, i vissa fall, kramper. Etylenglykolförgiftning kan inte underskattas. Efter 24 timmar uppträder de första symtomen på njursvikt. Förgiftning orsakar cirkulationssvikt och till och med allvarlig skada på det centrala nervsystemet.

6. Hur skiljer man etylenglykol från glukos?

Vi kan särskilja dessa två föreningar genom att utföra det populära Trommer-testet. Glukos tillhör de så kallade aldoserna, som i sin tur klassas som aldehyder. Aldehyder är kända för att klara Trommer-testet, medan dioler (t.ex. etylenglykol) inte klarar det. Hela experimentet är baserat på reduktion (med användning av det testade ämnet) av blåfärgad koppar(II)hydroxid CuOH ₂ till tegelfärgad koppar(I)oxid Cu ₂ O i en alkalisk miljö.