OXID DE ETILENĂ: STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI, RISCURI ȘI UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Oxid de etilenă este un compus organic al familiei de epoxizi. La temperatura camerei este gazos, incolor și, deși este aproape inodor, are un miros dulce ușor, similar cu cel al eterilor.

Este un bloc de construcții chimice foarte versatil, deoarece este utilizat într-o mare varietate de aplicații industriale pentru fabricarea altor compuși chimici cu utilizări multiple. Acest lucru se datorează reactivității sale ridicate, adică ușurinței sale de a reacționa cu alte substanțe.

Structura spațială cu oxid de etilenă. Bile negre: atomi de carbon; bile albe: atomi de hidrogen; bila roșie: atom de oxigen. Benjah-bmm27. Sursa: Wikimedia Commons.

Una dintre principalele sale aplicații este ca materie primă la fabricarea de componente antigel pentru caloriferele vehiculului. Derivații săi sunt folosiți ca ingrediente în produse de curățare industriale sau de uz casnic, produse cosmetice și șampoane, plastifianți, preparate farmaceutice sau unguente.

Este un dezinfectant utilizat pe scară largă, de exemplu, în sterilizarea echipamentelor medicale și dentare, deoarece este capabil să distrugă virusuri, bacterii, ciuperci și spori, în special în condiții uscate. În plus, a fost utilizat pentru fumigarea produselor alimentare pentru ambalare, deși această utilizare este pusă la îndoială.

În ciuda utilității sale, trebuie manipulat cu precauție extremă, deoarece poate provoca iritații pentru ochi și piele. Inhalarea oxidului de etilenă pentru perioade lungi poate afecta sistemul nervos. Prin urmare, persoanele expuse la vaporii sau soluțiile sale trebuie să poarte îmbrăcăminte și echipament de protecție.

Structura

Formula sa moleculară este C ₂ H ₄ O. Appartine grupului de epoxizi, fiind cel mai simplu și mai important dintre acestea. Are forma unui inel cu trei membri.

Structura oxidului de etilenă. Sursa: Wikimedia Commons

Datorită structurii sale inelare triunghiulare, oxidul de etilenă este foarte reactiv, ceea ce se datorează ușurinței cu care se deschide inelul. În medie, unghiurile de legătură sunt de 60º, ceea ce face ca obligațiunile dvs. să fie slabe. Molecula este mai puțin stabilă decât cea a unui eter liniar și tinde să reacționeze ușor cu alți compuși chimici.

Proprietăți

Alte nume

- Oxirano.

- epoxidan.

Stare fizică

La temperatura camerei și sub presiunea atmosferică, este un gaz. Sub 10,6 ºC și sub presiune atmosferică, este un lichid. Sub -111 ° C este un solid.

Greutate moleculară

44,05 g / mol.

Punct de aprindere

Mai puțin de 0ºF (-17,8 ºC).

Densitate

Densitatea sa este mai mică decât cea a apei, fiind de 0,882 la 10 ºC. La rândul său, vaporii săi sunt mai grei decât aerul.

Solubilitate

Este solubil în apă, benzen, acetonă, etanol și eter. Este miscibil cu tetraclorura de carbon.

temperatură de autoaprindere

428,9 ° C.

Alte proprietăți

- Dacă este supus încălzirii sau contaminării, se poate polimeriza exotermic (producând o cantitate mare de căldură). Dacă polimerizarea are loc în interiorul unui recipient, acesta se poate rupe violent.

- Poate reacționa cu materiale oxidante.

- Este extrem de toxic, cancerigen și un bun generator de mutații la nivelul bacteriilor și celulelor mamifere.

producere

La scară industrială, este preparat prin oxidarea etilenei cu oxigenul (O ₂ ) din aer. Viteza acestei reacții crește odată cu prezența metalului argintiu (Ag) și cu acțiunea temperaturii. Reacția este prezentată mai jos:

Ag, 250ºC

2C ₂ H ₄ + O ₂ -------> 2C ₂ H ₄ O

Etilen Etilen oxid

riscuri

Pentru sănătate

- S-a raportat că poate provoca afecțiuni neurologice și poate provoca moartea. Cea mai mică concentrație care poate genera efecte toxice prin inhalare este de 12.500 ppm / 10 secunde (ppm înseamnă: părți pe milion).

- Este un puternic iritant pentru piele, ochi și tractul respirator.

- Expunerea la vapori de concentrație mare de oxid de etilenă poate provoca iritarea ochilor, inflamația membranei oculare și deteriorarea corneei.

- Dezvoltarea cataractei a fost asociată cu expunerea la vapori și stropi. Cu soluții concentrate, apar leziuni oculare severe.

- Contactul soluțiilor apoase de oxid de etilenă cu pielea provoacă iritații și poate duce la dermatită severă cu bășici și arsuri.

- Inhalarea sa poate afecta sistemul nervos, provocând dureri de cap și greață, printre alte simptome.

Foc

- Când este expus la flacără sau căldură există pericolul de explozie. Când sunt încălzite, sunt generate fumuri periculoase.

- Vaporul formează amestecuri explozive cu aerul într-o gamă largă de concentrații.

- Evitați manipularea acestuia cu echipamente care conțin metale precum cupru, argint, mercur, magneziu, aluminiu sau oxizi de fier, precum și evitarea agenților precum amoniacul, agenți de oxidare, acizi organici sau baze, printre altele. Toate aceste materiale pot accelera polimerizarea și / sau explozia.

Aplicații

Aplicații industriale

Este utilizat ca intermediar în producerea altor substanțe chimice, care la rândul lor sunt utilizate la fabricarea fibrelor de poliester pentru îmbrăcăminte, tapițerie, covoare și perne.

Oxidul de etilenă produce etilenglicolul folosit în antigelul motorului vehiculului. Etilenglicolul este de asemenea utilizat la fabricarea filmelor de ambalaj din fibră de sticlă și plastic.

Alte substanțe chimice produse din oxid de etilenă includ agenți tensioactivi neionici folosiți în detergenți și formulele de vase.

Aplicații medicale

Este utilizat ca agent de sterilizare pentru echipamente medicale, cum ar fi instrumente chirurgicale, ace și injectoare sau proteze hipodermice.

De asemenea, este utilizat pentru sterilizarea mașinilor de hemodializă, echipamente de laborator, instrumente dentare, instrumente veterinare, termometre, îmbrăcăminte chirurgicală sau echipament de prim ajutor, printre altele.

Camera de sterilizare. Sursa: pixabay.com

Deși există mai multe metode disponibile pentru sterilizarea echipamentelor medicale, în unele utilizări, niciun tratament disponibil nu poate înlocui oxidul de etilenă.

Acesta este cazul sterilizării anumitor materiale sensibile la căldură și radiații, precum și la unele instrumente și dispozitive care necesită sterilizare la locul de utilizare în spitale.

Biblioteci și muzee

În aceste locuri, oxidul de etilenă este utilizat pentru a controla dăunătorii, cum ar fi ciuperci și insecte. Cu toate acestea, această utilizare nu este la fel de comună și este utilizată atunci când alte alternative nu sunt eficiente.

Agricultură și alimente

A fost folosit ca pesticid, fungicid, fumigant, erbicid, insecticid, rodenticid, printre alte variante. Reduce semnificativ populația de bacterii și ciuperci din mirodenii.

Cu toate acestea, din cauza problemelor de siguranță și de mediu, utilizarea oxidului de etilenă pentru fumigarea alimentelor a fost interzisă în Uniunea Europeană și în Statele Unite.

Referințe

1. Biblioteca Națională de Medicină din SUA. (2019). Oxid de etilenă. Recuperat din pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Fapte de securitate chimică. (2019). Oxid de etilenă. Recuperat din produse chimiceafetyfacts.org
3. Morrison, Robert Thornton; și Boyd, Robert Neilson. 1992. Chimie organică. Prentice-Hall.
4. Moerman, F. și Mager, K. (2016). Curățare și dezinfectare în instalații de prelucrare a alimentelor uscate. În Manualul de control al igienei în industria alimentară (ediția a doua). Recuperat de pe sciendirect.com.
5. Eastmond, David A. și Balakrishnan, Sharada. (2010). Genotoxicitatea pesticidelor. În Hayes 'Handbook of Pesticide Toxicology (ediția a treia). Recuperat de la sciencedirect.com
6. Atungulu, GG și Pan, Z. (2012). Decontaminarea microbiană a nucilor și condimentelor. În decontaminarea microbiană în industria alimentară. Recuperat de la sciencedirect.com