Этиленгликоль

Этиленгликоль
Этиленгликоль
Общие
Систематическое; наименование	этандиол-1,2
Традиционные названия	1,2-дигидроксиэтан, ; этиленгликоль, ; 1,2-диоксиэтан, ; 1,2-этандиол
Хим. формула	C2H6O2
Рац. формула	C2H4(OH)2
Физические свойства
Состояние	бесцветная жидкость без запаха, со сладковатым вкусом
Молярная масса	62,068 г/моль
Плотность	1,113 г/см³
Термические свойства
	Температура
• плавления	−12,9 °C
• кипения	197,3 °C
• вспышки	111 °C
Пределы взрываемости	3,2 ± 0,1 об.%
	Энтальпия
• кипения	50,5 кДж/моль и 57,4 кДж/моль
Давление пара	7900 МПа
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты p K a	15,1 ± 0,1
Оптические свойства
Показатель преломления	1,4318
Классификация
Рег. номер CAS	107-21-1
PubChem	174
Рег. номер EINECS	203-473-3
SMILES	OCCO
InChI	InChI=1S/C2H6O2/c3-1-2-4/h3-4H,1-2H2 LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N
RTECS	KW2975000
ChEBI	30742
ChemSpider	13835235
Безопасность
Предельная концентрация	5 мг/м3
ЛД50	470 мг/кг (крысы, перорально)
Токсичность	обладает общетоксическим действием
Фразы риска (R)	R22
Краткие характер. опасности (H)	H302
Меры предостор. (P)	P264, P270, P301+P312, P330, P501
Пиктограммы СГС
NFPA 704	1 3 0
	Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
	Медиафайлы на Викискладе

Этилéнглико́ль (1,2-дигидрооксиэтан^[5], 1,2-диоксиэтан, этандиол-1,2), HO—CH₂—CH₂—OH — кислородсодержащее органическое соединение, двухатомный спирт, один из представителей полиолов (многоатомных спиртов). В очищенном виде представляет собой прозрачную бесцветную жидкость слегка маслянистой консистенции. Не имеет запаха и обладает сладковатым вкусом.

Не проявляет коррозионной активности к алюминию и нержавеющим сталям. Вещество токсично, взрыво- и пожароопасно. Случайный приём внутрь этиленгликоля в больших концентрациях^[6] может привести к отравлению^[7].

История открытий и производстваПравить

Этиленгликоль впервые был получен в 1859 году французским химиком Вюрцем из диацетата этиленгликоля омылением гидроксидом калия и в 1860-м гидратацией этиленоксида. Он не находил широкого применения до Первой мировой войны, когда в Германии его стали получать из дихлорэтана для использования в качестве замены глицерина при производстве взрывчатых веществ.

В США полупромышленное производство начато в 1917 году через этиленхлоргидрин. Первое крупномасштабное производство начато с возведением завода в 1925 году около Саут Чарлстона (Западная Вирджиния, США) компанией «Carbide and Carbon Chemicals Co.» (англ.). К 1929 году этиленгликоль использовался практически всеми производителями динамита.

В 1937 компания Carbide начала первое крупномасштабное производство, основанное на газофазном окислении этилена до этиленоксида. Монополия компании Carbide на данный процесс продолжалась до 1953 года.

ПолучениеПравить

В промышленности этиленгликоль получают путём гидратации оксида этилена при 10 атм и 190‒200 °С или при 1 атм и 50‒100 °С в присутствии 0,1‒0,5 % серной или ортофосфорной кислоты, достигая 90 % выхода. Побочными продуктами при этом являются диэтиленгликоль, триэтиленгликоль и незначительное количество высших полимергомологов этиленгликоля.

ПрименениеПравить

Благодаря низкой стоимости этиленгликоль нашёл широкое применение в технике.

Как компонент автомобильных антифризов и тормозных жидкостей, что составляет 60 % его потребления. Смесь 60 % этиленгликоля и 40 % воды замерзает при −49 °С. Применяется с ингибиторами коррозии;
Используется как теплоноситель с содержанием не более 50 % в системах отопления (в основном в частных домах)
В качестве теплоносителя в виде раствора в автомобилях, в системах жидкостного охлаждения компьютеров;
В производстве целлофана, полиуретанов и ряда других полимеров. Это второе основное применение;
Как растворитель красящих веществ;
В органическом синтезе:

- в качестве высокотемпературного растворителя.
- для защиты карбонильной группы путём получения 1,3-диоксолана. Обработкой вещества с карбонильной группой в бензоле или толуоле этиленгликолем в присутствии кислого катализатора (толуолсульфоновой кислоты, BF₃•Et₂O и др.) и азеотропной отгонкой на насадке Дина-Старка образующейся воды. Например, защита карбонильной группы изофорона

1,3-диоксоланы могут быть получены также при реакции этиленгликоля с карбонильными соединениями в присутствии триметилхлорсилана^[8] или комплекса диметилсульфат-ДМФА^[9] 1,3-диоксалана устойчивы к действию нуклеофилов и оснований. Легко регенерируют исходное карбонильное соединение в присутствии кислоты и воды.

Как компонент противоводокристаллизационной жидкости «И».
Для поглощения воды, для предотвращения образования гидрата метана (ингибитор гидратообразования), который забивает трубопроводы при добыче газа в открытом море. На наземных станциях его регенерируют путём осушения и удаления солей.
Этиленгликоль является исходным сырьём для производства взрывчатого вещества нитрогликоля.

Этиленгликоль также применяется:

при производстве конденсаторов
при производстве 1,4-диоксана
как теплоноситель в системах чиллер-фанкойл
в качестве компонента крема для обуви (1‒2 %)
в составе для мытья стёкол вместе с изопропиловым спиртом
при криоконсервировании биологических объектов (в крионике) в качестве криопротектора.
при производстве полиэтилентерефталата, пластика популярных ПЭТ-бутылок.

Очистка и осушениеПравить

Осушается молекулярным ситом 4А, полуводным сульфатом кальция, сульфатом натрия, Mg+I₂, фракционной перегонкой под пониженным давлением, азеотропной отгонкой с бензолом. Чистота полученного продукта легко определяется по плотности.

Таблица плотности водных растворов этиленгликоля, 20°С

Концентрация %	30	35	40	45	50	55	60
Плотность, г/мл	1,050	1,058	1,067	1,074	1,082	1,090	1,098

Меры безопасностиПравить

Этиленгликоль — горючее вещество. Температура вспышки паров 120 °C. Температура самовоспламенения 380 °C. Температурные пределы воспламенения паров в воздухе, °С: нижний — 112, верхний — 124. Пределы воспламенения паров в воздухе от нижнего до верхнего, 3,8‒6,4 % (по объёму).

Этиленгликоль умеренно токсичен^[10]^[11]. По степени воздействия на организм относится к веществам 3-го класса опасности.

Летальная доза при однократном пероральном употреблении составляет 100‒300 мл этиленгликоля (1,5‒5 мл/кг массы тела)^[12]. Имеет относительно низкую летучесть при нормальной температуре, пары́ обладают не столь высокой токсичностью и представляют опасность лишь при хроническом вдыхании, однако при этом об опасности сигнализируют раздражение и кашель. Противоядием при отравлении этиленгликолем являются этанол и 4-метилпиразол^[13].

В организме метаболизируется путём окисления до альдегида гликолевой кислоты и далее до гликолевой кислоты, которая затем распадается до муравьиной кислоты и диоксида углерода. Также он частично окисляется до щавелевой кислоты, соли которой вызывают повреждения почечной ткани и мочеточников. Этиленгликоль и его метаболиты выводятся из организма с мочой^[14].

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

↑ https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/174#section=Heat-of-Vaporization
↑ https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C107211&Mask=4
↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0272.html
↑ ¹ ² http://sitem.herts.ac.uk/aeru/ppdb/en/Reports/1310.htm
↑ name=https://docs.cntd.ru_Этиленгликоль, и его свойства
↑ Monograph on the Potential Human Reproductive and Developmental Effects of Ethylene Glycol (неопр.). Дата обращения: 8 января 2009. Архивировано из оригинала 13 января 2009 года.
↑ name=https://docs.cntd.ru_Ethylene Glycol
↑ SYNTHESIS 1983, No 3,pp 203—205
↑ Liebigs Annalen Chemie 1979, pp 1362—1369
↑ CDC — The Emergency Response Safety and Health Database: Systemic Agent: ETHYLENE GLYCOL — NIOSH (неопр.). Дата обращения: 24 января 2018. Архивировано 26 декабря 2017 года.
↑ Архивированная копия (неопр.). Дата обращения: 24 января 2018. Архивировано из оригинала 15 октября 2018 года.
↑ Е. Ю. Бонитенко и др. Отравления этиленгликолем и его эфирами Архивная копия от 5 марта 2016 на Wayback Machine — СПб.: «Изд-во НИИХ СПбГУ», 2003 г. — Medline.Ru
↑ Flomenbaum, Goldfrank et al. Goldfrank's Toxicologic Emergencies. 8th Edition. — McGraw Hill, 2006. — С. 1460, 1465. — 2170 с. — ISBN 0071437630.
↑ В. Ф. Крамаренко. Токсикологическая химия. — К.: Выща шк., 1989. — 447 с. — 6000 экз. — ISBN 5-11-000148-0.

СсылкиПравить

ГОСТ 19710-83. Этиленгликоль. Технические условия. Архивная копия от 20 ноября 2018 на Wayback Machine (рус.)
Об отравлениях этиленгликолем Архивная копия от 5 марта 2016 на Wayback Machine
Hairong Yue, Yujun Zhao, Xinbin Ma and Jinlong Gong. Ethylene glycol: properties, synthesis, and applications. Critical Review Архивная копия от 21 ноября 2018 на Wayback Machine — Chemical Society Reviews. Issue 11, 2012, 41, 4218-4244. DOI: 10.1039/C2CS15359A

[_5858c2dda1a20923-1] ttps://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/174#section=Heat-of-Vaporization

[_40aba3dcdfd72b49-2] ttps://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C107211&Mask=4

[_dc9faa182a5578c5-3] ttp://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0272.html

[_a64225ee69080a93-4] ¹ ² http://sitem.herts.ac.uk/aeru/ppdb/en/Reports/1310.htm

[5] =https://docs.cntd.ru_Этиленгликоль, и его свойства

[6] Monograph on the Potential Human Reproductive and Developmental Effects of Ethylene Glycol (неопр.). Дата обращения: 8 января 2009. Архивировано из оригинала 13 января 2009 года.

[7] =https://docs.cntd.ru_Ethylene Glycol

[8] SYNTHESIS 1983, No 3,pp 203—205

[9] Liebigs Annalen Chemie 1979, pp 1362—1369

[10] CDC — The Emergency Response Safety and Health Database: Systemic Agent: ETHYLENE GLYCOL — NIOSH (неопр.). Дата обращения: 24 января 2018. Архивировано 26 декабря 2017 года.

[11] Архивированная копия (неопр.). Дата обращения: 24 января 2018. Архивировано из оригинала 15 октября 2018 года.

[12] Е. Ю. Бонитенко и др. Отравления этиленгликолем и его эфирами Архивная копия от 5 марта 2016 на Wayback Machine — СПб.: «Изд-во НИИХ СПбГУ», 2003 г. — Medline.Ru

[13] Flomenbaum, Goldfrank et al. Goldfrank's Toxicologic Emergencies. 8th Edition. — McGraw Hill, 2006. — С. 1460, 1465. — 2170 с. — ISBN 0071437630.

[14] В. Ф. Крамаренко. Токсикологическая химия. — К.: Выща шк., 1989. — 447 с. — 6000 экз. — ISBN 5-11-000148-0.

[5]

[3]

[1]

[2]

[4]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]