Этиленгликоль. Применение, свойства и характеристики

Что такое этиленгликоль

Этиленгликоль (формула вещества C2H6O2) – это типичный представитель группы гликолей (или двухатомных спиртов), веществ органического происхождения, имеющих в составе две гидроксильных группы (ОН). Все соединения, входящие в эту группу, являются прозрачными жидкостями, лишёнными цветовых и ароматических свойств, обладающими слабо выраженным сладким вкусом и несколько вязкой консистенцией.

Этиленгликоль – это простейший представитель группы гликолей. Впервые был синтезирован в лабораторных условиях ещё в 1859 году, и более чем полстолетия оставался лабораторным реактивом, не имеющим промышленного применения. Однако накопленные исследовательские данные об этом веществе, и всеобщая гонка вооружений в преддверии Первой Мировой Войны привели к тому, что этот химикат оказался востребованным в производстве боеприпасов. Его свойства позволяли заменять им глицерин – более дорогостоящий компонент, необходимый при производстве взрывчатых веществ.

Этиленгликоль. Химические свойства и прочие характеристики вещества

Как мы уже сказали ранее, данное соединение обладает всем набором свойств, характеризующих семейство двухатомных спиртов. Добавим к этому набору характеристик ещё достаточно низкую температуру вспышки вещества (111°C), повышенные показатели пожаровзрывоопасности, что обусловило его длительное использование при производстве динамита.

А также данный реактив характеризует низкая температура замерзания (температура плавления этиленгликоля примерно -13°C), и достаточно высокая температура кипения (почти двести градусов по Цельсию). Именно эти показатели в наше время во многом определяют область применения вещества, поскольку из производства взрывчатых средств данный компонент сейчас вытеснен. Разработаны более мощные аналоги динамита, и для их производства этиленгликоль уже не требуется.

Кроме того, данное вещество превосходно смешивается с водой (практически в любых пропорциях), и температурные характеристики у этой смеси намного более практичны, нежели у воды, которую часто используют в чистом виде в качестве теплоносителя и охлаждающей жидкости.

Этиленгликоль. Применение

Главной отраслью промышленного производства, потребляющей в наши дни большую часть производимого этиленгликоля, является производство различных охлаждающих жидкостей для всевозможных технических средств. Около 60% этого реактива уходит на изготовление автомобильных антифризов, а также тормозных жидкостей и прочих аналогичных веществ.

Второй по объёму областью применения этого двухатомного спирта является производство полимеров. С использованием этого химиката получают полиэтилентерефталат и полиуретан.

В процессе синтеза этих материалов этиленгликоль реагирует с фталевой кислотой (в некоторых технологиях – с её солями) в присутствии различных катализирующих ингредиентов, в результате этого взаимодействия образуется жидкая полимерная масса, из которой уже выдуваются ПЭТ-бутылки, а также изготавливаются плёночные, волоконные и прочие материалы.

Кроме этого, часто востребован данный химикат, как теплоноситель. Этиленгликоль почти не используется в этом качестве в чистом виде, однако в виде водных растворов разных пропорций применяется для этих целей во многих системах отопления.

Как иллюстрацию практической эффективности таких жидкостей приведём данные, характеризующие смесь данных ингредиентов в пропорции 1:1.

Итак, такой состав замерзает при температуре близкой к – 36°C. При этом даже при полном замерзании этого вещества оно не превращается в твёрдый монолит, подобный ледяным глыбам, а сохраняет желеподобную консистенцию. Плюс к этому, ещё и не увеличивается в объёме, как это происходит с водой, когда образовавшийся лёд повреждает трубы, внутренние элементы котлов и прочих элементов конструкции систем отопления. Кроме того температура кипения такого вещества также превышает температуру кипения воды, что делает смеси воды и этиленгликоля заметно более прогрессивным теплоносителем по сравнению с водой без примесей.

Востребован также этот химикат при изготовлении гидравлических жидкостей, которые могут эксплуатироваться во всех технических средствах, имеющих гидропривод. А поскольку распространённость гидравлических устройств в современной технике только возрастает, то данное направление использования вещества по праву считается одним из главных.

Это далеко не все области производственно-хозяйственной деятельности, где эксплуатируется этиленгликоль. Свойства этого вещества позволяют использовать его в качестве универсального растворителя для широчайшего спектра химических веществ. В этом качестве его применяют при производстве лакокрасочных средств, а также зачастую применяют в качестве вещества-пластификатора для некоторых полимерных материалов.

Этиленгликоль. Токсичность реактива

При рассмотрении свойств данного вещества мы не упомянули одну из важнейших характеристик соединения, оказывающую большое влияние на практическое применение в производственных целях.

Вещество относится к разряду среднетоксичных, и существует определённая доза химиката, характеризующая то, насколько, на самом деле, может быть опасен этиленгликоль. Отравление (как правило, с летальным исходом) происходит при приёме внутрь дозы в пределах 100 – 150 граммов спирта. Позитивным остаётся, при этом, тот факт, что по своей консистенции и по своим ароматическим и вкусовым свойствам данное вещество почти не похоже на этанол, что почти исключает возможность случайно перепутать эти жидкости.

Однако опасен этиленгликоль не только при пероральном попадании указанной дозы в организм человека. Определённая опасность существует и в его испарениях. Пары реактива несут в себе токсическую опасность при длительном их вдыхании.

Но при таких свойствах вещества есть и некоторый позитивным момент. Заключается он в том, что это соединение не является легкоподвижным и склонным к обильным испарениям, поэтому быстрое накопление критической массы паров практически невозможно.

Однако все эти обстоятельства не снижают вероятной угрозы, которую несёт в себе этиленгликоль. Класс опасности вещества предписывает обязательное использование средств индивидуальной защиты персонала, наличие исправной вентиляционной системы в рабочих и складских помещениях, а также неукоснительное соблюдение всех требований, выдвигаемых правилами противопожарной безопасности.

Этиленгликоль. Получение

Первоначальный метод синтеза этого двухатомного спирта заключался в гидролизе сложных эфиров. Результатом этого процесса было образование двухатомного спирта и побочного продукта – кислоты.

Однако позднее был разработан более прогрессивный метод, заключающийся в гидратации этиленоксида. Гидратация производится при повышении давления до 10 атмосфер, и при повышенной температуре до 190 – 200°C.

Также приемлемыми условиями для данной технологии получения вещества могут быть давление 1 атм, при температуре 50 – 100°C, а в качестве катализатора, в таком случае, используют ортофосфорную (в некоторых случаях серную) кислоту.

В полученном на выходе веществе концентрация этиленгликоля достигается на уровне 90%. Помимо него, синтезируется группа побочных продуктов, состоящая из нескольких разновидностей гликолей и некоторых высших полимеров.

Интернет-магазин ХимЭлемент предоставляет своим покупателям возможность приобрести любые химические реактивы. В том числе этиленгликоль купить оптом вы можете в нашем магазине по самым выгодным ценам и на самых выгодных для вас условиях, воспользовавшись при этом доставкой во все регионы Украины. 


Читайте также:

Пропиленгликоль. Применение, свойства и характеристики

Поделиться: