Оксиран

Содержание:

В окись этилена Это органическое соединение семейства эпоксидов. При комнатной температуре он газообразный, бесцветный и, хотя он почти не имеет запаха, имеет легкий сладкий запах, похожий на запах эфиров.

Это очень универсальный химический строительный блок, поскольку он используется в широком спектре промышленных приложений для производства других химических соединений с множеством применений. Это связано с его высокой реакционной способностью, то есть с легкостью реагирования с другими веществами.

Одно из основных его применений — это сырье при производстве компонентов антифриза для автомобильных радиаторов. Его производные используются в качестве ингредиентов в промышленных или бытовых чистящих средствах, косметических продуктах и ​​шампунях, пластификаторах, фармацевтических препаратах или мазях.

Это широко используемое дезинфицирующее средство, например, при стерилизации медицинского и стоматологического оборудования, поскольку оно способно уничтожать вирусы, бактерии, грибки и споры, особенно в сухих условиях. Кроме того, его использовали для фумигации пищевых продуктов для упаковки, хотя такое использование вызывает сомнения.

Несмотря на его полезность, с ним нужно обращаться с особой осторожностью, так как он может вызвать раздражение глаз и кожи. Вдыхание оксида этилена в течение длительного времени может повлиять на нервную систему

Поэтому лица, подвергающиеся воздействию его паров или растворов, должны носить защитную одежду и оборудование.

Индивидуальные доказательства

  1. ↑ вход на в базе данных GESTIS вещества в IFA , доступ к 8 января 2021 года. (Требуется JavaScript)
  2. Дэвид Р. Лид (Ред.): Справочник по химии и физике CRC . 90-е издание. (Интернет-версия: 2010 г.), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Physical Constants of Organic Compounds, pp. 3-408.
  3. Интернет-архиве С. 200.
  4. ↑ Манфред Бернс, Арно Бер, Аксель Брем, Юрген Гмелинг, Кай-Олаф Хинрихсен, Ханс Хофманн, Регина Палковиц, Ульферт Онкен, Альберт Ренкен: Technische Chemie . 2-е издание. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Вайнхайм, Германия 2013, ISBN 978-3-527-33072-0 , стр.16ф., 592 .
  5. , замененная
  6. Переключающийся план действий Сообщества ( CoRAP ) Европейского химического агентства (ECHA): , по состоянию на 26 марта 2019 г.

Огне- и пожароопасность

Вещество является чрезвычайно огнеопасным, его смеси с воздухом взрывоопасны. При нагревании из-за бурного разложения существует риск пожара и взрыва.

Температура самовоспламенения составляет 429 °C; минимальное огнеопасное содержание в воздухе: 2,7 % об.

Для тушения огня, вызванного возгоранием окиси этилена, используются традиционные средства пожаротушения, включая пену, углекислый газ и воду. Борьба с горящей окисью этилена затруднена, так как в определённых условиях он может продолжать гореть и в инертной атмосфере, а также в виде водного раствора — для гарантированного гашения огня необходимо разбавление водой в отношении не менее чем 22:1.

Рейтинг NFPA 704:

4

2

3

OX

использовать

Стерилизация

Стерилизация специй оксидом этилена была запатентована в году американским Ллойд Холлом и используется до сих пор.
Этиленоксидный газ используется как биоцид ( бактерицид, убивающий бактерии и их эндоспоры , в отличие от многих других продуктов), как фунгицид (убивает плесень и грибки ). Использование окиси этилена для дезинфекции пищевых продуктов или поверхностей, контактирующих с пищевыми продуктами, запрещено в Европе.

Он также используется при стерилизации медицинского оборудования, такого как повязки , швы , имплантаты и т. Д.

Во Франции в ходе инспекционной кампании (2002–2004 гг.) Afssaps была проведена оценка субподрядчиков по стерилизации (десять поставщиков) медицинских изделий из оксида этилена. Они были поставщиками услуг от имени производителей (ответственных за маркетинг этих продуктов) или медицинских учреждений (трех поставщиков услуг). Оценка также была сосредоточена на производителях, выполняющих эту операцию за свой счет (восемь компаний). Оценка проводилась в соответствии с гармонизированным стандартом NF EN 550 «  Стерилизация медицинских изделий / валидация и текущий контроль стерилизации оксидом этилена  », который должен гарантировать, что соответствующие медицинские изделия соответствуют требованиям Кодекса общественного здравоохранения ). После этой кампании, которая привела к тому, что агентство сформулировало «одиннадцать требований о соблюдении требований — разнородные обвинения в стерилизации — включая два решения полиции здравоохранения (в том числе одно с уголовными последствиями)» , Afssaps стремились предоставить медицинским профессиям «подробности об эволюции нормативных требований» и в 2004 г. напомнил о «нормативных и нормативных требованиях процесса стерилизации оксидом этилена к поставщикам стерилизации, заинтересованным профессиональным организациям и нотифицированным органам» .

Другое использование

Оксид этилена также широко используется для дезинфекции библиотечных и архивных материалов из-за его фунгицидных свойств. Этот метод был быстро регламентирован из-за токсичности продукта.

Он используется для стерилизации веществ, которые могут быть повреждены методами нагрева , такими как пастеризация .

В химической промышленности

Большая часть промышленного этиленоксида используется в качестве промежуточного продукта при производстве других химикатов, таких как этиленгликоль, используемого в качестве хладагента и антифриза в автомобилях , или для производства простых полиэфиров .

Сам оксид этилена может полимеризоваться и образовывать простой полиэтиленгликоль (или оксид полиэтилена).

Оксид этилена также важен в производстве моющих средств в процессе, называемом этоксилированием .

Один из типов производных этиленоксида, который больше всего интересовал химиков, — это краун-эфиры , которые представляют собой циклические олигомеры этиленоксида, обладающие свойством образовывать ионные соединения в растворителях, не являющихся растворителями, полярные . Однако их непомерно высокая цена ограничила их доступ к лаборатории.

Извлечение и представление

Историческая процедура

Окись этилена была впервые произведена в 1925 году компанией Union Carbide Chemicals с использованием хлоргидринового процесса. Для этой цели этилен сначала подвергали реакции с хлором в щелочном водном растворе с образованием этиленхлоргидрина , который затем реагировал с гидроксидом кальция с образованием оксида этилена. Недостатками процесса были значительное загрязнение сточных вод хлоридами и образование галогенированных углеводородов (например, 1,2-дихлорэтана ) в качестве побочных продуктов. Первое каталитическое прямое окисление этилена до окиси этилена также было технически внедрено компанией Union Carbide в 1930-х годах.

Промышленный синтез

Крупномасштабное производство окиси этилена в настоящее время происходит исключительно через каталитические окисления из этено с кислородом при температурах 230-270 ° С и давлением 10-20 бара. Мелко измельченный порошок серебра , который применяется к неорганическим , содержащего оксид носителя (предпочтительно оксид алюминия ) используют в качестве катализатора .

Полная реакция проводится в кожухотрубного реактора , в котором значительная теплота реакции (H R = -119,7 кДж моль -1 основной реакции и & delta ; H R = -1324 кДж моль -1 побочной реакции) будет рассеиваться с помощью расплавов солей и для генерации перегретого пара высокого давления. В этом процессе катализатор представляет собой неподвижный слой . Выход чистого оксида этилена составляет 85%. Полное окисление этена до диоксида углерода и воды происходит как побочная реакция .

В 2010 году во всем мире было потреблено около 21 миллиона тонн окиси этилена.

На здоровье

— Сообщалось, что он вызывает неврологические расстройства и может привести к смерти. Самая низкая концентрация, которая может вызвать токсические эффекты при вдыхании, составляет 12 500 ppm / 10 секунд (ppm означает: части на миллион).

— Сильно раздражает кожу, глаза и дыхательные пути.

— Воздействие паров окиси этилена высокой концентрации может вызвать раздражение глаз, воспаление глазной оболочки и повреждение роговицы.

— Развитие катаракты связано с воздействием ее паров и брызг. Концентрированные растворы вызывают сильное поражение глаз.

— Контакт водных растворов окиси этилена с кожей вызывает раздражение и может привести к тяжелому дерматиту с волдырями и ожогами.

— Его вдыхание может повлиять на нервную систему, вызывая, среди прочего, головные боли и тошноту.

Production

For the industrial production of ethylene oxide, ethylene (H2C=CH2) is reacted with oxygen (O2) at 200–300 °C, in the presence of a silver catalyst (containing large silver nanoparticles) supported on alumina. Typically, chemical modifiers such as chlorine are also included. Pressures used for the reaction are in the neighborhood of 1-2 MPa. The chemical equation for this reaction is:

H2C=CH2 + ½ O2 → C2H4O

The typical yield for this reaction under industrial conditions is 70-80 percent.

The above reaction takes place through an intermediate (oxametallacycle), leading to two possible reaction pathways, as follows.

Ethylene oxide formation:
H2C=CH2 + O → C2H4O
Acetaldehyde formation:
H2C=CH2 + O → CH3CHO

The latter pathway is the first step in complete combustion, which produces carbon dioxide and water:

CH3CHO + 5/2 O2 → 2CO2 + 2H2O

In the laboratory, ethylene oxide can be conveniently produced by the action of an alkali hydroxide (OH−) on ethylene chlorohydrin (2-chloroethanol, CH2OH−CH2Cl), as follows.

CH2OH−CH2Cl + OH− → C2H4O + Cl− + H2O

Note that ethylene chlorohydrin can be readily prepared by the action of hypochlorous acid (HOCl) on ethylene.

Uses

The main use of ethylene oxide is as an intermediate in the production of various other chemicals. A prominent derivative is ethylene glycol, which in turn can be converted into polyester fibers or polyethylene terephthalate (PET) resin. Polyester fibers are used in clothing, carpets, and upholstery; PET resin is a recyclable plastic used for packaging film and bottles. In addition, ethylene glycol is known for its use as an automotive coolant and antifreeze; and it is used in the manufacture of fiberglass, for such items as bathtubs, bowling balls, and jet skis.

Ethylene oxide gas kills bacteria (and their endospores), mold, and fungi. It can therefore be used to sterilize substances that would be damaged by techniques such as pasteurization that rely on heat. Ethylene oxide sterilization for the preservation of spices was patented in 1938 by the American chemist Lloyd Hall, and it is still used in that role. Additionally, ethylene oxide is widely used to sterilize medical supplies such as bandages, sutures, and surgical implements. The overwhelming majority of medical items are sterilized with ethylene oxide.

Preferred methods of sterilization have been (a) the traditional chamber sterilization method, in which a chamber is flooded with a mix of ethylene oxide and other gases that are later aerated, and (b) the more recent gas diffusion method, developed in 1967, which relies on a bag that encloses the elements to be sterilized and acts as a mini-chamber to minimize gas consumption and make the process economically feasible for small loads. Other names for the latter method are the Anprolene method, bag sterilization method, or micro-dose sterilization method.

Some derivatives of ethylene oxide serve as ingredients in household and industrial cleaners, cosmetics, shampoos, heat-transfer liquids, plasticizers, ointments, and pharmaceuticals.

Given its high flammability and wide explosive concentration range in air, ethylene oxide is sometimes used as the fuel component of a fuel-air explosive.

Health effects

Ethylene oxide is toxic by inhalation. Symptoms of overexposure include headache and dizziness, progressing with increasing exposure to convulsions, seizure, and coma. It is also an irritant to the skin and respiratory tract, and inhaling its vapors may cause the lungs to fill with fluid several hours after exposure.

Ethylene oxide is usually stored as a pressurized or refrigerated liquid. At room temperature and pressure, it rapidly evaporates, potentially causing frostbite in cases of skin exposure.

Laboratory animals exposed to ethylene oxide for their entire lives have had a higher incidence of liver cancer. However, studies on human beings who have worked with ethylene oxide for extended periods and may have experienced low doses during that time have found no increase in cancer risk. Chronic ethylene oxide exposure may increase the risk of cataracts in humans.

Animals exposed to ethylene oxide have been found to suffer from higher rates of mutations and miscarriages. Effects of the chemical on humans have not been well studied, but it is considered probable that ethylene oxide exposure has similar effects on human reproduction.

Ethylene oxide is classified as carcinogenic to humans by the International Agency for Research on Cancer (IARC) of the World Health Organization.

Ссылки

  1. НАС. Национальная медицинская библиотека. (2019). Окись этилена. Получено с pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Факты химической безопасности. (2019). Окись этилена. Получено с сайта chemicalsafetyfacts.org
  3. Моррисон, Роберт Торнтон; и Бойд, Роберт Нилсон. 1992. Органическая химия. Прентис-Холл.
  4. Моэрман Ф. и Магер К. (2016). Очистка и дезинфекция на предприятиях по переработке сухих пищевых продуктов. В Справочнике по контролю за гигиеной в пищевой промышленности (второе издание). Восстановлено с sciendirect.com.
  5. Истмонд, Дэвид А. и Балакришнан, Шарада. (2010). Генотоксичность пестицидов. В Справочнике Хейса по токсикологии пестицидов (третье издание). Получено с sciencedirect.com
  6. Атунгулу, Г. и Пан, З. (2012). Микробное обеззараживание орехов и специй. В микробной дезактивации в пищевой промышленности. Получено с sciencedirect.com

Строение и параметры молекулы

Эпоксидный цикл окиси этилена представляет собой практически правильный треугольник с валентными углами около 60° и значительным угловым напряжением, для сравнения в спиртах угол C−O−H составляет около 110°, в простых эфирах угол C−O−С: 120°. Величина этого напряжения оценивается энергией в 105 кДж/моль. Моменты инерции относительно главных осей: IA = 32,921⋅10−40 г·см², IB = 37,926⋅10−40 г·см², IC = 59,510⋅10−40 г·см².

Относительную неустойчивость углерод-кислородных связей в молекуле показывает сравнение энергии разрыва двух связей C−O в окиси этилена с энергией разрыва одной связи C−O в этаноле и диметиловом эфире: они близки по значению — разница составляет 12,7 % и 5,9 % соответственно:

Уравнение реакции ΔHo298, кДж/моль Метод определения
(C2H4)O → C2H4 + O (разрыв двух связей) 354,38 Вычислено, исходя из энтальпий образования атомов
C2H5OH → C2H5 + OH (разрыв одной связи) 405,85 Электронный удар
CH3OCH3 → CH3O + CH3 (разрыв одной связи) 334,72 Вычислено, исходя из энтальпий образования радикалов

Особенности строения молекулы окиси этилена определяют его химическую активность и объясняют лёгкость раскрытия цикла в многочисленных реакциях присоединения .

Credits

New World Encyclopedia writers and editors rewrote and completed the Wikipedia article
in accordance with New World Encyclopedia standards. This article abides by terms of the Creative Commons CC-by-sa 3.0 License (CC-by-sa), which may be used and disseminated with proper attribution. Credit is due under the terms of this license that can reference both the New World Encyclopedia contributors and the selfless volunteer contributors of the Wikimedia Foundation. To cite this article click here for a list of acceptable citing formats.The history of earlier contributions by wikipedians is accessible to researchers here:

Ethylene oxide  history

The history of this article since it was imported to New World Encyclopedia:

History of «Ethylene oxide»

Note: Some restrictions may apply to use of individual images which are separately licensed.

Окись этилена класс опасности

Окись этилена – это ахроматический метан с приторным, вызывающим тошноту ароматом, напоминающий уретан. Вещество увесистее кислорода.

Твердеет при температуре – 115оС, а при температуре +12оС сворачивается в прозрачную подвижную смесь, имеющую жгучий привкус.

Вещество с легкостью растворяется в воде, этиловом спирте и других базисных веществах. В синтезе с оксигеном становится взрывоопасным.

Первая помощь пострадавшему. Лечение

При попадании этого реагента на кожу в срочном порядке надо очистить поверхность ватным тампоном, смоченным в спирту. После обильно промыть пораженный участок кожи водой с мылом и обработать ланолином.

В более тяжелых случаях отравления пациенту нужны:

  • свежий воздух;
  • покой и тепло;
  • ингаляции кислородом;
  • витамины В1, В6, В12 и кальций;
  • обильное щелочное питье;
  • капельницы на основе глюкозы с аскорбиновой кислотой;
  • кофеин и кордиамин.

Uses & Benefits

Consumer Applications

Most ethylene oxide is used as an intermediate in the production of other chemicals used to manufacture products, such as fabrics for clothes, upholstery, carpet and pillows. It is used to produce ethylene glycols for engine antifreeze that keeps our automobiles performing. Other ethylene oxide derivatives are used in household cleaners and personal care items such as cosmetics and shampoos.

Medical Applications

Ethylene oxide sterilization processes can sanitize medical and pharmaceutical products that cannot support conventional, high-temperature steam sterilization procedures. Delicate, heat-sensitive medical devices that incorporate plastics and electronics could be warped or otherwise damaged by steam sterilization. A low-temperature sterilizer, ethylene oxide gas will not damage these types of medical devices.

Ethylene oxide also is used to sterilize other healthcare products, such as bandages and ointments, reducing potential damage to the product that may occur from other means of sterilization. Approximately 50 percent of medical supplies are sterilized with ethylene oxide, making it critical to the U.S. healthcare industry. The sterilization process is tightly controlled and the ethylene oxide gas is removed from the products before they are used. According to the FDA, “These standards help ensure levels of ethylene oxide on medical devices are within safe limits.”

использовать

Как сырье

Большая часть производимого этиленоксида используется в качестве промежуточного продукта при производстве других химикатов. Большая часть окиси этилена используется в производстве этиленгликоля , в настоящее время с помощью процесса OMEGA . Он также необходим для производства полиэфиров (например, ПЭТ ) или гидроксиэтилцеллюлозы (ГЭЦ). Этиленоксид может полимеризоваться с образованием полиэтиленгликоля (также известного как полиэтиленоксид), который является нетоксичным и легко растворимым в воде полимером

Это также важно для производства поверхностно-активных веществ (см. Неионные поверхностно-активные вещества ), например Б

эфиры полиалкиленгликоля

Одна категория производных этиленоксида, которая привлекла большое научное внимание, — это краун-эфиры , которые представляют собой циклические олигомеры этиленоксида. Эти соединения обладают способностью делать ионные вещества растворимыми в неполярных растворителях, в которых они иначе не растворимы

Из-за высокой стоимости использование этих веществ по-прежнему ограничено лабораторными применениями.

стерилизация

Стерилизация оксидом этилена в настоящее время является широко распространенным процессом в промышленном производстве медицинских изделий, особенно одноразовых изделий, таких как повязки, швы или шприцы и катетеры, а также хирургических инструментов и чувствительных медицинских изделий (например, кохлеарных имплантатов ). Процесс строго стандартизирован (включая ISO 11135, ISO 10993-7 , EN 1422). Обработка ватных тампонов газом этиленоксидом может привести к разрушению следов ДНК таким образом, что их невозможно будет обнаружить с помощью методов судебной экспертизы . Только около 2% мирового производства используется для стерилизации газообразным ЭО.

Как топливо

В военном секторе окись этилена используется в качестве топлива в небольших аэрозольных бомбах, например. Б. в кассетных бомбах используются типа КБУ-55 .

В качестве пестицида, биоцида и при хранении

Этиленоксидный газ убивает бактерии, вирусы и грибки, поэтому его можно использовать для фумигации термочувствительных веществ. Стерилизация специй ЭО была запатентована в 1938 году американским химиком Ллойдом Холлом и до сих пор практикуется в некоторых странах. В Германии использование окиси этилена в качестве средства защиты растений запрещено Постановлением о применении защиты растений с 1981 года, поскольку при этом может образовываться токсичный 2-хлорэтанол . В ЕС также запрещено использование окиси этилена в качестве средства защиты растений с 1991 года. Окись этилена использовалась вместе с более высокой долей двуокиси углерода (для уменьшения воспламеняемости) под торговыми названиями Cartox и T-Gas в качестве фумиганта от z. B. Используются силосы, складские помещения и контейнеры. В ЕС оксид этилена был запрещен как биоцид для защиты пищевых продуктов и кормов в 2011 году.

Максимальное значение остатков этиленоксида в пищевых продуктах составляет от 0,02 до 0,1 мг / кг, в зависимости от продукта. В 2020 и 2021 годах в ЕС и Швейцарии было множество отзывов различных продуктов, таких как импортные семена и продукты кунжута , загуститель гуаровая камедь , диетические добавки или порошок имбиря, для которых максимально допустимое значение было многократно превышено.

Использование окиси этилена в косметике регулируется в ЕС с 1976 года.

В подробностях

Согласно Управлению по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (далее FDA), около пятидесяти процентов всего стерильного медицинского оборудования в США стерилизованы окисью этилена. Несмотря на то, что существуют разные способы стерилизации (как высокие температуры, радиация и т.д.), для многих медицинских инструментов использование окиси этилена может быть единственным методом, который не повредит инструмент. Устройства, изготовленные из определенных полимеров (пластмассы или смолы), металлов или стекла, или имеющие несколько слоёв упаковки или труднодоступные места (например, катетеры), как правило, стерилизуются окисью этилена.

Окись этилена при нормальных условиях — бесцветный легковоспламеняющийся газ с характерным сладковатым запахом. Сильное воздействие газа может привести к раздражению дыхательных путей и повреждению легких, головной боли, тошноте, рвоте, диарее, одышке и цианозу. Длительное воздействие связано с возникновением рака, репродуктивными эффектами, мутагенными изменениями, нейротоксичностью и сенсибилизацией. Окись этилена отнесена к канцерогенам Национальным институтом онкологии США.

Учитывая опасность, которую представляет окись этилена, безусловно формируются международные стандарты, которым необходимо следовать производителям медицинского оборудования, включая производителей ПЦР-тестов. На своём сайте FDA приводит два добровольных согласованных стандарта — и — которые описывают, как разрабатывать, проверять и контролировать процессы стерилизации окисью этилена для медицинских изделий. Эти стандарты помогают гарантировать, что уровни химического вещества на изделиях находятся в безопасных пределах.

Базовый цикл стерилизации окисью этилена состоит из пяти этапов — предварительное кондиционирование и увлажнение, обработка газом, дегазация и обработка воздухом. Всё это занимает 2,5 часа, исключая время аэрации. Аэрация позволяет десорбировать токсичный остаток окиси этилена, который абсорбируется многими материалами во время стерилизации. Время аэрации варьируется в зависимости от техники стерилизации.

Окисью этилена, например, часто стерилизуют медицинские шприцы. Следуя логике автора видео, человек, получивший любой укол таким шприцом, в результате заболеет раком. Сталкивались ли вы с этим?

Больше тех, кто пользуется медицинским оборудованием, рискуют, конечно же, люди, которые непосредственно занимаются стерилизацией этого оборудования

Поэтому для них также существуют меры предосторожности и строгие правила работы с химическим веществом

Негативному влиянию окиси этилена также могут быть подвержены люди, живущие рядом с промышленными предприятиями, которые используют химическое вещество в своём производстве и не контролируют промышленные выбросы.   

Идентификация окиси этилена

Простейшей качественной реакцией может служить свойство окиси этилена осаждать нерастворимые гидроксиды металлов при его пропускании через водные растворы солей, например:

По аналогии, пропуская воздух через водный раствор некоторых солей натрия или калия (хлориды, иодиды, неорганические тиосульфаты и др.) с добавлением фенолфталеина, окись этилена обнаруживается по появлению ярко-розовой окраски индикатора:

Существует множество других методов идентификации окиси этилена в присутствии различных сопутствующих веществ, среди которых можно упомянуть:

  • цветные реакции с производными пиридина;
  • реакция образующегося при гидролизе этиленгликоля с иодной кислотой — образующаяся иодноватая кислота определяется с помощью нитрата серебра.

Основным физическим методом определения окиси этилена в различных средах является газовая хроматография.

Вердикт: Манипуляция и фейк

Тогда как окись этилена действительно используется для стерилизации медицинского оборудования и действительно является канцерогенным веществом, неправильно утверждать, что стерилизуемый инструмент — ПЦР-тест — каким-то образом может приводить к раковым заболеваниям и «убивать». Важным компонентом стерилизации является дальнейшая очистка медицинских инструментов от остатков окиси этилена до уровней, при которых он не представляет опасности для человека. То есть медицинские изделия не приносят вреда.

Отдельно хотелось бы напомнить, что носоглотка не связана напрямую с мозгом, поэтому вставить тест прямо в мозг не получится. Ещё в прошлом году мы разобрали фейк, в котором утверждалось, что во время теста на коронавирус людям разрывают мембрану между мозгом и носом ватной палочкой.

Производство

Оксид этилена производится в промышленных масштабах благодаря смеси дикислорода и этилена, которые реагируют между 200  ° C и 300  ° C на серебряном катализаторе в соответствии с химическим уравнением:

СН 2 = СН 2 + ½ О 2→ С 2 Н 4 О

Выход обычно достигает 70-80%, потери связаны с сжиганием этилена с образованием диоксида углерода . Было предложено несколько способов получения оксида этилена более селективно, но ни один из них еще не достиг промышленной стадии.

Мировой спрос

Мировой спрос на оксид этилена увеличился с 16,6 млн тонн в 2004 году до 20 млн тонн в 2009 году, в то время как спрос на очищенный оксид этилена увеличился с 4,64 млн тонн  в 2004 году до 5,6  млн тонн в 2008 году. По оценкам, в 2009 году спрос упал примерно до 5,2  млн тонн . Общий спрос на оксид этилена рос на 5,6% в год в период 2005-2009 годов и, как ожидается, будет увеличиваться на 5,7% в год в период с 2009 по 2013 год.

Глава 37. Окись этилена

1.Товарные формы, свойства, аналитические сведения

     Окись этилена — химически активный газ со слабым сладковатым запахом. Применяется в виде смесей с негорючими газами, например диоксидом углерода (Cartrox , Т-Gas и др.) илифторуглеродами.

    Для определения остатков окиси этилена в обработанных ею пищевых продуктах исследуемый материал нагревают с ксилолом. Выделяющуюся окись этилена можно определитьгазохроматографически |1|.

2.Токсиколого-гигиеническая оценка

    Для крыс и морских свинок LD50 окиси этилена при пероральном введении составляет примерно 300 мг на 1 кг массы тела |2, 3|. У человека окись этилена в концентрации 100-200 мг на 1 лвоздуха вызывает мгновенную смерть.

    Морские свинки, кролики и обезьяны переносят без последствий около 0, 1 мг окиси этилена в 1 л воздуха по 7 часов 5 дней в неделю в течение многих месяцев. В тех же условиях мыши и крысы переносят без заметного вреда для здоровья вдвое меньшую концентрацию |4|. По другим данным, лабораторные животные длительное время переносят 2 мг окиси этилена в 1 л воздуха |5|.

    В литературе имеются сообщения о мутагенном действии окиси этилена |6,7|.

    В пищевых продуктах, обработанных окисью этилена, токсикологическую опасность представляет скорее не она, а продукты её превращения. Основной из них — этиленхлоргидрин; законченные исследования токсических свойств последнего отсутствуют.

4.Действие на микроорганизмы

    Окись этилена следует считать скорее дезинфицирующим средством, чем консервантом, так как она (при достаточной концентрации) быстро уничтожает микроорганизмы. Ранее полагали, что действие окиси этилена обусловлено этиленгликолем, образующимся при её гидролизе. Теперь ясно, что это не так, поскольку сам этиленгликоль гораздо менее эффективен, чем окись этилена. Последняя алкилирует белки и тем самым служит универсальным ядом для протоплазмы. Кроме того, окись этилена реагирует с сульфгидрильными и другими активными группами ферментных систем |4, 8|.

    Эффективность окиси этилена зависит от её концентрации в газовой фазе, времени воздействия, температуры, давления и относительной влажности воздуха. Удвоение концентрации окиси этилена снижает время, необходимое для уничтожения микроорганизмов, в два раза. Чем выше температура, тем быстрее наступает действие |9,10|. Оптимум находится при 60°С130. Увеличение давления ускоряет действие окиси этилена |11|. В отличие от формальдегида окись этилена более эффективна при низкой относительной влажности воздуха, чем при высокой. Однако некоторая минимальная влажность должна быть |2, 12|.

    Вследствие универсальной реакционной способности окиси этилена по отношению к белкам протоплазмы микроорганизмов спектр её действия весьма широк. Против бактерий окись этилена действует сильнее, чем против дрожжей и плесеней (особенно рода Alternaria) |13|. Из бактерий наименее чувствительны Bacillus subtilis, клостридии и стафилококки |9|. Против грамположительных бактерий окись этилена действует несколько слабее, чем против грамотрицательных.

5.Области применения

    Первоначально окись этилена использовалась в качестве средства защиты запасов продовольствия от грызунов и насекомых. Применение её для обеззараживания пищевых продуктов началось в 1933 году |14|.

    Из-за токсичности для человека, горючести и взрывоопасности окись этилена используется только в закрытых установках. Обрабатываемые предметы или пищевые продукты приводят в контакт с окисью этилена в особых стерилизационных камерах (под вакуумом, при нормальном или небольшом избыточном давлении) |2,15|. Процессом управляют, изменяя главным образом время экспозиции и температуру.

    Во избежание взаимодействия окиси этилена с компонентами пищи ею обрабатывают только продукты с низким содержанием воды |16|, в основном пряности. Последние можно обрабатывать даже в упакованном виде, так как обычные упаковочные материалы проницаемы для окиси этилена. Время экспозиции составляет, как правило, несколько часов, концентрация около 500 мл на 1 м3 газовой фазы.

    Окись этилена применяется для стерилизации медицинских приборов и в качестве средства борьбы с вредителями, например зерна, но такое использование не относится к теме данной книги.

6.Прочие действия

    Окись этилена может реагировать со многими компонентами продуктов питания, образуя нежелательные по органолептическим свойствам или другим причинам вещества. С водой окись этилена образует этиленгликоль, со спиртами — этиленгликолевые эфиры, с сульфгидрильными компонентами — тиоэфиры |12,15,17|.

правила техники безопасности

Оксид этилена токсичен и канцерогенен при вдыхании. Симптомы отравления включают головную боль, головокружение и тошноту / рвоту. С увеличением дозы доходит до подергивания, судорог и, наконец, до комы. Раздражает кожу и дыхательные пути. Легкие могут наполняться жидкостью через несколько часов после вдоха ( отек легких ).

Окись этилена обычно хранится под давлением в сочетании с 10% двуокиси углерода . При нормальном давлении и комнатной температуре он очень быстро испаряется и вызывает обморожение кожи.

У животных это вызвало многочисленные репродуктивные дефекты, такие как мутации или выкидыши. Влияние на репродуктивную способность человека еще не изучено подробно, но вполне вероятно, что будут иметь место те же эффекты, что и в экспериментах на животных.

В 2012 году оксид этилена был включен в план текущих действий ЕС ( CoRAP ) в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1907/2006 (REACH) как часть оценки вещества . Воздействие на здоровье человека и окружающую среду повторно оценивается и, при необходимости, принимаются последующие меры. Причиной поглощения этиленоксида были опасения по поводу его классификации как CMR- вещества высокой (совокупной) тоннажности. Переоценка проводилась с 2012 года в Австрии . Затем был опубликован окончательный отчет.

Properties

Ethylene oxide is a colorless, flammable gas at room temperature. Its melting point is −111.3 °C, and its boiling point is 10.7 °C. Thus, when refrigerated, it becomes a liquid. It has a faintly sweet odor. It is the simplest example of an epoxide.

Reactions

Most reactions of ethylene oxide result in opening its ring structure.

In industrial processes, it is reacted with water in the presence of sulfuric acid as catalyst. A tenfold molar excess of water is used to obtain ethylene glycol, as follows:

C2H4O + H2O → HOCH2CH2OH

Various types of polyethylene glycol (PEG) or polyethylene oxide (PEO), which are polymers of ethylene glycol, are formed as secondary products of the reaction. The degree of polymerization increases as the proportion of water is reduced:

n(CH2CH2O) + H2O → HO(CH2CH2O)nH

For example, under the appropriate conditions, the reaction produces diethylene glycol (HOCH2CH2OCH2CH2OH), triethylene glycol, and so forth.

Similarly, reaction with ammonia can yield ethanolamine, diethanolamine, or triethanolamine.

Ethylene oxide is also important in the manufacture of surfactants and other detergents, in a process called ethoxylation.

One class of ethylene oxide derivatives that has attracted much scientific attention consists of the crown ethers, which are cyclic oligomers of ethylene oxide. These compounds have the ability to make ionic compounds such as salts soluble in nonpolar solvents, which they otherwise will not dissolve in. However, the high cost of these compounds has largely confined their use to the laboratory rather than industrial practice.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector