Опасность отравления этиленгликолем и его парами: как выявить и что делать?

Этиленгликоль (гликоль, моноэтиленгликоль) – простейший многоатомный спирт, бесцветная маслянистая малолетучая жидкость с невыраженным запахом и сладковатым вкусом. В любом количестве хорошо растворяется в воде, спирте, ацетоне.

Как происходит отравление этиленгликолем?

Этиленгликоль относится к классу горючих веществ, самовозгорание происходит при температуре 120 ºС.

Низкая стоимость и ряд уникальных характеристик (в т. ч. способность снижать температуру замерзания водного раствора) объясняют его широкое применение в различных промышленных отраслях:

  • в составе антифризов и тормозных жидкостей для автомобилей;
  • в охлаждающих системах и теплоносителях различных технически сложных устройств;
  • в процессе изготовления полиуретанов, синтетических пластмасс;
  • в качестве криопротектора;
  • в составе чистяще-моющих средств;
  • в качестве растворителя в лакокрасочном производстве, металлургии, типографском деле, в производстве косметических средств, текстильной, кожевенной, табачной, фармацевтической, парфюмерной промышленности и т. д.

Характеристика и применение этиленгликоля

Этиленгликоль является двухатомным спиртом. В чистом виде представляет собой прозрачную жидкость, без цвета и запаха. На вкус этот спирт немного сладковатый, и имеет маслянистую консистенцию. Из-за своей токсичности вещество относится к III классу опасности, т.е. этиленгликоль ядовит.

Один из эфиров этиленгликоля – это пропиленгликоль. Он широко используется в промышленности для изготовления полиэфирных смол, медицинских препаратов, антифризов, тормозной жидкости, а также в качестве пищевой добавки, как растворитель (Е1520). Хоть пропиленгликоль и используется в пищевой промышленности, в больших количествах он также ядовит. При отравлении пропиленгликолем развивается гемолиз, тугоухость, поражение печени и почек.

Причины интоксикации

Отравление этиленгликолем имеет код по Международной классификации болезней (МКБ-20) Т 51.1-Т51.9.

Этиленгликоль относится к третьему классу опасности. Интоксикация наступает по причине попадания токсических веществ через желудочно-кишечный тракт. Вещество обладает малой летучестью, отравление парами этиленгликоля маловероятно. Опасность могут представлять пары при горении.

Причины этиленгликолевой интоксикации:

  1. Работа на промышленном производстве без средств индивидуальной защиты, ошибки в технологическом процессе.
  2. Случайное употребление (характерно чаще детям).
  3. Гликоль – суррогат алкоголя, имеет сходный запах. Страдают люди имеющие алкогольную зависимость.
  4. Попытка получить этиловый спирт из этиленгликоля.
  5. С целью суицида.

Летальный исход наступает при употреблении дозы 50-100 мл гликоля.

Действие на организм человека этиленгликоля

После попадания в организм человека этиленгликоль быстро всасывается из желудка и кишечника, как и любой спирт, и с током крови попадает в печень, где начинает разлагаться под воздействием алкогольдегидрогеназы (АДГ) на несколько токсичных веществ: щавелевой кислоты, щавелевоуксусной кислоты и глиоксаля. Именно продукты окисления этиленгликоля представляют опасность для человека.

Самым опасным продуктом распада для человека является щавелевая кислота, которая в больших концентрациях нарушает кислотно-щелочной баланс, нарушая выведение кальция из организма. Это приводит к нарушению нервно-мышечной передачи, угнетению деятельности центральной нервной системы, затруднению дыхания. Щавелевая кислота связывается с кальцием, и образует оксалатные камни в почках, что ведет к некрозу почечных клубочков и канальцев.

Свойства химического соединения и его использование

Химическая формула соединения CH2(OH)2. Физически этиленгликоль представляет собой бесцветную жидкость, которая имеет сладковатый вкус и которая легко растворяется в медицинском спирте. Это вещество хорошо реагирует с органическими кислотами, в результате таких реакций образуются летучие эфиры, которые способны отравить человека при их вдыхании.

Этиленгликоль используют в следующих областях человеческой деятельности:

  • производство динамита, который сохраняет рабочие свойства при низких температурах;
  • изготовление антифриза — охлаждающей жидкости для автомобиля;
  • производство электролита для различных конденсаторов;
  • изготовление пластмасс и целлофана;
  • производство красок и растворителей для них;
  • фармацевтическая и текстильная промышленность, а также парфюмерия.

Этиленгликоль вред для организма

Большинство алкоголиков знают о составе антифриза, который представляет собой смешанные этиленгликоль и этанол. Многие люди, увлекающиеся спиртными напитками, часто используют его для извлечения спирта. С этим фактом связана основная доля отравлений этиленгликолем. Отметим, что в состав антифриза, помимо названных химических веществ, входят разнообразные добавки, которые усиливают вредное влияние этой жидкости на организм. Так, регулярное употребление продуктов антифриза ведет к потере зрения.

Этиленгликоль вред для организма

Симптомы острого отравления

При приеме концентрированных растворов или больших объемов достаточно быстро развиваются клинические признаки, которые зависят от периода отравления:

  1. Период опьянения. Проявляется картиной, которая схожа с обычным алкогольным опьянением. Степень эйфории зависит от дозы принятого алкоголя: известные случаи, что люди погибали при приеме всего 50мл яда, но выживали при употреблении 500мл. Общепризнанная смертельная доза этиленгликоля для человека составляет 100-150мл 25-60% раствора этиленгликоля.
  2. Период мнимого благополучия. Начинается через несколько часов (обычно через 2-10ч) после приема яда, и отравившиеся чувствуют себя хорошо. В большинстве случаев просто засыпают.
  3. Период интоксикации. На этой стадии больные отмечают следующие симптомы:
  • Общая слабость, головокружение, головная боль. Это является признаком поражения структур головного мозга. Что делать если болит голова после отравления, читайте здесь.
  • Боли в пояснице становятся очень сильными из-за разрушения почечной паренхимы.
  • В дальнейшем развивается сопор, через 1-2 дня переходящий в кому, дыхание становится глубокое и шумное.
    Кожа становится влажной и холодной, лицо приобретает багряный оттенок.
  • Если больной выживает в первые 2 дня, его состояние ненадолго улучшается – но это период мнимого благополучия. На 3-5 день симптоматика вновь ухудшается: возникает боль в пояснице и животе, головная боль, появляются тошнота и рвота. В этот период развивается острая почечная недостаточность с анурией, увеличение печени.
  1. Период выздоровления. На этой стадии, через 7-10 дней восстанавливается мочеиспускание – стадия анурии сменяется полиурией, которая продолжается несколько месяцев.

Диагностика проблемы

Если после употребления спиртных напитков сомнительного происхождения появляются галлюцинации, боли, судороги, рвота – необходимо срочно доставить пострадавшего к врачу.

В ходе осмотра, у отравившегося этиленгликолем наблюдаются следующие признаки:

  • расширяются вены сетчатки и бледнеют диски зрительного нерва. Врач, к которому доставляют пострадавшего, по одному этому признаку может вовремя понять причину отравления;
  • Сознание после отравления отсутствует, зрачки почти не реагируют на свет;
  • Пострадавший дышит учащенно, прослушиваются сухие хрипы;
  • Характерна тахикардия, тоны сердца приглушены.

Параллельно с госпитализацией для уточнения диагноза производится анализ биохимических показателей крови, определяется концентрация глюкозы, спирта, ацетона, креатинина, салицилатов и многое другое. Это позволяет отличить отравление эиленгликолем от отравления, допустим, метиловым спиртом или алкогольного кетоацидоза.

Симптомы хронического отравления

У работников, деятельность которых связана с вредным веществом, иногда встречается хроническое отравление этиленгликолем. Доказано, что отравиться его парами невозможно, и отравление происходит только при попадании его внутрь. Хроническое отравление может развиваться на протяжении нескольких лет, если работник пренебрегает техникой безопасности (не пользуется респиратором), и капли этиленгликоля попадают в рот. Но чаще всего, хроническое отравление возникает у работников любящих выпить – они употребляют этиленгликоль в очень низкой концентрации, за счет чего достигается опьянение легкой или средней тяжести, а концентрация щавелевой кислоты в крови не высокое. Но даже небольшие концентрации ведут к постепенному росту оксалатных камней в почках, развитию токсической энцефалопатии и алкогольного гепатита.

Возможные последствия

Попав в желудок, этиленгликоль с высокой скоростью всасывается в кровь. Полностью очистить организм от вредных веществ можно лишь спустя 10–15 дней после отравления. Все то время, что молекулы жидкости находятся в теле человека, пострадавший будет ощущать симптомы тяжелого отравления.

Существенный вред организму наносят продукты распада этиленгликоля. Сам распад осуществляется следующими путями:

  1. Происходит синтез вещества в гликолевый альдегид, превращающийся затем в гликолевую кислоту. Позже уровень pH в кислоте меняется, она становится гиппуровой.
  2. Второй тип распада аналогичен первому. Отличие заключается лишь в том, что в конце реакции гликолевая кислота превращается в щавелевую.

Этот процесс, протекающий в ослабленном организме, наносит пострадавшему непоправимый ущерб: у больных развивается почечная недостаточность, а в редких случаях — некроз клеток мозга. Иногда происходит отмирание внутренних органов.

Первая помощь при отравлении этиленгликолем

Зачастую заподозрить отравление этиленгликолем очень сложно, так как отравившиеся ведут себя как обычные люди принявшие алкоголь. Очень часто, людей в период мозговых нарушений принимают за алкоголиков, и, не обращая внимания, проходят мимо.

Чувство эйфории и опьянения продолжается до наступления 3 периода отравления, когда появляются первые заметные симптомы отравления этиленгликолем. От момента приема, до появления признаков отравления может пройти от 1 до 12 часов, в зависимости от концентрации этиленгликоля в принятом растворе, и, конечно же, от его объема.

В рамках первой помощи, при подозрении на отравление этиленгликолем, и вообще любым спиртом, проводят следующие мероприятия:

  • Промыть желудок 2% раствором обычной пищевой соды. Нужно заставить выпить большие объемы жидкости (8-10л), чтобы достичь рвоты.
  • По возможности дать пострадавшему солевое слабительное. Лучшим средством в данном случае является магния сульфат. Препарат не только очистит кишечник от токсичных веществ, но и значительно снизит поражение почек и печени, так как является антагонистом кальция.
  • После этого дать выпить стакан обычной водки. Как ни удивительно, но этиловый спирт – это антидот этиленгликоля. Это связано с тем, что этиловый спирт быстрее проникает в печень, чем этиленгликоль, и конкурирует с ним за фермент алкогольдегидрогеназу. В результате этого, до щавелевой кислоты расщепляется меньший объем поступившего яда, и наносится меньше вреда.

При отсутствии сознания, выраженных болях в спине, клонических судорогах оказывать первую помощь может быть опасно для пострадавшего. В таких случаях следует незамедлительно вызывать бригаду СМП.

Уровень тяжести отравления

В зависимости от количества попавшего в организм этиленгликоля, происходят те или иные пагубные процессы в нем. В общем случае выделяют три типа отравления:

  1. Легкая степень характеризуется головокружениями, общей слабостью организма, тошнотой и ломотой в пояснице.
  2. Средняя степень проявляет себя уже в затрудненности самостоятельного передвижения пострадавшего, нарушении зрительных функций, частичной потере сознания.
  3. Тяжелая степень ведет к полной потере сознания, ослаблению пульса, появлению судорог и высокой вероятности наступления быстрой смерти.

Этиленгликоль вред для организма

Лечение

Все пациенты с подозрением на отравление суррогатами алкоголя поступают в отделение реанимации и интенсивной терапии (в крупных городах в отделения токсикологии). В госпитальных условиях проводятся в первую очередь:

  • Гемодиализ &#8211, это самое эффективное мероприятие, которое выводит из организма все токсичные вещества.
  • Контроль кислотно-щелочного баланса крови. При его нарушениях вводят Регидрон или Гемодез.
  • Вводят внутривенно 5% раствор этилового спирта на 5% растворе глюкозы вместе 0,5мл сульфата магния на протяжении 2-3 дней.
  • При выраженных болях применяется паранефральная блокада, которая не только купирует боль, но и улучшает моторику кишечника, что улучшает выведение токсинов.

Важнейшие требования ГОСТ 19710 к готовому гликолю

С 1984 года действует ГОСТ 19710, который устанавливает требования к тому, какие свойства (температура замерзания, плотность и так далее) должен иметь этиленгликоль, используемый на предприятиях автомобилестроения и в других отраслях народного хозяйства, где на его основе выпускают разнообразные составы.

По ГОСТ 19710 гликоль (как жидкость) может быть двух типов: первого сорта и высшего сорта. Доля (массовая) воды в гликоле первого сорта должна быть до 0,5 %, высшего – до 0,1 %, железа – до 0,00005 и 0,00001 %, кислот (в пересчете на уксусную кислоту) – до 0,005 и 0,0006 %. Остаток после прокаливания готового продукта не может быть более 0,002 и 0,001 %.

Цвет 1,2-диоксиэтана по ГОСТ 19710 (по шкале Хазена):

  • после кипячения в растворе кислоты (соляной) – 20 единиц для продукции высшего сорта (первый сорт не нормируется по цвету);
  • в стандартном состоянии – 5 (высший сорт) и 20 единиц (первый сорт).

В Государственном стандарте 19710 выдвигаются специальные требования к процессу производства описываемого простейшего спирта:

  • используется исключительно герметичная аппаратура и оборудование;
  • производственное помещение обязательно оснащается вентиляцией, рекомендованной для работы с соединениями, которым присвоен третий класс опасности;
  • при попадании гликоля на оборудование или землю его следует сразу же обильно смывать водной струей;
  • персонал, работающий в цеху по производству 1,2-этандиола, обеспечивается противогазом модели «БКФ» либо иным приспособлением для защиты органов дыхания, соответствующим ГОСТ 12.4.034;
  • возгорания гликоля тушат при помощи инертных газов, специальных пенных составов, а также тонкораспыленной воды.

Готовая продукция по ГОСТ 19710 проверяется различными методами. Например, массовая часть двухатомного спирта и диэтиленгликоля устанавливается способом изотермической газовой хроматографии по технологии так называемого «внутреннего эталона». При этом используются весы для лабораторных исследований (ГОСТ 24104), стеклянная или стальная газохроматографическая колонка и хроматограф с детектором ионизационного типа, измерительная линейка, микрошприц, лупа оптическая (ГОСТ 25706), выпарительная чашка и другой инструмент.

Цвет гликоля устанавливают по стандарту 29131 при помощи секундомера, специального цилиндра, конической колбы, соляной кислоты, холодильного агрегата. Массовая часть железа устанавливается по Госстандарту 10555 по методике сульфациловой фотометрии, остатка после прокаливания – по Госстандарту 27184 (посредством выпаривания полученного соединения в платиновой либо кварцевой емкости). А вот массовая часть воды определяется электрометрическим или визуальным титрованием с использованием реактива Фишера в бюретках емкостью 10 либо 3 кубических сантиметра.

Профилактика и реабилитация

Мерами первичной профилактики отравлений являются разъяснительные работы с населением о вредности для человека этиленгликоля. Клиническая практика показывает, что около 80% случаев отравившихся считает, что антифризы и тормозная жидкость состоит из настоящего этилового спирта, и пьют их без особой опаски. Следовательно, большая часть населения даже не догадывается, ядовит или нет этиленгликоль.

Реабилитация отравившихся этиленгликолем проводится в рамках ОМС в специализированных санаторно-курортных учреждениях, специализирующихся на лечении заболеваний почек и мочевыделительных путей (Янган-Тау, Сергиевские минеральные воды, Краинка, Витязево).

Где применяется этиленгликоль?

Область применения этиленгликоля в промышленности достаточно широка:

  • Как теплоноситель применяется для изготовления антифриза, тормозной жидкости автомобиля, авиационного топлива, для небольших систем отопления;
  • В производстве пластмасс, в том числе полиэтилена, пластиковой посуды, бутылок;
  • При добыче газа;
  • В производстве конденсаторов;
  • Для производства взрывчатых веществ;
  • При изготовлении смазочного вещества тосола;
  • В системах охлаждения;
  • Для изготовления красок, растворителей, стеклоочистителей, крема для обуви;
  • В металлургии, кожевенном, типографском, текстильном, парфюмерном и даже фармацевтическом производстве;
  • В криобиологии для длительной консервации биологических объектов.

В домашних условиях ни по внешнему виду, ни по запаху распознать этиленгликоль и отличить его от аналогов нельзя, а только путем специальных химических реакций.

Кроме теплообменников, эта жидкость применяется в промышленности:

  • химической,
  • фармацевтической,
  • текстильной,
  • автомобильной,
  • авиационной,
  • электротехнической.

Полиуретаны, алкидные смолы и другая продукция содержит в своем составе раствор этиленгликоля. Как утверждает статистика, при этом доля антифризного направления составляет около 40%. И только производство синтетических полиэфирных волокон и пленок в мировом исчислении превышает этот показатель – 41-45%.

Несмотря на то, что впервые этот гликоль был получен еще в 1859 году, он сегодня с помощью улучшения состава считается одним из наиболее востребованных у потребителей незамерзающих веществ. Если гликоль купить для теплообменного оборудования, то это значительно сэкономит затраты в том числе и на обслуживание. Однако профилактика его должна проводиться во избежание ухудшения работы теплообменника. Необходимость замены гликоля возникает тогда, когда лабораторные анализы показывают снижение или полую утрату его эксплуатационных свойств.

Этиленгликоль вообще – это настолько благодатный материал, что разные отрасли промышленности нещадно пользуются любым его преимуществом. Например, такое качество, как гигроскопичность, не остается незамеченным и применяется для осушения газов, поглощения воды в трубном оборудовании для добычи газа в море. По сравнению с другими «конкурентами» этот теплоноситель имеет более структурированный диапазон применения.

Структурная формула

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: C 2 H 6 O 2

Химический состав Этиленгликоля

Молекулярная масса: 62,068

Этиленглико́ль

(гликоль; 1,2-диоксиэтан; этандиол-1,2), HO-CH 2 -CH 2 -OH — двухатомный спирт, простейший представитель полиолов (многоатомных спиртов). В очищенном виде представляет собой прозрачную бесцветную жидкость слегка маслянистой консистенции. Не имеет запаха и обладает сладковатым вкусом. Токсичен. Попадание этиленгликоля или его растворов в организм человека может привести к необратимым изменениям в организме и к летальному исходу.

История открытий и производства

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) (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.

Получение

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.

Применение

Благодаря своей дешевизне 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. Коррозионно активен, поэтому применяется с ингибиторами коррозии;
  • Используется как теплоноситель с содержанием не более 50 % в системах отопления (частные дома в основном)
  • 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, BF 3 Et 2 O 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 или комплекса диметилсульфат-ДМФА 1,3-диоксалана устойчивы к действию нуклеофилов и оснований. Легко регенерируют исходное карбонильное соединение в присутствии и воды .

  • Как компонент жидкости «И», используемой для предотвращения обводнения авиационных топлив.
  • В качестве криопротектора
  • 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.

Очистка и осушение

Осушается молекулярным ситом 4А, полуводным сульфатом кальция, сульфатом натрия, Mg+I 2 , фракционной перегонкой под пониженным давлением, азеотропной отгонкой с бензолом . Чистота полученного продукта легко определяется по плотности. Таблица плотности водных растворов этиленгликоля, 20°С

Меры безопасности

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 объему). Этиленгликоль токсичен. По степени воздействия на организм относится к веществам 3-го класса опасности. Летальная доза при однократном пероральном употреблении составляет 100-300 мл этиленгликоля (1,5-5мл на 1 кг массы тела). Имеет относительно низкую летучесть при нормальной температуре, пары обладают не столь высокой токсичностью и представляют опасность лишь при хроническом вдыхании. Определённую опасность представляют туманы, однако при их вдыхании об опасности сигнализируют раздражение и кашель. Противоядием при отравлении этиленгликолем являются этанол и 4-метилпиразол. 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 , которая вызывает повреждения почечной ткани. Этиленгликоль и его метаболиты выводятся из организма с мочой.

Один из типичных представителей спиртов — это этиленгликоль. Эта жидкость входит в состав многих химических средств в том числе для ухода за машинами и помещениями. Но так как этиленгликоль имеет непосредственное отношение к спиртам — его периодически пытаются выпить как заменитель алкоголя. Не все знают, что именно этот представитель обладает наиболее выраженными отравляющими качествами.

Что такое этиленгликоль, какая у него формула и физические свойства? Как его получают и где применяют? Чем опасен для организма человека этот спирт? В каких случаях происходит отравление им и что за симптомы беспокоят при этом? Как нужно действовать, чтобы помочь пострадавшему?

Великая четверка по производству окиси этилена

Первым ученым, который создал окись этилена путем окисления вещества, при помощи кислорода и серебряного ускорителя, стал Эмиль Лефорт. Им же и был запатентован этот метод в 1931 году. Способ получения окиси этилена многократно модифицировался и приобретал различные варианты в промышленном производстве.

производство окиси этилена

Первой компанией, которая реализовала промышленный метод прямого окисления этилена, начиная с 1995 года, является компания UCC (Union Carbide Corporation). Здесь используется процесс, названый «Метеорным», который характеризуется высокой производительностью, низкими капиталовложениями. Компания была основана в 1917 году Ричардом Уэллсом. Завод окиси этилена и гликолей действует и посей день. Данная корпорация выкупила патент, который в современности является ее достоянием, и находит свое применение только на предприятиях, принадлежащих ей же, а также занимающих более 25% мощностей по всему миру.

Второй компанией, использующей подобный метод, но масштабнее распространенный в мире благодаря системе лицензированного типа, является Scientific Design Company, Inc. С 1983 года она насчитывает более 95 проектов, около 27% мировых мощностей и 80% всех лицензионных производств окиси этилена. Основана компания в 1946 году.

окись этилена завод

Третьей компанией, использующей данный способ, является Shell International Chemicals B.V. Дочернее предприятие компании Royal Dutch Shell, основанной в 1907 году. Способ этого предприятия отличается от других производителей, завышенными требованиями в отношении производства окиси этилена и длительным сроком жизни сиккатива (более 3 лет). Компания охватывает более 45% мировых мощностей в производстве.

Четвертый производитель — японская компания Japan Catalytic Chemical Co. Она использует лицензионный способ, схожий с методом Scientific Design, налаженный для организации единого комплекса, совмещающего производство окиси этилена и этиленгликолей. Японская корпорация основана в 1951 году.

Оксид этилена — самый крупный по объемам производства органический продукт в мировой химической индустрии. Однако он уступает некоторым веществам, таким как этилен, пропилен, этанол, метанол, бензол, винилхлорид, стирол, толуол и т. д. Производство оксида этилена все так и остается на втором месте после полиэтилена по значимости и составляет всего 14%. Данный элемент используют для производства полиэтилен гликоля, полиэтиленоксида, сополимеров с пропиленовой окисью, поверхностных веществ активного типа, нефтяных деэмульгаторов, фумигантов.

Исторические сведения

окись этилена

Окись этилена была открыта в 1859 году французским ученым, химиком-органиком Шарлем Адольфом Вюрцем. Он стал первым из тех, кто исследовал данное соединение и его качественные характеристики, измерив показатель температуры, при котором этилена оксид закипает. Изначально ученый считал, что окись этилена, по своим физико-химическим параметрам и особенностям, имеет сходство с органическим основанием. Это ошибочное мнение продержалось до 1896 года, пока другие исследователи (Бредиг и Усов) не выяснили, что окись этилена не является электролитическим веществом.

Длительное время был известен только один метод извлечения окиси этилена напрямую, из самого этилена. Им пользовались многие ученые. Но в 1931 году соотечественник Шарля, химик Теодор Эмиль Лефорт, создал новый способ окисления этилена напрямую, при помощи серебряного фермента. Этот способ, созданный в конце 20-го века, используют и в настоящее время.

стерилизация окисью этилена

Свойства

1,2-диоксиэтан не имеет запаха, однако, имеет сладковатый вкус. Относят к умеренно токсичным легковоспламеняющимся веществам. Легко соединяется с водой. Это используют в промышленности, так как температура замерзания таких веществ очень низкая.

Физические

Еще в прошлом веке стало известно, что этиленгликоль обладает уникальными свойствами.

Характеристики:

  • температура возгорания составляет от +112 ˚С до +124 ˚С;
  • самовоспламениться может при нагреве до +380 ˚С;
  • чистый этиленгликоль замерзает при -12 ˚С;
  • раствор на водной основе может замерзать при температуре ниже -65 ˚С, а при более низком значении начинается образование кристаллов льда;
  • точка кипения чистой жидкости достигается при +121 ˚С;
  • плотность — 11,114 г/см³.

Такие характеристики дают возможность применять 1,2-диоксиэтан в различных сферах производства.

Химические

Вещество имеет несколько названий, но все они означают одно и то же. Собственно, и химические свойства у них одинаковы. Если массовая доля вещества достигает 99.8%, то оно высшего сорта.

Список химических свойств:

  • молярная масса — 62,068 г/моль;
  • коэффициент оптического преломления — 1,4318;
  • константа диссоциации кислоты — 15,1±0,1;
  • умеренно токсичный.

1.2-этандиол относят к третьей группе опасности, поэтому предельно допустимые концентрации в атмосфере по ГОСТу могут быть не более 5 миллиграмм/м³.

этиленгликоль применение

Признаки отравления этиленом

Этилен используют повсеместно в производстве разных средств для красоты, здоровья и не только. Чаще всего его добавляют в:

  • лаки;
  • краски;
  • растворители;
  • антифризы;
  • мыло и моющие средства;
  • косметику и парфюмерию;
  • антибиотики и многое другое.

Стерилизация окисью этилена часто используется человеком для дезинфекции газового типа. Мы сталкиваемся с этим ядовитым веществом ежедневно. Нередко случаются ЧП, связанные с отравлением окисью этилена. Рассмотрим признаки отравления и способы лечения.

Очистка и осушение [ править | править код ]

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 %30354045505560
Плотность, г/мл1,0501,0581,0671,0741,0821,0901,098

Перевозка вещества

получение окиси этилена

Процесс перевозки происходит при помощи контейнеров, баллонов и цистерн. Окись этилена сохраняется в резервуарах объемом до 3 тыс. м3 при температуре 15-20 градусов по Цельсию, под давлением 7-19 кгс/см2. Оксид этилена представляет собой ядовитое вещество, которое обладает раздражающими, одурманивающими и довольно токсическими свойствами. С легкостью, являясь газом, проникает сквозь одежду и обувь, вызывая резкую аллергическую реакцию, а при попадании на слизистую оболочку глаз — ожоги.

Антифриз – охлаждающая жидкость на основе гликоля

Антифриз на основе простейшего многотомного спирта применяется в современных транспортных средствах с целью охлаждения их двигателя. Его основным компонентом является этиленгликоль (есть составы с пропиленгликолем в качестве основного компонента). Добавками служит дистиллированная вода и специальные присадки, которые придают антифризу флуоресцентные, антикавитационные, антикоррозионные, антипенные свойства.

Главная характеристика антифризов – малая температура замерзания. Кроме того, они имеют низкий показатель расширения при замерзании (по сравнению с обычной водой на 1,5–3 процента меньше). При этом такая специальная охлаждающая жидкость на основе гликоля характеризуется высокой температурой кипения, что улучшает процесс эксплуатации транспортного средства в жаркую пору года.

В целом жидкость для охлаждения автодвигателей на основе гликоля и воды обладает следующими достоинствами:

  • отсутствие вредных добавок (аминов, разнообразных нитритов, неблагоприятно влияющих на природу фосфатов);
  • возможность выбора необходимой концентрации антифриза для качественного предохранения двигателя автомобиля от замерзания;
  • стабильные параметры и свойства в течение всего срока службы;
  • совместимость с теми деталями охлаждающей системы авто, которые сделаны из пластмассы или резины;
  • высокие антипенные показатели.

Кроме всего прочего, современные антифризы обеспечивают антикоррозионную защиту металлических сплавов и металлов, имеющихся в двигателе внутреннего сгорания за счет наличия в них особых ингибирующих добавок.

Некоторые нюансы производства гликоля

В конце 1850-х годов химик из Франции Вюрц получил этиленгликоль из его диацетата, а чуть позже путем гидратации этиленоксида. Но в то время практического применения новое вещество нигде не нашло. Лишь в 1910-х годах его начали использовать при изготовлении взрывчатых соединений. Плотность гликоля, его иные физические свойства и дешевизна производства обусловили то, что им заменили глицерин, который применялся до этого.

Особые свойства 1,2-этандиола по достоинству оценили американцы. Именно они наладили в середине 1920-х его промышленное изготовление на специально построенном и оборудованном заводе в Западной Вирджинии. В последующие годы гликоль использовали почти все известные на то время компании, занимавшиеся производством динамита. В настоящее время интересующее нас соединение, которое имеет третий класс опасности, изготавливается по технологии гидратации окиси этилена. Существует два варианта его производства:

  • с участием ортофосфорной либо серной кислоты (до 0,5 процентов) при температуре от 50 до 100 °С и давлении в одну атмосферу;
  • при температуре около 200 °С и давлении в десять атмосфер.

В результате реакции гидратации образуется до 90 процентов чистого 1,2-диоксиэтана, некоторое количество полимергомологов и триэтиленгликоля. Второе соединение добавляют в гидравлические и , оно применяется в промышленных системах охлаждения воздуха, из него делают препараты для дезинфекции, а также пластификаторы.

Длительность работы раствора

Раствор на базе этиленгликоля может работать в течение 5 лет, не теряя своих характеристик. Затем жидкость подлежит замене. Для того, чтобы определить, когда вещество подлежит замене, проводятся специальные исследования. На основе результатов принимается соответствующее решение. Делают целый ряд тестов, в которых проверяются характеристики рабочей жидкости. Если раствор утратил часть своих свойств, его нужно заменить, чтобы восстановить эффективность работы всей системы и не привести к повреждению отдельных элементов теплообменника. Купить раствор этиленгликоля в воде можно на нашем сайте.

Чтать также: Силимарин или силимар что лучше

Отравление этиленгликолем происходит достаточно часто. Главным образом это случается с людьми, которые злоупотребляют алкогольными напитками, особенно в северных районах страны. Это отравление является достаточно опасным, поскольку может привести к смерти.

Как можно отравиться?

Этиленгликолем можно отравиться двумя способами:

  • При вдыхании его паров;
  • При употреблении внутрь;
  • Через кожные покровы.

Попадание через дыхательные пути случается, как правило, на производстве в результате аварии, нарушения технологии производства и несоблюдения индивидуальных мер защиты. Этиленгликоль очень летуч, поэтому высокой концентрации в воздухе практически не создается, а отравления таким путем носят хронический характер – периодическое вдыхание небольших доз паров вещества.

Другой, наиболее опасный и частый путь отравления – прием вещества внутрь. Это может быть случайно, когда этиленгликоль хранится в бутылке из-под напитков, или оставлен в доступном для детей месте. Но чаще всего подобные отравления случаются с людьми с алкогольной зависимостью, которые умышленно принимают его для опьянения.

С этой целью его также получают в домашних условиях путем перегонки через аппарат-дистиллятор антифриза или тормозной жидкости. Отсутствие какого-либо запаха и сладковатый привкус вводят в заблуждение, что этот «аналог» этилового спирта не опасен, что и приводит к передозировке.

Попадание через кожные покровы встречается довольно редко, только при длительном прямом контакте с жидкостью, при этом интоксикация бывает не сильно выражена.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий