Propiedades y usos del etilenglicol

Propiedades fisicoquímicas del etilenglicol.

El etilenglicol con fórmula CH ₂ OH ₂ , también conocido como 1,2-etanodiol, es un compuesto orgánico popular. La ficha de datos de seguridad del etilenglicol, así como de otras sustancias, es la principal fuente de información sobre sus propiedades físicas y químicas. El etilenglicol es el componente principal del anticongelante en sistemas HVAC y automotrices. La fórmula del glicol indica claramente que pertenece a un grupo químico de dihidroxialcoholes, también conocidos como dioles . Por tanto, el glicol como alcohol es un líquido incoloro con alta viscosidad y sabor dulce. Además de su excelente miscibilidad con agua, también es muy soluble en aldehídos , cetonas y ácido acético , pero no se disuelve en absoluto en tetracloruro de carbono. Es relativamente barato de producir. Su desventaja es la cristalización a bajas temperaturas y una menor capacidad (en comparación con el propilenglicol) para absorber calor (es decir, aproximadamente el 50 %de la capacidad calorífica del agua). El etilenglicol tiene un alto punto de ebullición (197ᵒC) y un bajo peso molecular. Esto se debe a la fuerte asociación de moléculas en la fase líquida, provocada por la formación de enlaces de hidrógeno. En su forma pura, el etilenglicol se congela a unos -13°C, mientras que la mezcla de etilenglicol y agua puede permanecer líquida a temperaturas mucho más bajas. Una mezcla de 40 %de agua y 60 %de glicol, por ejemplo, puede soportar temperaturas de hasta aproximadamente -37ᵒC. Cabe señalar que el etilenglicol es miscible con agua en todas las proporciones. Esto se debe a la presencia de dos grupos hidroxilo en su estructura. Al consultar la literatura o las ofertas de los fabricantes, uno puede encontrarse con el término monoetilenglicol (MEG). Sin embargo, tenga en cuenta que el monoetilenglicol y el etilenglicol son, de hecho, la misma sustancia.

Etilenglicol – producción

El etilenglicol fabricado a escala industrial se produce mediante la hidrólisis del óxido de etileno obtenido en la oxidación del etileno. Producción de óxido de etileno En la primera etapa de producción de etilenglicol, se introducen etileno y oxígeno en un reactor multicanal. La reacción tiene lugar en fase gaseosa en presencia de plata como catalizador a base de óxido de aluminio. La reacción es muy exotérmica y libera grandes cantidades de calor. Producción y purificación de etilenglicol El óxido de etileno reacciona con CO ₂ para formar carbonato de etileno, que luego se hidroliza a etilenglicol. Ambas reacciones se llevan a cabo en fase líquida utilizando catalizadores ácidos homogéneos. La corriente de _CO2 de las etapas de reacción anteriores se recicla al reactor de carbonato de etileno. A continuación se purifica el etilenglicol en dos columnas de destilación en las que se elimina el agua del producto. El catalizador se separa y se devuelve a los reactores de circuito cerrado.

Etilenglicol y propilenglicol: diferencias básicas

Una de las principales diferencias entre el etilenglicol y el propilenglicol es el nivel de toxicidad. El etilenglicol es tóxico y el propilenglicol no. En aplicaciones donde la toxicidad no importa, el etilenglicol suele ser la mejor opción como fluido de transferencia de calor. No se debe utilizar etilenglicol si es probable que se ingiera o pueda entrar accidentalmente en contacto con alimentos o agua potable. Tampoco debe utilizarse en sistemas de calefacción o refrigeración en locales como plantas procesadoras de alimentos u otros establecimientos donde se fabriquen productos destinados al consumo. Cuando se requiere una baja toxicidad, se utiliza comúnmente propilenglicol debido a su baja toxicidad aguda cuando se administra por vía oral. Ambos tipos de glicoles se diferencian en sus propiedades físicas. Sus propiedades químicas también son diferentes. El etilenglicol se usa ampliamente cuando el rendimiento es importante y no hay contacto directo con humanos o animales. El etilenglicol tiene una excelente transferencia de calor y protección contra las heladas. La baja viscosidad del glicol contribuye a la excelente eficiencia de transferencia de calor y las propiedades de transporte superan al propilenglicol a temperaturas más bajas. Sin embargo, dado que el propilenglicol tiene un calor específico más alto, es necesario hacer circular más etilenglicol para transferir la misma cantidad de energía que el propilenglicol. Las soluciones de propilenglicol tienen una viscosidad y un punto de fluidez más altos que el etilenglicol en las mismas condiciones. En primer lugar, a temperaturas más bajas, el propilenglicol es térmicamente menos eficiente que el etilenglicol.

Etilenglicol – aplicación

Debido al uso tan extendido en la industria automotriz, cabe preguntarse: qué es el etilenglicol y cuáles son sus usos y propiedades. El etilenglicol se utiliza ampliamente en muchas aplicaciones industriales y comerciales. Este producto también aparece en una serie de productos domésticos populares, como detergentes , cosméticos , pinturas y disolventes para plásticos . Otras aplicaciones del glicol son:

• producción de fibras de vidrio para productos como motos acuáticas, bañeras y bolas de bolos.
• producción de tinta para bolígrafos y otros tipos de tintas. El etilenglicol aumenta la viscosidad de la tinta y reduce la probabilidad de que se evapore.
• portadores de calor líquidos como refrigerantes industriales para compresores de gas, sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, así como pistas de hielo. El etilenglicol confiere a los refrigerantes industriales propiedades que les ayudan a fluir a través de los sistemas de refrigeración y a soportar temperaturas extremas.

Etilenglicol en refrigerantes

Debido a sus propiedades, el etilenglicol (aparte del propilenglicol) es un componente popular de los refrigerantes para motores de combustión interna. La tarea principal del refrigerante es recoger eficazmente la energía térmica del motor y disiparla al medio ambiente a través del radiador. El refrigerante, por tanto, evita que el motor se congele en invierno y, al mismo tiempo, actúa como refrigerante en caso de altas temperaturas en verano. Además de eliminar el calor del motor, el refrigerante debe cumplir una serie de funciones no menos importantes, como por ejemplo:

• Protección contra la congelación: el etilenglicol como componente de los agentes anticongelantes influye en la mejora de las propiedades de transferencia de calor, incluida una menor viscosidad dinámica y una mayor conductividad térmica.
• Protección contra la cavitación: el refrigerante crea una capa protectora eficaz contra la congelación, la ebullición y la cavitación, evitando la formación de picaduras de cavitación.
• protección contra la corrosión de varios elementos del motor y de todo el sistema de refrigeración; esto se puede lograr gracias al contenido de inhibidores de corrosión sinérgicos que protegen los metales, que se utilizan comúnmente en este tipo de sistemas. Esto ayuda a garantizar una larga vida útil y una alta eficiencia térmica.
• protección contra la formación y deposición de impurezas en el sistema

El etilenglicol como componente de los agentes anticongelantes tiene propiedades mejoradas de transferencia de calor, incluida una menor viscosidad dinámica y una mayor conductividad térmica. Los fluidos a base de etilenglicol se pueden utilizar con éxito en instalaciones fabricadas con metales y sus aleaciones como cobre, latón, acero, hierro fundido o aluminio . En este tipo de sistemas de refrigeración se pueden utilizar todas las juntas habituales sin problemas. El futuro de los refrigerantes Factores como la creciente demanda de vehículos de alto rendimiento y el mayor uso de aditivos de alta tecnología y alta calidad complementan el desarrollo del mercado mundial de anticongelantes para automóviles. Sin embargo, las fluctuaciones en los precios de las materias primas (petróleo crudo) y la creciente demanda de vehículos eléctricos propulsados ​​por baterías inhiben en cierta medida el desarrollo de este sector. La disponibilidad de nuevos refrigerantes y anticongelantes biotecnológicos respetuosos con el medio ambiente seguramente complementará el desarrollo del mercado de anticongelantes para automóviles en un futuro próximo y aumentará la calidad de los que se utilizan actualmente. El Grupo PCC ofrece etilenglicol (CAS 9005-07-6) . El etilenglicol disponible actúa como emulsionante y aceite lubricante , especialmente en la industria del automóvil. Es un componente excelente para la producción de refrigerantes con requisitos especiales.

Nocividad del etilenglicol

El etilenglicol es tóxico para los humanos y causa una serie de problemas fisiológicos, incluida la muerte (el Centro de Control de Enfermedades estima la dosis letal entre 1.400 y 1.600 mg/kg). Se absorbe a través de la piel (vía dérmica), el tracto respiratorio y gastrointestinal en el cuerpo humano. En consecuencia, el etilenglicol no debe usarse en aplicaciones donde sea posible la contaminación del agua potable. Tampoco debe utilizarse en sistemas de calefacción o refrigeración en locales como plantas procesadoras de alimentos u otras instalaciones donde se fabriquen productos para el consumo. El vapor de etilenglicol puede provocar pérdida del conocimiento y, en bajas concentraciones, provoca irritación de la nariz y la garganta. Mucho más graves son los efectos de la ingestión de etilenglicol. Su toxicidad se debe principalmente a la acumulación de metabolitos tóxicos. El etilenglicol tiene un fuerte efecto sobre el sistema nervioso central (SNC). Tiene un efecto agudo similar al del etanol. Este efecto sobre el sistema nervioso central prevalece en las primeras horas después de la exposición. La ingesta no diagnosticada o no tratada de etilenglicol puede provocar lesiones corporales graves e incluso la muerte.

Etilenglicol – Preguntas frecuentes

1. ¿Se puede mezclar etilenglicol con propilenglicol?

La respuesta a esta pregunta la buscan todos los propietarios de automóviles que se preguntan si es posible mezclar refrigerantes a base de diferentes glicoles. No debería hacerse. En el caso del etilenglicol y el propilenglicol, la principal diferencia es la densidad de estas sustancias. En la práctica, es difícil medir la resistencia a las heladas del fluido y esto puede provocar problemas durante la temporada de invierno.

2. ¿Cómo distinguir el etilenglicol del propilenglicol?

Existe un método disponible para distinguir estos dos glicoles. Utiliza diferencias en las propiedades físicas, la densidad específica y el índice de refracción entre el etilenglicol y el propilenglicol. Este último es un parámetro muy útil para determinar con qué relación estamos tratando. Se colocan unas gotas de la sustancia sobre el prisma de un dispositivo especial, el llamado refractómetro, y se lee el índice de refracción que permite la identificación.

3. ¿En qué se diferencia el etilenglicol del glicerol?

Ambos compuestos pertenecen al mismo grupo químico, es decir, los alcoholes . Se diferencian en la cantidad de grupos hidroxilo -OH en la molécula. El glicerol es un derivado del propano (propanetriol), mientras que el etilenglicol es un derivado del etano (etanodiol). En soluciones acuosas, reducen el punto de congelación y también aumentan el punto de ebullición. Al poder elegir entre glicerol y etilenglicol, vale la pena considerar el uso del primero porque es más seguro de usar. Su impacto negativo sobre el medio ambiente también es menor.

4. ¿Dónde se puede comprar etilenglicol?

El etilenglicol se puede comprar fácilmente en tiendas de productos químicos o mayoristas . El precio de esta sustancia está en un rango relativamente amplio. Vale la pena prestar atención a la compra de productos de la más alta calidad. El etilenglicol también está incluido en la gama de reactivos que ofrece el Grupo PCC (número CAS 9005-07-6).

5. Intoxicación por etilenglicol: ¿cuáles son los síntomas?

La intoxicación por etilenglicol a menudo se parece al estado de intoxicación por alcohol. Se nota una incoherencia de movimientos, somnolencia, respiración acelerada, aumento de la presión arterial y, en algunos casos, convulsiones. No se puede subestimar la intoxicación por etilenglicol. A las 24 horas aparecen los primeros síntomas de insuficiencia renal. El envenenamiento provoca insuficiencia circulatoria e incluso daños graves al sistema nervioso central.

6. ¿Cómo distinguir el etilenglicol de la glucosa?

Podemos distinguir estos dos compuestos realizando el popular test de Trommer. La glucosa pertenece a las llamadas aldosas, que a su vez se clasifican como aldehídos. Se sabe que los aldehídos pasan la prueba de Trommer, mientras que los dioles (por ejemplo, etilenglicol) no la pasan. Todo el experimento se basa en la reducción (utilizando la sustancia probada) de hidróxido de cobre (II) CuOH ₂ de color azul a óxido de cobre (I) Cu ₂ O de color ladrillo en un ambiente alcalino.