Óxido de etileno

Características e propriedades

O óxido de etileno é um gás incolor com odor distinto . Abaixo de 10°C é um líquido . Sua estrutura contém dois átomos de carbono, quatro átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio . A molécula deste composto assume a forma de um triângulo . Considerando uma estrutura molecular tão específica, o óxido de etileno é classificado no grupo dos éteres cíclicos, comumente conhecidos como epóxidos. O composto é um gás facilmente solúvel em água. É reativo, o que significa que reage facilmente com outros compostos químicos. Os vapores de óxido de etileno são altamente tóxicos. É um dos compostos para os quais são determinadas as concentrações máximas permitidas no ar que são seguras para os seres humanos. Além disso, o óxido de etileno líquido causa queimaduras graves na presença de umidade. Você também deve lembrar que misturas de vapores de óxido de etileno com ar são explosivas em uma ampla faixa de concentrações de 3 a 100 por cento. O óxido de etileno é obtido através de uma reação de oxidação direta do etileno. O etileno é o hidrocarboneto insaturado mais simples, classificado como alceno. Sua molécula é composta por dois átomos de carbono unidos por uma ligação dupla e quatro átomos de hidrogênio. A ligação dupla é muito instável e pode ser facilmente quebrada. É precisamente por isso que as moléculas que contêm ligações duplas ou triplas na sua estrutura são muito mais propensas a reagir com outros compostos químicos, em comparação, por exemplo, com os alcanos , nos quais todos os átomos estão ligados entre si por ligações sigma simples. Isso faz com que o etileno reaja prontamente com a molécula de oxigênio. Sob condições específicas de reação, a ligação dupla do etileno é quebrada e o composto assume um átomo de oxigênio, sem abrir mão de seus átomos de hidrogênio. Para que esse processo ocorra com a eficiência exigida em escala industrial, é necessária a utilização de um catalisador prata-platina. A reação que produz óxido de etileno é um processo de alta temperatura, pois ocorre na faixa de temperatura de 200°C a 300°C. Você também pode obter óxido de etileno reagindo o etileno com cloro e água.

Formulários

Um pequeno volume de óxido de etileno produzido industrialmente é utilizado para esterilização, fumigação e controle de insetos. Para esta aplicação, o produto é utilizado na forma gasosa, também em combinação com outras substâncias (como mistura gasosa), como nitrogênio, dióxido de carbono ou diclorofluorometano. O óxido de etileno é usado para esterilizar equipamentos médicos, embalagens, alimentos, medicamentos, exposições em museus, livros e muitas outras coisas. Existem muitas vantagens no processo de esterilização com óxido de etileno. Em primeiro lugar, é muito eficaz devido à elevada estabilidade molecular das moléculas de óxido de etileno. Isto, por sua vez, traduz-se numa penetração mais profunda e eficaz do material a ser esterilizado. É importante notar que é eficaz em baixas temperaturas. Isto ajuda a prevenir a degradação térmica dos produtos esterilizados. Além disso, embora os vapores de óxido de etileno sejam tóxicos, os produtos esterilizados com este composto não são perigosos para os seus utilizadores. O óxido de etileno é uma importante matéria-prima com ampla gama de aplicações em processamento químico. É utilizado para produzir etanolaminas e etoxilatos de álcoois graxos, entre outros. No entanto, é utilizado principalmente para a produção de etilenoglicóis , como resultado de uma reação do óxido de etileno primeiro com um próton e depois com uma molécula de água. Os derivados de óxido de etileno também são importantes industrialmente. Eles são utilizados na purificação de gás natural para reduzir a corrosão de componentes utilizados no processamento de petróleo e gás e na recuperação de poços de petróleo. O óxido de etileno é um dos ingredientes das substâncias que apoiam a produção de petróleo e protege os produtos acabados do congelamento, o que resulta numa transformação de energia mais eficiente. O óxido de etileno e seus derivados também são importantes na agricultura. Eles são usados ​​para produzir uma ampla gama de substâncias ativas e ingredientes inertes utilizados em inseticidas, pesticidas e herbicidas. Cada um destes ingredientes atende às necessidades específicas da produção agrícola, ajudando a proteger as colheitas e a aumentar o rendimento das colheitas. No processamento de culturas agrícolas, emulsificantes à base de óxido de etileno são utilizados para melhorar a separação da fase oleosa da fase aquosa, por exemplo, na extração de óleo de milho no processo de produção de bioetanol. O óleo pode então ser utilizado na alimentação animal ou na produção de biodiesel. O óxido de etileno também é utilizado para a produção de amido industrial a partir de produtos agrícolas, que é uma matéria-prima versátil utilizada em muitas indústrias, incluindo adesivos de papel. Nas clínicas veterinárias, o óxido de etileno é utilizado para esterilizar dispositivos médicos, embalagens de procedimentos, bandejas e instrumentos cirúrgicos.

Poli(óxido de etileno)

O óxido de etileno sofre prontamente uma reação de polimerização que resulta em macromoléculas que demonstram algumas propriedades específicas. Dependendo do método e do peso molecular do polímero obtido, as substâncias resultantes apresentam propriedades e aplicações diferentes. Polímeros de óxido de etileno de alto peso molecular são obtidos na forma de pó ou grânulos finos através de um processo de polimerização em suspensão na presença de catalisadores. Seu grau de cristalização varia de 92%a 95%. O poli(óxido de etileno) possui uma estrutura cerosa flexível. Seu ponto de fusão varia de 65°C a 70°C. Na forma líquida, o polímero demonstra solubilidade ilimitada em água. Isto está relacionado com os tamanhos idênticos das unidades repetidas (mers) na cadeia, bem como com a sua propensão para formar ligações de hidrogénio. O poli(óxido de etileno) é muito popular em muitas indústrias. O polímero pode ser facilmente processado por extrusão, moldagem por injeção, estampagem ou calandragem. Materiais feitos de poli(óxido de etileno), como fios e filmes, são caracterizados por alta resistência à tração e flexibilidade. No entanto, com alta umidade (excedendo até 90%), essas propriedades deterioram-se significativamente. O poli(óxido de etileno) é resistente a óleos e graxas. O óxido de etileno de alto peso molecular possui boas propriedades de coagulação e floculação. Também demonstra a capacidade de reduzir a resistência hidrodinâmica de soluções aquosas. O polímero de óxido de etileno é utilizado principalmente na indústria têxtil, onde é utilizado na fabricação de tecidos. Na indústria de tintas e vernizes , é um substrato com propriedades espessantes utilizado para a produção de tintas de emulsão. Tornou-se amplamente popular na indústria alimentícia. O poli(óxido de etileno) está contido em embalagens de alimentos.