Propriedades e usos do etilenoglicol

Propriedades físico-químicas do etilenoglicol

O etilenoglicol com a fórmula CH ₂ OH ₂ , também conhecido como 1,2-etanodiol, é um composto orgânico popular. A ficha de dados de segurança do etilenoglicol, bem como de outras substâncias, é a principal fonte de informação sobre as suas propriedades físicas e químicas. O etilenoglicol é o principal componente do anticongelante em sistemas HVAC e automotivos. A fórmula do glicol indica claramente que ele pertence a um grupo químico de di-hidroxiálcoois, também conhecidos como dióis . Assim, o glicol como álcool é um líquido incolor com alta viscosidade e sabor adocicado. Além de sua excelente miscibilidade com água, também é muito solúvel em aldeídos , cetonas e ácido acético , mas não se dissolve de forma alguma em tetracloreto de carbono. É relativamente barato produzir. Sua desvantagem é a cristalização em baixas temperaturas e menor capacidade (em comparação com o propilenoglicol) de absorver calor (que é cerca de 50 %da capacidade térmica da água). O etilenoglicol tem um alto ponto de ebulição (197ᵒC), embora tenha um baixo peso molecular. Isto se deve à forte associação de moléculas na fase líquida, causada pela formação de ligações de hidrogênio. Na sua forma pura, o etilenoglicol congela a cerca de -13°C, enquanto a mistura de etilenoglicol: água pode permanecer líquida a temperaturas muito mais baixas. Uma mistura de 40 %de água e 60 %de glicol, por exemplo, pode suportar temperaturas de até cerca de -37ᵒC. Deve-se notar que o etilenoglicol é miscível com água em todas as proporções. Isto se deve à presença de dois grupos hidroxila em sua estrutura. Ao navegar na literatura ou nas ofertas dos fabricantes, pode-se encontrar o termo monoetilenoglicol (MEG). No entanto, tenha em mente que o monoetilenoglicol e o etilenoglicol são, na verdade, a mesma substância.

Etilenoglicol – produção

O etilenoglicol fabricado em escala industrial é produzido pela hidrólise do óxido de etileno obtido na oxidação do etileno. Produção de óxido de etileno Na primeira etapa da produção de etilenoglicol, o etileno e o oxigênio são introduzidos em um reator multicanal. A reação ocorre em fase gasosa na presença de prata como catalisador à base de óxido de alumínio. A reação é altamente exotérmica e libera grandes quantidades de calor. Produção e purificação de etilenoglicol O óxido de etileno reage com CO ₂ para formar carbonato de etileno, que é então hidrolisado em etilenoglicol. Ambas as reações são realizadas na fase líquida utilizando catalisadores ácidos homogêneos. A corrente de _CO2 dos passos de reacção anteriores é reciclada para o reactor de carbonato de etileno. O etilenoglicol é então purificado em duas colunas de destilação nas quais a água é removida do produto. O catalisador é separado e retornado aos reatores de circuito fechado.

Etilenoglicol e propilenoglicol – diferenças básicas

Uma das principais diferenças entre o etilenoglicol e o propilenoglicol é o nível de toxicidade. O etilenoglicol é tóxico e o propilenoglicol não. Em aplicações onde a toxicidade não importa, o etilenoglicol costuma ser a melhor escolha para o fluido de transferência de calor. O etilenoglicol não deve ser utilizado se houver probabilidade de ser ingerido ou se puder entrar acidentalmente em contato com alimentos ou água potável. Também não deve ser utilizado em sistemas de aquecimento ou refrigeração em instalações como fábricas de processamento de alimentos ou outros estabelecimentos onde sejam fabricados produtos destinados ao consumo. Quando é necessária baixa toxicidade, o propilenoglicol é comumente usado devido à sua baixa toxicidade aguda quando administrado por via oral. Ambos os tipos de glicóis diferem em suas propriedades físicas. Suas propriedades químicas também são diferentes. O etilenoglicol é amplamente utilizado onde o desempenho é importante e não há contato direto com humanos ou animais. O etilenoglicol possui excelente transferência de calor e proteção contra congelamento. A baixa viscosidade do glicol contribui para a excelente eficiência de transferência de calor e as propriedades de transporte excedem o propilenoglicol em temperaturas mais baixas. No entanto, como o propilenoglicol tem um calor específico mais elevado, é necessário circular mais etilenoglicol para transferir a mesma quantidade de energia que o propilenoglicol. As soluções de propilenoglicol têm viscosidade e ponto de fluidez mais elevados do que o etilenoglicol nas mesmas condições. Em primeiro lugar, a temperaturas mais baixas, o propilenoglicol é termicamente menos eficiente que o etilenoglicol.

Etilenoglicol – aplicação

Devido à grande utilização na indústria automotiva, vale a pena se perguntar: o que é o etilenoglicol e quais seus usos e propriedades. O etilenoglicol é amplamente utilizado em muitas aplicações industriais e comerciais. Este produto também aparece em vários produtos domésticos populares, como detergentes , cosméticos , tintas e solventes para plásticos . Outras aplicações do glicol são:

• produção de fibras de vidro para produtos como motos aquáticas, banheiras e bolas de boliche.
• produção de tintas para canetas e outros tipos de tintas. O etilenoglicol aumenta a viscosidade da tinta e reduz a probabilidade de sua evaporação.
• transportadores de calor líquidos, como refrigerantes industriais para compressores de gás, sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado, bem como pistas de gelo. O etilenoglicol confere aos refrigerantes industriais propriedades que os ajudam a fluir através dos sistemas de refrigeração e a suportar temperaturas extremas.

Etilenoglicol em refrigerantes

Devido às suas propriedades, o etilenoglicol (além do propilenoglicol) é um componente popular de refrigerantes para motores de combustão interna. A principal tarefa do refrigerante é coletar efetivamente a energia térmica do motor e dissipá-la através do radiador para o meio ambiente. O líquido refrigerante, portanto, evita o congelamento do motor no inverno e, ao mesmo tempo, atua como refrigerante em altas temperaturas no verão. Além de remover o calor do motor, o refrigerante deve cumprir uma série de funções igualmente importantes, como:

• proteção contra congelamento – o etilenoglicol como componente de agentes anticongelantes influencia melhores propriedades de transferência de calor, incluindo menor viscosidade dinâmica e maior condutividade térmica
• proteção contra cavitação – o líquido refrigerante cria uma camada protetora eficaz contra congelamento, ebulição e cavitação, evitando a formação de poços de cavitação
• proteção contra corrosão de diversos elementos do motor e de todo o sistema de refrigeração – isso pode ser conseguido graças ao conteúdo de inibidores de corrosão sinérgicos que protegem os metais, comumente utilizados neste tipo de sistema. Isso ajuda a garantir uma longa vida útil e alta eficiência térmica
• proteção contra a formação e deposição de impurezas no sistema

O etilenoglicol como componente de agentes anticongelantes melhorou as propriedades de transferência de calor, incluindo menor viscosidade dinâmica e maior condutividade térmica. Os fluidos à base de etilenoglicol podem ser utilizados com sucesso em instalações feitas de metais e suas ligas, como cobre, latão, aço, ferro fundido ou alumínio . Todas as vedações comuns podem ser usadas sem problemas em tais sistemas de refrigeração. O futuro dos refrigerantes Fatores como a crescente demanda por veículos de alto desempenho e o aumento do uso de aditivos de alta tecnologia e alta qualidade complementam o desenvolvimento do mercado global de anticongelantes automotivos. No entanto, as flutuações nos preços das matérias-primas (petróleo bruto) e a crescente procura de veículos eléctricos movidos a baterias inibem um pouco o desenvolvimento deste sector. A disponibilidade de novos refrigerantes e anticongelantes biotecnológicos ecológicos certamente complementará o desenvolvimento do mercado de anticongelantes automotivos em um futuro próximo e aumentará a qualidade dos atualmente utilizados. O Grupo PCC oferece etilenoglicol (CAS 9005-07-6) . O etilenoglicol disponível atua como emulsificantes e óleos lubrificantes , principalmente na indústria automotiva. É um excelente componente para a produção de refrigerantes com requisitos especiais.

Nocividade do etilenoglicol

O etilenoglicol é tóxico para os seres humanos e causa uma série de problemas fisiológicos, incluindo a morte (o Centro de Controle de Doenças estima a dose letal entre 1.400 e 1.600 mg/kg). É absorvido pela pele (via dérmica), trato respiratório e gastrointestinal do corpo humano. Consequentemente, o etilenoglicol não deve ser utilizado em aplicações onde seja possível a contaminação da água potável. Também não deve ser utilizado em sistemas de aquecimento ou arrefecimento em instalações como fábricas de processamento de alimentos ou outras instalações onde sejam fabricados produtos para consumo. O vapor de etilenoglicol pode levar à inconsciência e, em baixas concentrações, causa irritação no nariz e na garganta. Muito mais graves são os efeitos da ingestão de etilenoglicol. A sua toxicidade deve-se principalmente à acumulação de metabolitos tóxicos. O etilenoglicol tem um forte efeito no sistema nervoso central (SNC). Tem efeito agudo semelhante ao do etanol. Este efeito no sistema nervoso central prevalece nas primeiras horas após a exposição. A ingestão não diagnosticada ou não tratada de etilenoglicol pode causar lesões corporais graves e até a morte.

Etilenoglicol – Perguntas frequentes

1. O etilenoglicol pode ser misturado com propilenoglicol?

A resposta a esta pergunta é procurada por todos os proprietários de automóveis que se perguntam se é possível misturar refrigerantes à base de diferentes glicóis. Isso não deveria ser feito. No caso do etilenoglicol e do propilenoglicol, a principal diferença é a densidade dessas substâncias. Na prática, é difícil medir a resistência ao congelamento do fluido e isso pode resultar em problemas durante o inverno.

2. Como distinguir o etilenoglicol do propilenoglicol?

Existe um método disponível para distinguir estes dois glicóis. Ele usa diferenças nas propriedades físicas, densidade específica e índice de refração entre etileno e propilenoglicol. Este último é um parâmetro muito útil para determinar com qual relacionamento estamos lidando. Algumas gotas da substância são colocadas no prisma de um dispositivo especial, o chamado refratômetro, e fazem a leitura do índice de refração que permite a identificação.

3. Qual a diferença entre o etilenoglicol e o glicerol?

Ambos os compostos pertencem ao mesmo grupo químico, ou seja, álcoois . Eles diferem na quantidade de grupos hidroxila -OH na molécula. O glicerol é um derivado do propano (propanotriol), enquanto o etilenoglicol é um derivado do etano (etanodiol). Em soluções aquosas, diminuem o ponto de congelamento e também aumentam o ponto de ebulição. Tendo a opção de glicerol e etilenoglicol, vale a pena considerar o uso do primeiro por ser mais seguro de usar. Seu impacto negativo no meio ambiente também é menor.

4. Onde o etilenoglicol pode ser comprado?

O etilenoglicol pode ser facilmente comprado em lojas de produtos químicos ou atacadistas . O preço desta substância está numa faixa relativamente ampla. Vale a pena prestar atenção na aquisição de produtos da mais alta qualidade. O etilenoglicol também está incluído na linha de reagentes oferecidos pelo Grupo PCC (número CAS 9005-07-6).

5. Envenenamento por etilenoglicol – quais são os sintomas?

O envenenamento por etilenoglicol muitas vezes se assemelha ao estado de intoxicação alcoólica. Há uma notável incoerência de movimentos, sonolência, respiração rápida, aumento da pressão arterial e, em alguns casos, convulsões. O envenenamento por etilenoglicol não pode ser subestimado. Após 24 horas aparecem os primeiros sintomas de insuficiência renal. O envenenamento causa insuficiência circulatória e até sérios danos ao sistema nervoso central.

6. Como distinguir o etilenoglicol da glicose?

Podemos distinguir estes dois compostos realizando o popular teste de Trommer. A glicose pertence às chamadas aldoses, que por sua vez são classificadas como aldeídos. Sabe-se que os aldeídos passam no teste de Trommer, enquanto os dióis (por exemplo, etilenoglicol) não passam. Todo o experimento é baseado na redução (usando a substância testada) do hidróxido de cobre (II) CuOH ₂ de cor azul em óxido de cobre (I) Cu ₂ O de cor tijolo em um ambiente alcalino.