Etylenoxid

Egenskaper och egenskaper

Etylenoxid är en färglös gas med en distinkt lukt . Under 10°C är det en vätska . Dess struktur innehåller två kolatomer, fyra väteatomer och en syreatom. Molekylen av denna förening har formen av en triangel . Med tanke på en sådan specifik molekylstruktur, klassificeras etylenoxid i gruppen av cykliska etrar, allmänt kända som epoxider. Föreningen är en gas som är lättlöslig i vatten. Det är reaktivt, vilket innebär att det reagerar mycket lätt med andra kemiska föreningar. Etylenoxidångor är mycket giftiga. Det är en av de föreningar för vilka de högsta tillåtna koncentrationerna i luften som är säkra för människor bestäms. Dessutom orsakar flytande etylenoxid allvarliga brännskador i närvaro av fukt. Du bör också komma ihåg att blandningar av etylenoxidångor med luft är explosiva i ett brett spektrum av koncentrationer från 3 till 100 procent. Etylenoxid erhålls genom en direkt oxidationsreaktion av eten. Eten är det enklaste omättade kolvätet, klassificerat som en alken. Dess molekyl består av två kolatomer förenade med en dubbelbindning och fyra väteatomer. Dubbelbindningen är mycket instabil och kan lätt brytas. Det är just därför molekyler som innehåller dubbel- eller trippelbindningar i sin struktur är mycket mer benägna att reagera med andra kemiska föreningar, jämfört med till exempel alkaner , där alla atomer är kopplade till varandra genom singelsigma-bindningar. Detta gör att eten lätt reagerar med syremolekylen. Under specifika reaktionsförhållanden bryts dubbelbindningen i eten och föreningen tar en syreatom, utan att ge upp sina väteatomer. För att denna process ska kunna ske med erforderlig effektivitet i industriell skala är det nödvändigt att använda en silver-platina-katalysator. Reaktionen som producerar etylenoxid är en högtemperaturprocess eftersom den sker i temperaturintervallet 200°C till 300°C. Du kan också få etylenoxid genom att reagera etylen med klor och vatten.

Ansökningar

En liten volym industriellt framställd etylenoxid används för sterilisering, gasning och insektsbekämpning. För denna applikation används produkten i gasform, även i kombination med andra ämnen (som en gasformig blandning), såsom kväve, koldioxid eller diklorfluormetan. Etylenoxid används för att sterilisera medicinsk utrustning, förpackningar, mat, mediciner, museiutställningar, böcker och många andra saker. Det finns många fördelar med steriliseringsprocessen med etylenoxid. Först och främst är det mycket effektivt på grund av den höga molekylära stabiliteten hos etylenoxidmolekyler. Detta leder i sin tur till en djupare och mer effektiv penetration av materialet som ska steriliseras. Det är viktigt att notera att det är effektivt vid låga temperaturer. Detta hjälper till att förhindra termisk nedbrytning av de steriliserade produkterna. Dessutom, även om etylenoxidångor är giftiga, är produkter steriliserade med denna förening inte farliga för användarna. Etylenoxid är en viktig råvara med ett brett användningsområde inom kemisk bearbetning. Det används för att producera bland annat etanolaminer och fettalkoholetoxylater . Men används det mest för produktion av etylenglykoler , som ett resultat av en reaktion av etylenoxid först med en proton och sedan med en vattenmolekyl. Etylenoxidderivat är också industriellt viktiga. De används i naturgasrening för att minska korrosion av komponenter som används vid olje- och gasbearbetning och vid återvinning av oljekällor. Etylenoxid är en av ingredienserna i ämnen som stöder oljeproduktion och det skyddar färdigvaror från frysning, vilket resulterar i effektivare energiomvandling. Etylenoxid och dess derivat är också viktiga inom jordbruket. De används för att producera ett brett spektrum av aktiva ämnen och inerta ingredienser som används i insekticider, bekämpningsmedel och herbicider. Var och en av dessa ingredienser tillgodoser de specifika behoven för jordbruksproduktion, vilket hjälper till att skydda grödor och öka skörden. Vid bearbetning av jordbruksgrödor används emulgeringsmedel baserade på etylenoxid för att förbättra separationen av oljefasen från vattenfasen, till exempel vid utvinning av majsolja i bioetanolproduktionsprocessen. Oljan kan sedan användas i djurfoder eller för biodieselproduktion. Etylenoxid används också för framställning av industriell stärkelse från jordbruksprodukter, som är en mångsidig råvara som används i många industrier, inklusive papperslim. På veterinärkliniker används etylenoxid för sterilisering av medicintekniska produkter, ingreppsförpackningar, brickor och kirurgiska instrument.

Poly(etylenoxid)

Etylenoxid genomgår lätt en polymerisationsreaktion som resulterar med makromolekyler som visar vissa specifika egenskaper. Beroende på metoden och molekylvikten för den erhållna polymeren har de resulterande ämnena olika egenskaper och tillämpningar. Etenoxidpolymerer med hög molekylvikt erhålls i form av pulver eller fina granuler genom en suspensionspolymerisationsprocess i närvaro av katalysatorer. Deras kristallisationsgrad sträcker sig från 92 %till 95 %. Poly(etylenoxid) har en flexibel, vaxartad struktur. Dess smältpunkt varierar från 65°C till 70°C. I flytande form uppvisar polymeren obegränsad vattenlöslighet. Detta är relaterat till de identiska storlekarna på de upprepade enheterna (mererna) i kedjan, såväl som deras benägenhet att bilda vätebindningar. Poly(etylenoxid) är mycket populär i många industrier. Polymeren kan lätt bearbetas genom extrudering, formsprutning, prägling eller kalandrering. Material tillverkade av poly(etylenoxid), såsom trådar och filmer, kännetecknas av hög draghållfasthet och flexibilitet. Men vid en hög luftfuktighet (överstiger till och med 90%) försämras dessa egenskaper avsevärt. Poly(etylenoxid) är resistent mot oljor och fetter. Etenoxid med hög molekylvikt har goda koagulerings- och flockningsegenskaper. Det visar också förmågan att minska den hydrodynamiska resistansen hos vattenlösningar. Etenoxidpolymeren används främst inom textilindustrin, där den används för att tillverka tyger. Inom färg- och lackindustrin är det ett substrat med förtjockande egenskaper som används för framställning av emulsionsfärger. Det har blivit mycket populärt inom livsmedelsindustrin. Poly(etylenoxid) finns i livsmedelsförpackningar.