Etilen glikolün özellikleri ve kullanımları

Etilen glikolün fizikokimyasal özellikleri

1,2-etandiol olarak da bilinen _{CH20H2 formülüne} sahip etilen glikol popüler bir organik bileşiktir. Etilen glikolün ve diğer maddelerin güvenlik bilgi formu , bunların fiziksel ve kimyasal özelliklerine ilişkin birincil bilgi kaynağıdır. Etilen glikol, HVAC ve otomotiv sistemlerinde antifrizin ana bileşenidir. Glikol formülü açıkça onun dioller olarak da bilinen dihidroksi alkollerin kimyasal bir grubuna ait olduğunu gösterir. Bu nedenle, bir alkol olarak glikol, yüksek viskoziteye ve tatlı bir tada sahip, renksiz bir sıvıdır. Suyla mükemmel karışabilirliğinin yanı sıra aldehitler , ketonlar ve asetik asitte de çok çözünür, ancak karbon tetraklorürde hiç çözünmez. Üretimi nispeten ucuzdur. Dezavantajı, düşük sıcaklıklarda kristalleşmesi ve (propilen glikol ile karşılaştırıldığında) ısıyı (yani suyun ısı kapasitesinin yaklaşık %50’si) absorbe etme yeteneğinin daha düşük olmasıdır. Etilen glikol düşük moleküler ağırlığa sahip olmasına rağmen yüksek kaynama noktasına (197ᵒC) sahiptir. Bunun nedeni, hidrojen bağlarının oluşmasından kaynaklanan sıvı fazdaki moleküllerin güçlü birleşimidir. Saf formunda, etilen glikol yaklaşık -13°C’de donar, etilen glikol: su karışımı ise çok daha düşük sıcaklıklarda sıvı kalabilir. Örneğin %40 su ve %60 glikolden oluşan bir karışım, yaklaşık -37ᵒC’ye kadar olan sıcaklıklara dayanabilir. Etilen glikolün suyla her oranda karışabildiğine dikkat edilmelidir. Bunun nedeni yapısında iki hidroksil grubunun bulunmasıdır. Literatürde veya üreticilerin tekliflerinde gezinirken monoetilen glikol (MEG) terimiyle karşılaşılabilir. Ancak monoetilen glikol ve etilen glikolün aslında aynı madde olduğunu unutmayın.

Etilen glikol – üretim

Endüstriyel ölçekte üretilen etilen glikol, etilenin oksidasyonunda elde edilen etilen oksidin hidrolizi ile üretilir. Etilen oksit üretimi Etilen glikol üretiminin ilk aşamasında, etilen ve oksijen çok kanallı bir reaktöre verilir. Reaksiyon, alüminyum oksit bazlı bir katalizör olarak gümüş varlığında gaz fazında gerçekleşir. Reaksiyon oldukça ekzotermiktir ve büyük miktarda ısı açığa çıkar. Etilen glikolün üretimi ve saflaştırılması Etilen oksit,_CO2 ile reaksiyona girerek etilen karbonat oluşturur ve bu daha sonra etilen glikole hidrolize edilir. Her iki reaksiyon da homojen asit katalizörleri kullanılarak sıvı fazda gerçekleştirilir. Daha önceki reaksiyon aşamalarından gelen _C02 akışı, etilen karbonat reaktörüne geri dönüştürülür. Etilen glikol daha sonra suyun üründen uzaklaştırıldığı iki damıtma kolonunda saflaştırılır. Katalizör ayrılır ve kapalı devre reaktörlere geri gönderilir.

Etilen glikol ve propilen glikol – temel farklar

Etilen glikol ile propilen glikol arasındaki en büyük farklardan biri toksisite düzeyidir. Etilen glikol toksiktir ve propilen glikol değildir. Toksisitenin önemli olmadığı uygulamalarda etilen glikol genellikle ısı transfer akışkanı olarak en iyi seçimdir. Etilen glikol yutulması veya kazara yiyecek veya içme suyuyla temas etmesi muhtemelse kullanılmamalıdır. Ayrıca gıda işleme tesisleri veya tüketime yönelik ürünlerin üretildiği diğer kuruluşlar gibi tesislerdeki ısıtma veya soğutma sistemlerinde de kullanılmamalıdır. Düşük toksisite gerektiğinde propilen glikol, ağızdan uygulandığında düşük akut toksisitesi nedeniyle yaygın olarak kullanılır. Her iki glikol türü de fiziksel özellikleri bakımından farklılık gösterir. Kimyasal özellikleri de farklıdır. Etilen glikol, performansın önemli olduğu ve insanlarla veya hayvanlarla doğrudan temasın olmadığı yerlerde yaygın olarak kullanılır. Etilen glikol mükemmel ısı transferine ve donmaya karşı korumaya sahiptir. Glikolün düşük viskozitesi, mükemmel ısı transfer verimliliğine katkıda bulunur ve taşıma özellikleri, düşük sıcaklıklarda propilen glikolü aşar. Bununla birlikte, propilen glikolün özgül ısısı daha yüksek olduğundan, propilen glikolün yaptığı gibi aynı miktarda enerjiyi aktarmak için daha fazla etilen glikolün sirküle edilmesi gerekir. Propilen glikol çözeltileri aynı koşullar altında etilen glikolden daha yüksek bir viskoziteye ve akma noktasına sahiptir. Her şeyden önce, düşük sıcaklıklarda propilen glikol, termal olarak etilen glikolden daha az verimlidir.

Etilen glikol – uygulama

Otomotiv endüstrisindeki yaygın kullanımından dolayı kendinize şunu sormanızda fayda var: Etilen glikol nedir, kullanım alanları ve özellikleri nelerdir? Etilen glikol birçok endüstriyel ve ticari uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu ürün aynı zamanda deterjanlar , kozmetikler , boyalar ve plastik solventleri gibi bir dizi popüler ev ürününde de yer almaktadır. Glikolün diğer uygulamaları şunlardır:

• su scooterları, küvetler ve bowling topları gibi ürünler için cam elyaf üretimi.
• kalemler için mürekkep ve diğer mürekkep türlerinin üretimi. Etilen glikol mürekkebin viskozitesini arttırır ve buharlaşma olasılığını azaltır.
• gaz kompresörleri, ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme sistemleri ile buz pateni pistleri için endüstriyel soğutucular gibi sıvı ısı taşıyıcıları. Etilen glikol, endüstriyel soğutuculara, soğutma sistemlerinden geçmelerine ve aşırı sıcaklıklara dayanmalarına yardımcı olan özellikler kazandırır.

Soğutma sıvılarında etilen glikol

Özellikleri nedeniyle etilen glikol (propilen glikol dışında), içten yanmalı motorlar için soğutucuların popüler bir bileşenidir. Soğutma sıvısının asıl görevi, motordan ısı enerjisini etkili bir şekilde toplamak ve radyatör aracılığıyla çevreye dağıtmaktır. Bu nedenle soğutma sıvısı kışın motorun donmasını önler ve aynı zamanda yazın yüksek sıcaklıklarda soğutucu görevi görür. Soğutma sıvısının, motordan ısının uzaklaştırılmasına ek olarak, daha az önemli olmayan bir dizi işlevi yerine getirmesi gerekir:

• donmaya karşı koruma – antifriz maddelerinin bir bileşeni olan etilen glikol, daha düşük dinamik viskozite ve daha yüksek termal iletkenlik dahil olmak üzere iyileştirilmiş ısı transfer özelliklerini etkiler
• Kavitasyona karşı koruma – soğutma sıvısı donma, kaynama ve kavitasyona karşı etkili bir koruyucu tabaka oluşturarak kavitasyon çukurlarının oluşumunu engeller
• motorun çeşitli elemanlarının ve tüm soğutma sisteminin korozyona karşı korunması – bu, bu tür sistemlerde yaygın olarak kullanılan metalleri koruyan sinerjistik korozyon önleyicilerin içeriği sayesinde elde edilebilir. Bu, uzun servis ömrü ve yüksek termal verim sağlamaya yardımcı olur
• Sistemde yabancı maddelerin oluşumuna ve birikmesine karşı koruma

Antifriz maddelerinin bir bileşeni olan etilen glikol, daha düşük dinamik viskozite ve daha yüksek termal iletkenlik dahil olmak üzere gelişmiş ısı transfer özelliklerine sahiptir. Etilen glikol bazlı akışkanlar, metaller ve bunların bakır, pirinç, çelik, dökme demir veya alüminyum gibi alaşımlarından yapılan tesisatlarda başarıyla kullanılabilir. Bu tür soğutma sistemlerinde yaygın olarak kullanılan tüm contalar sorunsuz bir şekilde kullanılabilir. Soğutma sıvılarının geleceği Yüksek performanslı araçlara olan talebin artması ve yüksek kaliteli ileri teknoloji katkı maddelerinin kullanımının artması gibi faktörler, küresel otomotiv antifriz pazarının gelişimini tamamlıyor. Ancak hammadde (ham petrol) fiyatlarındaki dalgalanmalar ve aküyle çalışan elektrikli araçlara olan talebin artması bu sektörün gelişimini bir ölçüde engelliyor. Yeni çevre dostu biyoteknolojik soğutucuların ve antifrizlerin mevcudiyeti, yakın gelecekte otomotiv antifriz pazarının gelişimini kesinlikle tamamlayacak ve halihazırda kullanılanların kalitesini artıracaktır. PCC Grubu etilen glikol (CAS 9005-07-6) sunmaktadır. Mevcut etilen glikol, özellikle otomotiv endüstrisinde emülgatör ve yağlama yağı görevi görür. Özel gereksinimlere sahip soğutucuların üretimi için mükemmel bir bileşendir.

Etilen glikolün zararlılığı

Etilen glikol insanlar için toksiktir ve ölüm de dahil olmak üzere bir dizi fizyolojik soruna neden olur (Hastalık Kontrol Merkezi öldürücü dozun 1.400 ila 1.600 mg/kg arasında olduğunu tahmin etmektedir). İnsan vücudunda deri (dermal yol), solunum ve gastrointestinal sistem yoluyla emilir. Sonuç olarak, içme suyunun kirlenmesinin mümkün olduğu uygulamalarda etilen glikol kullanılmamalıdır. Ayrıca gıda işleme tesisleri veya tüketime yönelik ürünlerin üretildiği diğer tesisler gibi tesislerdeki ısıtma veya soğutma sistemlerinde de kullanılmamalıdır. Etilen glikolün buharı bilinç kaybına neden olabilir ve düşük konsantrasyonlarda burun ve boğazda tahrişe neden olur. Etilen glikolün sindirilmesinin etkileri çok daha ciddidir. Toksisitesinin esas nedeni toksik metabolitlerin birikmesidir. Etilen glikolün merkezi sinir sistemi (CNS) üzerinde güçlü bir etkisi vardır. Etanolünkine benzer akut bir etkiye sahiptir. Merkezi sinir sistemi üzerindeki bu etki, maruziyetten sonraki ilk saatlerde hakimdir. Etilen glikolün teşhis edilmeden veya tedavi edilmeden alınması ciddi bedensel yaralanmalara ve hatta ölüme yol açabilir.

Etilen glikol – SSS

1. Etilen glikol propilen glikol ile karıştırılabilir mi?

Bu sorunun cevabı, farklı glikollere dayalı soğutucuları karıştırmanın mümkün olup olmadığını merak eden her araç sahibi tarafından aranıyor. Bu yapılmamalı. Etilen glikol ve propilen glikol durumunda temel fark, bu maddelerin yoğunluğudur. Uygulamada akışkanın donma direncini ölçmek zordur ve bu durum kış mevsiminde sorunlara neden olabilir.

2. Etilen glikolü propilen glikoldan nasıl ayırt edebilirim?

Bu iki glikolü ayırt edecek bir yöntem mevcuttur. Etilen ve propilen glikol arasındaki fiziksel özellikler, spesifik yoğunluk ve kırılma indeksi farklılıklarını kullanır. İkincisi, hangi ilişkiyle uğraştığımızı belirlemede çok yararlı bir parametredir. Refraktometre adı verilen özel bir cihazın prizmasına birkaç damla madde damlatılır ve tanımlamayı sağlayan kırılma indisini okur.

3. Etilen glikolün gliserolden farkı nedir?

Her iki bileşik de aynı kimyasal gruba, yani alkollere aittir. Moleküldeki -OH hidroksil gruplarının miktarı bakımından farklılık gösterirler. Gliserol propanın (propantriol) bir türevidir, etilen glikol ise etanın (etandiol) bir türevidir. Sulu çözeltilerde donma noktasını düşürürler ve kaynama noktasını da arttırırlar. Gliserol ve etilen glikol seçeneği mevcut olduğundan, kullanımı daha güvenli olduğundan ilkinin kullanılması dikkate alınmaya değerdir. Çevreye olumsuz etkisi de daha azdır.

4. Etilen glikol nereden satın alınabilir?

Etilen glikol kimya mağazalarından veya toptancılardan kolaylıkla satın alınabilir. Bu maddenin fiyatı nispeten geniş bir aralıktadır. En yüksek kalitede mal satın almaya dikkat etmeye değer. Etilen glikol aynı zamanda PCC Group tarafından sunulan reaktif çeşitlerine de dahildir (CAS numarası 9005-07-6).

5. Etilen glikol zehirlenmesi – belirtileri nelerdir?

Etilen glikol zehirlenmesi sıklıkla alkol zehirlenmesi durumuna benzer. Hareketlerde gözle görülür bir tutarsızlık, uyuşukluk, hızlı nefes alma, artan kan basıncı ve bazı durumlarda kasılmalar vardır. Etilen glikol zehirlenmesi hafife alınamaz. 24 saat sonra böbrek yetmezliğinin ilk belirtileri ortaya çıkar. Zehirlenme dolaşım yetmezliğine ve hatta merkezi sinir sisteminde ciddi hasara neden olur.

6. Etilen glikolü glikozdan nasıl ayırt edebilirim?

Popüler Trommer testini uygulayarak bu iki bileşiği ayırt edebiliriz. Glikoz, aldehitler olarak sınıflandırılan aldozlara aittir. Aldehitlerin Trommer testini geçtiği bilinirken, diollerin (örn. etilen glikol) geçemediği bilinmektedir. Deneyin tamamı, alkali bir ortamda mavi renkli bakır (II) hidroksit _CuOH2’nin tuğla rengi bakır (I) oksit _Cu20’ya indirgenmesine (test edilen madde kullanılarak) dayanmaktadır.