Struttura, proprietà e usi dell'ossido di etilene

Lui ossido di etilene È un composto organico della famiglia di epossidi. A temperatura ambiente è gassoso, incolore e, sebbene sia quasi igienico, ha un dolce odore dolce, simile a quello degli eteri.

È un blocco di costruzione chimico molto versatile, poiché viene utilizzato in un'ampia varietà di applicazioni industriali per la produzione di altri composti chimici con usi multipli. Ciò è dovuto alla sua alta reattività, cioè con suo facilità reagire con altre sostanze.

Struttura spaziale dell'ossido di etilene. Pallie nere: atomi di carbonio; Pare bianche: atomi di idrogeno; Palla rossa: atomo di ossigeno. Benjah-BMM27 [dominio pubblico]. Fonte: Wikimedia Commons.

Una delle sue applicazioni principali è come materia prima nella produzione dei componenti dell'antigelo per i radiatori del veicolo. I suoi derivati ​​sono impiegati come ingredienti di detergenti industriali o domestici, prodotti cosmetici e shampoo, plastificazione, preparati farmaceutici o unguenti.

È un disinfettante ampiamente usato, ad esempio nella sterilizzazione di attrezzature mediche e dentali, poiché è in grado di distruggere virus, batteri, funghi e spore, specialmente in condizioni a secco. Inoltre, è stato utilizzato per fumigare prodotti alimentari per i tuoi imballati, sebbene questo utilizzo sia messo in discussione.

Nonostante la sua utilità, deve essere manipolato con alta cautela, in quanto può causare irritazione degli occhi e della pelle. L'inalazione di ossido di etilene per lunghi periodi può influire sul sistema nervoso. Pertanto, le persone che sono esposte ai loro vapori o soluzioni devono utilizzare attrezzature e vestiti protettivi.

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Struttura

La sua formula molecolare è C₂H₄O. Appartiene al gruppo di epossidi, essendo il più semplice e importante di questi. Ha la forma di un anello di tre membri.

Struttura dell'ossido di etilene. Fonte: Wikimedia Commons

A causa della sua struttura di anello triangolare, l'ossido di etilene è molto reattivo, il che è dovuto alla facilità con cui si apre l'anello. In media, gli angoli di collegamento sono 60º, il che rende deboli i loro collegamenti. La molecola è meno stabile di quella di un etere lineare e tende a reagire facilmente con altri composti chimici.

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Proprietà

Altri nomi

- Oxyran.

- Epoxietano.

Stato fisico

A temperatura ambiente e sotto pressione atmosferica, è un gas. Sotto 10,6 ºC e sotto pressione atmosferica, è un liquido. Sotto -111 ºC è solido.

Peso molecolare

44,05 g/mol.

Punto d'infiammabilità

Meno di 0 ºF (-17,8 ºC).

Densità

La sua densità è inferiore a quella dell'acqua, essendo da 0,882 a 10 ºC. A loro volta, i loro vapori sono più pesanti dell'aria.

Solubilità

È solubile in acqua, benzene, acetone, etanolo ed etere. È miscibile con tetracloruro di carbonio.

Temperatura di autorezione

428,9 ºC.

Altre proprietà

- Se subisce riscaldamento o contaminazione, può polimerizzare esotermicamente (producendo una grande quantità di calore). Se la polimerizzazione si verifica all'interno di un contenitore, può essere violentemente rotta.

- Può reagire con materiali ossidanti.

- È estremamente tossico, cancerogeno e buone mutazioni generatore nei batteri e nelle cellule di mammifero.

Produzione

Su una scala industriale è preparato mediante ossidazione di etilene con ossigeno (o₂) dall'aria. La velocità di questa reazione è aumentata con la presenza di metallo argento (AG) e azione di temperatura. Successivamente, la reazione viene mostrata:

AG, 250 ° C

2 c₂H₄ +  O₂  -> 2c₂H₄O

Ossido di etilene etilene

Rischi

Alla salute

- È stato riferito che produce disturbi neurologici e che la morte può causare. La concentrazione inferiore che può generare effetti tossici per inalazione è 12.500 ppm/10 secondi (ppm mezzi: parti per milione).

- È una pelle forte, gli occhi e il tratto respiratorio.

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- L'esposizione al vapore con alta concentrazione di ossido di etilene può causare irritazione agli occhi, infiammazione della membrana oculare e danni da cornea.

- Lo sviluppo della cataratta è stato associato all'esposizione ai loro vapori e spruzzi. Con soluzioni concentrate ci sono gravi danni agli occhi.

- Il contatto di soluzioni acquose di ossido di etilene con la pelle produce irritazione e può portare a una grave dermatite con ampoule e ustioni.

- La sua inalazione può influire sul sistema nervoso, causando mal di testa e nausea, tra gli altri sintomi.

Fuoco

- Se esposto a una fiamma o calore c'è il pericolo di esplosione. Quando riscaldati generano vapori pericolosi.

- Vapore forma miscele esplosive con aria in una vasta gamma di concentrazioni.

- Dovrebbe essere evitato di manipolarlo con attrezzature contenenti metalli come rame, argento, mercurio, magnesio, alluminio o ossidi di ferro, oltre a evitare agenti come ammoniaca, agenti ossidanti, acidi o basi organiche. Tutti questi materiali possono accelerare la loro polimerizzazione e/o esplosione.

Applicazioni

Applicazioni industriali

È usato come intermediario nella produzione di altri prodotti chimici, che a loro volta vengono utilizzati nella produzione di fibre di poliestere per abbigliamento, tappezzeria, tappeti e cuscini.

Con ossido di etilene, il glicole etilenico viene utilizzato nell'antigelo per i motori del veicolo. Il glicole etilenico è anche utilizzato nella produzione in fibra di vetro e nei film di plastica per l'imballaggio.

Altre sostanze chimiche prodotte dall'ossido di etilene includono tensioattivi non ionici usati in detergenti e formule per lavare i piatti.

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Applicazioni mediche

Viene usato come agente sterilizzante di attrezzature mediche, come strumenti chirurgici, aghi ipodermici e iniettori o protesi.

Viene anche utilizzato per sterilizzare le macchine per emodialisi, attrezzature da laboratorio, strumenti dentali, strumenti veterinari, termometri, abbigliamento chirurgico o attrezzatura di pronto soccorso, tra gli altri.

Sala di sterilizzazione. Fonte: Pixabay.com

Sebbene ci siano diversi metodi disponibili per la sterilizzazione delle attrezzature mediche, in alcuni usi nessun trattamento disponibile può sostituire l'ossido di etilene.

Questo è il caso della sterilizzazione di alcuni materiali e radiazioni sensibili al calore, nonché alcuni strumenti e artefatti che richiedono sterilizzazione nel sito degli ospedali stessi.

Biblioteche e musei

In questi luoghi, l'ossido di etilene viene utilizzato per controllare i parassiti come funghi e insetti. Tuttavia, questo uso non è così comune e viene utilizzato quando altre alternative non sono efficaci.

Agricoltura e cibo

È stato usato come pesticida, fungicida, fumigante, erbicida, insetticida, rodenticidi, tra le altre varianti. Riduce in modo significativo la popolazione di batteri e funghi delle spezie.

Tuttavia, a causa della sicurezza e delle preoccupazioni ambientali, l'uso dell'ossido di etilene per la fumigazione alimentare è stato proibito nell'Unione Europea e negli Stati Uniti.

Riferimenti

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