Этиленгликоль

История открытий и производства

Этиленгликоль впервые был получен в 1859 году французским химиком Вюрцем из диацетата этиленгликоля омылением гидроксидом калия и в 1860-м гидратацией этиленоксида.
Он не находил широкого применения до Первой мировой войны, когда в Германии его стали получать из дихлорэтана для использования в качестве замены глицерина при производстве взрывчатых веществ.
В США полупромышленное производство начато в 1917 году через этиленхлоргидрин. Первое крупномасштабное производство начато с возведением завода в 1925 году около Саут Чарлстона (Западная Вирджиния, США) компанией «Carbide and Carbon Chemicals Co.» (англ.). К 1929 году этиленгликоль использовался практически всеми производителями динамита.

В 1937 компания Carbide начала первое крупномасштабное производство, основанное на газофазном окислении этилена до этиленоксида. Монополия компании Carbide на данный процесс продолжалась до 1953 года.

Лечение отравления в стационаре

После госпитализации больному человеку проводят курс интенсивной терапии. Если пострадавшему не был дан антидот бригадой скорой помощи, то по прибытии в стационар его вводят сразу же.

Дальше лечение заключается в применении симптоматических препаратов для коррекции работы жизненно важных органов и систем.

1. При отравлении этиленгликолем пострадавшему обеспечивают физический покой, доступ кислорода.
2. Назначают витамины группы B и C, АТФ (аденозинтрифосфорная кислота).
3. При необходимости вводят преднизолон.
4. При отравлении этиленгликолем назначают в большом количестве фолиевую кислоту, чтобы связать продукты распада этого двухатомного спирта.
5. Вводят солевые растворы.

Теплоноситель для системы отопления.

Очень часто от наших клиентов мы слышим вопрос: «Что залить в систему отопления?» На этот, казалось бы, простой вопрос нет однозначного ответа. В нашей статье мы расскажем вам, почему выбор антифриз или вода в системе отопления должен быть сделан только после взвешивания всех за и против, а также с учетом особенностей именно вашей системы отопления.

Несомненным преимуществом использования антифриза является защита системы от замерзания и разрыва

Особенно важно это для тех, кто живет в загородном доме не постоянно, а бывает лишь наездами и не имеет возможности в кратчайшие сроки отреагировать на поломку котла или отключение электроэнергии

Давайте подробно рассмотрим основные аргументы против добавления антифриза в систему отопления частного дома. Это поможет вам принять правильное решение.

• Стоимость антифриза. Простая вода, конечно же, дешевле.
• Требуется увеличение мощности циркуляционного насоса.
• Требуется увеличение объема расширительного бака для обеспечения достаточного места антифризу, который расширяется при понижении температуры.
• Необходимо промывание системы перед заливкой антифриза.
• Вымывание антифриза из системы требует большего времени и усилий.
• Гликолевый антифриз обладает большей текучестью, чем простая вода, и способен просочиться там, где вода не протечет.
• Многие производители отопительной техники не рекомендуют использовать теплоноситель либо настаивают на использовании теплоносителя своего производства. В противном случае вам грозит снятие с гарантии.
• Системам, в которых залит антифриз, требуется ежегодное обслуживание или хотя бы проверка состояния антифриза. При необходимости теплоноситель доливается дополнительно.
• В некоторых случаях, например, при превышении допустимой температуры теплоносителя, антифризы на основе гликоля окисляются и могут испортить трубы, клапаны и другие элементы отопительной системы.

Если, прочитав вышеизложенный материал, вы приняли решение залить антифриз в систему отопления, давайте остановимся подробнее на выборе подходящего теплоносителя. В настоящее время существует несколько видов антифризов, самыми распространенными являются теплоносители на основе гликолей — пропиленгликоля и этиленгликоля.

Этиленгликоль или пропиленгликоль. Что лучше?

Как этиленгликоль, так и пропиленгликоль обладают необходимыми характеристиками для использования в системах отопления, требующих защиты от промерзания. А именно: высокая температура кипения, низкая температура промерзания, стабильность при перепадах температуры, высокий коэффициент теплопроводности. Кроме того, при использовании с соответствующими ингибиторами, гликолевые антифризы приобретают хорошую антикоррозийность, что помогает продлить срок службы всей системы.

Обратите внимание, что антифризы, используемые в автомобильной промышленности, категорически не подходят для систем отопления в домах! Ни в коем случае не используйте их!

Растворы на основе этиленгликоля прекрасно работают в качестве антифриза для отопления благодаря отличным показателям теплоотдачи. Однако они имеют один существенный недостаток — этиленгликоль является токсичным при пероральном воздействии, то есть при проглатывании. Поэтому мы рекомендуем для использования в жилых домах рассматривать теплоносители на основе пропиленгликоля.

Раствор пропиленгликоля с антикоррозийными присадками (ингибиторами) рекомендуется использовать в качестве антифриза в тех системах, где возможен случайный контакт с питьевой водой. Но все же, хотя пропиленгликоль считается нетоксичным веществом, разумеется, не стоит его употреблять в пищу.

Концентрация гликолей в антифризе.

Концентрация гликолей в растворах-антифризах должна определяться с учетом минимальной ожидаемой зимней температуры для данной местности

Необходимо принять во внимание все факторы, чтобы обеспечить требуемую защиту от промерзания, но в то же время избежать перенасыщения раствора, так как это приведет к неоправданному удорожанию и снижению эффективность работы системы

Обычно растворы готовятся с концентрацией гликолей по объему от 20 до 50%. В среднем, при наличии достаточного свободного места для расширения теплоносителя и концентрации раствора до 50% обеспечивается достаточная защита от разрыва труб в системе. Растворы с концентрацией гликолей более 50% являются уже менее энергоэффективными и менее выгодными.

В таблице ниже приведены показатели температуры замерзания гликолевого раствора в зависимости от его концентрации:

Что такое пропиленгликоль, и какими качествами он обладает?

Начнем, пожалуй, с того, что пропиленгликоль – это продукт переработки нефтяной промышленности, который принадлежит к классу двухатомных спиртов.

Внешне он представляет собой вязкую жидкость, не имеющую запаха, но со слегка сладковатым привкусом.

Пропиленгликоль в химии

Используют пропиленгликоль практически всюду, потому что он легко растворяется в воде, спирте, ацетоне и множестве других жидкостей.

Производство пропиленгликоля относительно сложный и трудоемкий процесс. Изображу его в пошаговом варианте.

Теперь поговорим детальнее о его свойствах.

Пропиленгликоль востребован во многих отраслях по причине того, что:

• Растворяет практически все без исключения жидкости, а значит, является универсальным растворителем.
• Закипает при температуре свыше 180°С, что делает его практичным в использовании.
• Имеет высокие показатели гигроскопичности, то есть, может поглощать лишнюю влагу из окружающей среды, благотворно воздействуя на функции и свойства определенных продуктов.

В силу таких показателей пропиленгликоль пользуется популярностью в медицине, пищевой промышленности, косметической индустрии, автомобильной промышленности и производстве бытовой химии, пластмасс и антифризов.

Единственная достойная альтернатива пропиленгликолю – глицерин, но и тот уступает продукту универсальностью своего применения.

Что касается безопасности пропиленгликоля, то на этом вопросе стоит остановиться детальнее.

Опасен ли пропиленгликоль для человека?

Соглашусь с тем, что сама мысль о применении пропиленгликоля для антифриза и косметики одновременно, вызывает некоторое недоверие к продукту. Да что там недоверие, такое утверждение вызывает не хилое беспокойство о собственном здоровье.

К слову, именно этот аргумент нередко приводят производители косметики, не использующие пропиленгликоль. Правда, как выяснилось, такой маркетинговый ход и вправду работает, только вот в действительности он никак себя не оправдывает.

Почему? Потому, что пропиленгликоль не опасен для человека, он не вредный и не токсичный.

Действительно опасными являются его «сородичи» — полипропилен или этилен гликоль, которые раньше как раз и использовались в антифризах.

Позже, когда было изучено их пагубное воздействие на организм человека, их применять практически перестали, и вместо них стали использовать пропиленгликоль, который никакого вреда для человеческого здоровья не представляет.

Учитывая, что это продукт нефтепереработки, звучит не слишком убеждающее? Возможно, но правда в том, что пропиленгликоль перед поступлением в открытый доступ для использования в промышленностях, проходит тщательную очистку, благодаря чему может похвастаться своими уникальными, а главное абсолютно безопасными, показателями.

Кроме того, пропиленгликоль является биоразлагаемым материалом, который не представляет угрозы окружающей среде.

Чтобы действительно нанести какой-либо ущерб здоровью человека, пропиленгликоль нужно использовать очень долго и в стабильно высоких дозах, что в реальности практически невозможно.

И еще один аргумент «за» — пропиленгликоль был признан практически во всем мире безвредным препаратом, разрешенным к использованию. Об этом свидетельствуют стандарты, разрешения и решения многих международных ассоциаций.

Применение

Благодаря своей дешевизне этиленгликоль нашёл широкое применение в технике.

• Как компонент автомобильных антифризов и тормозных жидкостей, что составляет 60% его потребления. Смесь 60% этиленгликоля и 40% воды замерзает при −49 °С. Коррозионно активен, поэтому применяется с ингибиторами коррозии;
• Используется как теплоноситель с содержанием не более 50% в системах отопления (частные дома в основном)
• В качестве теплоносителя в виде раствора в автомобилях, в компьютеров;
• В производстве целлофана, полиуретанов и ряда других полимеров. Это второе основное применение;
• Как растворитель красящих веществ;
• В органическом синтезе:

• • в качестве высокотемпературного растворителя.
  • для защиты карбонильной группы путём получения 1,3-диоксолана. Обработкой вещества с карбонильной группой в бензоле или толуоле этиленгликолем в присутствии кислого катализатора (толуолсульфоновой кислоты, BF₃•Et₂O и др.) и азеотропной отгонкой на насадке Дина-Старка образующейся воды. Например, защита карбонильной группы изофорона

1,3-диоксоланы могут быть получены также при реакции этиленгликоля с карбонильными соединениями в присутствии триметилхлорсилана или комплекса диметилсульфат-ДМФА
1,3-диоксалана устойчивы к действию нуклеофилов и оснований. Легко регенерируют исходное карбонильное соединение в присутствии кислоты и воды.

• Как компонент противоводокристаллизационной .
• В качестве криопротектора.
• Для поглощения воды, для предотвращения образования гидрата метана (ингибитор гидратообразования), который забивает трубопроводы при добыче газа в открытом море. На наземных станциях его регенерируют путём осушения и удаления солей.
• Этиленгликоль является исходным сырьём для производства взрывчатого вещества нитрогликоля.

Этиленгликоль также применяется:

• при производстве конденсаторов
• при производстве 1,4-диоксана
• как теплоноситель в системах чиллер-фанкойл
• в качестве компонента крема для обуви (1‒2 %)
• в составе для мытья стёкол вместе с изопропиловым спиртом
• при криоконсервировании биологических объектов (в крионике) в качестве криопротектора.
• при производстве полиэтилентерефталата, пластика популярных ПЭТ-бутылок.

Системные требования

Перед заполнением вашей отопительной системы антифризом, рекомендуем вам ознакомиться со следующими требованиями к системам, работающим на гликолевых теплоносителях.

1. Необходимо увеличить мощность насоса. Так как гликоли более вязкие, чем вода, для сохранения такой же эффективности теплоотдачи нужно увеличить скорость циркуляции теплоносителя в системе, а значит, увеличить мощность циркуляционного насоса.
2. Необходимо увеличить расширительный бак. Расширительный бак для воды подбирается определенного размера, в зависимости от объема воды в системе. В случае использования антифриза объем расширительного бака должен быть увеличен в 1.2 раза. Таким образом, при замерзании, расширяясь, теплоноситель сможет заполнить собой этот дополнительный объем, не нанося ущерба трубам.
3. Антифризы на основе гликоля нельзя использовать в системах с оцинкованными трубами. Цинк может вступить в реакцию с гликолем, образуя осадок.
4. Перед залитием антифриза требуется предварительная промывка системы.
5. Не используйте гликолевые антифризы в системах, где температура теплоносителя может превысить 140С . Обычно это системы с твердотопливными котлами.
6. Не перекрывайте часть системы, так как у теплоносителя возникнет препятствие для расширения при охлаждении, результатом чего могут стать лопнувшие трубы. Другими словами, нельзя отключать, например, второй этаж или батареи в одной из комнат.
7. Не устанавливайте или просто отключите клапан подпитки, чтобы система автоматически не наполнялась водой. В противном случае произойдет разбавление антифриза водой, в результате чего он потеряет свои антизамерзающие и антикоррозийные свойства.

Если у вас остались вопросы или нужна консультация нашего специалиста по выбору теплоносителя, позвоните нам и мы с удовольствием вам поможем.

Применение

Благодаря своей дешевизне этиленгликоль нашёл широкое применение в технике.

• Как компонент автомобильных антифризов и тормозных жидкостей, что составляет 60% его потребления. Смесь 60% этиленгликоля и 40% воды замерзает при −49 °С. Коррозионно активен, поэтому применяется с ингибиторами коррозии;
• Используется как теплоноситель с содержанием не более 50% в системах отопления (частные дома в основном)
• В качестве теплоносителя в виде раствора в автомобилях, в компьютеров;
• В производстве целлофана, полиуретанов и ряда других полимеров. Это второе основное применение;
• Как растворитель красящих веществ;
• В органическом синтезе:

• • в качестве высокотемпературного растворителя.
  • для защиты карбонильной группы путём получения 1,3-диоксолана. Обработкой вещества с карбонильной группой в бензоле или толуоле этиленгликолем в присутствии кислого катализатора (толуолсульфоновой кислоты, BF₃•Et₂O и др.) и азеотропной отгонкой на насадке Дина-Старка образующейся воды. Например, защита карбонильной группы изофорона

1,3-диоксоланы могут быть получены также при реакции этиленгликоля с карбонильными соединениями в присутствии триметилхлорсилана или комплекса диметилсульфат-ДМФА
1,3-диоксалана устойчивы к действию нуклеофилов и оснований. Легко регенерируют исходное карбонильное соединение в присутствии кислоты и воды.

• Как компонент противоводокристаллизационной .
• Для поглощения воды, для предотвращения образования гидрата метана (ингибитор гидратообразования), который забивает трубопроводы при добыче газа в открытом море. На наземных станциях его регенерируют путём осушения и удаления солей.
• Этиленгликоль является исходным сырьём для производства взрывчатого вещества нитрогликоля.

Этиленгликоль также применяется:

• при производстве конденсаторов
• при производстве 1,4-диоксана
• как теплоноситель в системах чиллер-фанкойл
• в качестве компонента крема для обуви (1‒2 %)
• в составе для мытья стёкол вместе с изопропиловым спиртом
• при криоконсервировании биологических объектов (в крионике) в качестве криопротектора.
• при производстве полиэтилентерефталата, пластика популярных ПЭТ-бутылок.

Меры безопасности

Этиленгликоль — горючее вещество. Температура вспышки паров 120 °C. Температура самовоспламенения 380 °C. Температурные пределы воспламенения паров в воздухе, °С: нижний — 112, верхний — 124. Пределы воспламенения паров в воздухе от нижнего до верхнего, 3,8‒6,4% (по объему).

Этиленгликоль умеренно токсичен. По степени воздействия на организм относится к веществам 3-го класса опасности.

Летальная доза при однократном пероральном употреблении составляет 100‒300 мл этиленгликоля (1,5‒5 мл/кг массы тела). Имеет относительно низкую летучесть при нормальной температуре, пары обладают не столь высокой токсичностью и представляют опасность лишь при хроническом вдыхании. Определённую опасность представляют туманы, однако при их вдыхании об опасности сигнализируют раздражение и кашель. Противоядием при отравлении этиленгликолем являются этанол и 4-метилпиразол.

В организме метаболизируется путём окисления до альдегида гликолевой кислоты и далее до гликолевой кислоты, которая затем распадается до муравьиной кислоты и диоксида углерода. Также он частично окисляется до щавелевой кислоты, которая вызывает повреждения почечной ткани. Этиленгликоль и его метаболиты выводятся из организма с мочой.