Ethylenglykol

rovnice: $\ rho = 1,3151 / 0,25125 ^ {{(1+ (1-T / 719,7) ^ {{0,2187}})}}$
Hustota kapaliny v kmol · m -3 a teplota v Kelvinech od 260,15 do 719,7 K.
Vypočtené hodnoty:
1,11016 g · cm -3 při 25 ° C

T (K)	T (° C)	ρ (kmolm -3 )	ρ (gcm -3 )
260,15	-13	18,31	1,13647
290,79	17,64	17,96983	1,11535
306.11	32,96	17,79509	1.10451
321,42	48,27	17 617	1,09345
336,74	63,59	17,43533	1,08218
352.06	78,91	17,24986	1,07066
367,38	94,23	17,06031	1,0589
382,7	109,55	16,86641	1,04686
398,02	124,87	16,66782	1,03454
413,33	140,18	16,46417	1,0219
428,65	155,5	16,25504	1,00892
443,97	170,82	16.03995	0,99557
459,29	186,14	15,81835	0,98181
474,61	201,46	15,58961	0,96762
489,93	216,78	15,35296	0,95293

T (K)	T (° C)	ρ (kmolm -3 )	ρ (gcm -3 )
505,24	232,09	15.10753	0,93769
520,56	247,41	14,85226	0,92185
535,88	262,73	14,58588	0,90532
551,2	278,05	14,30682	0,888
566,52	293,37	14.01312	0,86977
581,84	308,69	13,70228	0,85047
597,15	324	13,37102	0,82991
612,47	339,32	13.01492	0,80781
627,79	354,64	12,6278	0,78378
643.11	369,96	12.20048	0,75726
658,43	385,28	11,71849	0,72734
673,75	400,6	11.15651	0,69246
689,06	415,91	10,46256	0,64939
704,38	431,23	9,49138	0,58911
719,7	446,55	5,234	0,32486

Teplota samovznícení

398 ° C

Bod vzplanutí

111 ° C (uzavřený kelímek).

Meze výbušnosti ve vzduchu

3,2–15,3% obj

Tlak nasycených par

při 20 ° C : 7 Pa

rovnice: $P _ {{vs}} = exp (79,276 + {\ frac {-10105} {T}} + (- 7,521) \ krát ln (T) + (7,3408E-19) \ krát T ^ {{6}} )$
Tlak v pascalech a teplota v Kelvinech od 260,15 do 719,7 K.
Vypočtené hodnoty:
12,59 Pa při 25 ° C

T (K)	T (° C)	P (Pa)
260,15	-13	0,248
290,79	17,64	6.44
306.11	32,96	24,91
321,42	48,27	83,23
336,74	63,59	245,14
352.06	78,91	647,59
367,38	94,23	1556,39
382,7	109,55	3443,93
398,02	124,87	7 087,15
413,33	140,18	13 679,63
428,65	155,5	24 947,42
443,97	170,82	43 255,79
459,29	186,14	71 693,2
474,61	201,46	114 121,01
489,93	216,78	175 180,76

T (K)	T (° C)	P (Pa)
505,24	232,09	260 255,57
520,56	247,41	375,388,44
535,88	262,73	527 161,01
551,2	278,05	722 547,66
566,52	293,37	968 752,35
581,84	308,69	1,273,044.39
597,15	324	1 642 604,72
612,47	339,32	2,084,394,23
627,79	354,64	2,605,053.24
643.11	369,96	3210838,85
658,43	385,28	3,907,604,58
673,75	400,6	4 700 824,06
689,06	415,91	5 595 659,3
704,38	431,23	6 597 072,22
719,7	446,55	7 710 000

Dynamická viskozita

(16,06 × 10 -3 Pa s při 25 ° C )

Kritický bod

8 MPa , 446,85 ° C

Rychlost zvuku

1,658 m s -1 při 25 ° C

Termochemie

S 0 plyn, 1 bar

303,8 J mol −1 K −1

S 0 kapalina, 1 bar

163,2 J mol −1 K −1

Δ f H 0 plyn

-392,2 kJ mol −1

Δ f H 0 kapalina

−460,0 kJ mol −1

C str

rovnice: $C _ {{P}} = (3,5540E4) + (436,78) \ krát T + (- 0,18486) \ krát T ^ {{2}}$
Tepelná kapacita kapaliny v J · kmol -1 · K -1 a teplota v Kelvinech, od 260,15 do 493,15 K.
Vypočtené hodnoty:
149,333 J · mol -1 · K -1 při 25 ° C

T (K)	T (° C)	C str $(\ tfrac {J} {kmol \ krát K})$	C str $(\ tfrac {J} {kg \ krát K})$
260,15	-13	136 660	2 202
275	1,85	141 674	2283
283	9,85	144 343	2 326
291	17,85	146 989	2368
298	24,85	149 284	2 405
306	32,85	151 885	2447
314	40,85	154 462	2489
322	48,85	157 016	2530
330	56,85	159,546	2571
337	63,85	161 740	2 606
345	71,85	164 226	2646
353	79,85	166 688	2686
361	87,85	169,126	2725
368	94,85	171 241	2 759
376	102,85	173 635	2797

T (K)	T (° C)	C str $(\ tfrac {J} {kmol \ krát K})$	C str $(\ tfrac {J} {kg \ krát K})$
384	110,85	176 005	2836
392	118,85	178 351	2 873
399	125,85	180,385	2,906
407	133,85	182 688	2943
415	141,85	184,966	2980
423	149,85	187 221	3016
431	157,85	189 452	3 052
438	164,85	191,385	3,083
446	172,85	193 572	3 119
454	180,85	195 736	3154
462	188,85	197 875	3188
469	195,85	199 728	3218
477	203,85	201 823	3,252
485	211,85	203 895	3285
493,15	220	205 980	3319

rovnice: $C _ {{P}} = (48 218) + (1,9073E-1) \ krát T + (- 6,6117E-5) \ krát T ^ {{2}} + (- 1,8834E-8) \ krát T ^ {{3}} + (1,2555E-11) \ krát T ^ {{4}}$
Tepelná kapacita plynu v J · mol -1 · K -1 a teplota v Kelvinech, od 200 do 1 500 K.
Vypočtené hodnoty:
98,807 J · mol -1 · K -1 při 25 ° C

T (K)	T (° C)	C str $(\ tfrac {J} {kmol \ krát K})$	C str $(\ tfrac {J} {kg \ krát K})$
200	-73,15	83 589	1347
286	12,85	97 002	1563
330	56,85	103 431	1666
373	99,85	109 427	1763
416	142,85	115 140	1855
460	186,85	120 692	1994
503	229,85	125 834	2027
546	272,85	130 696	2 106
590	316,85	135 387	2181
633	359,85	139 696	2 251
676	402,85	143 741	2316
720	446,85	147 613	2378
763	489,85	151 143	2 435
806	532,85	154 431	2488
850	576,85	157,556	2538

T (K)	T (° C)	C str $(\ tfrac {J} {kmol \ krát K})$	C str $(\ tfrac {J} {kg \ krát K})$
893	619,85	160 387	2,584
936	662,85	163 009	2626
980	706,85	165 489	2666
1023	749,85	167 728	2 702
1066	792,85	169 801	2736
1110	836,85	171 767	2767
1,153	879,85	173,553	2796
1196	922,85	175 224	2823
1240	966,85	176 835	2 849
1283	1,009,85	178 333	2 873
1326	1 052,85	179 777	2896
1370	1096,85	181222	2920
1413	1,139,85	182 627	2942
1456	1182,85	184 047	2965
1 500	1 226,85	185 545	2 989

PCS

1189,2 kJ mol -1 (kapalina)

Elektronické vlastnosti

1 re ionizační energie

10,16 eV (plyn)

Krystalografie

Křišťálová třída nebo vesmírná skupina

P 212121

Parametry sítě

a = 5,013 Å

b = 6,915 Å
c = 9,271 Å
α = 90,00 °
β = 90,00 °
γ = 90,00 °
Z = 4 ( -143,0 ° C )

Objem

321,38 Å 3

Optické vlastnosti

Index lomu

n ^ {20} _ {D}

1,4318

Opatření

SGH

Varování H302, H373, P260, P301, P312, P330, H302 : Zdraví škodlivý při požití
H373 : Může způsobit poškození orgánů (uveďte všechny postižené orgány, jsou-li známy), po opakované expozici nebo dlouhodobé expozici (uveďte cestu expozice, je-li přesvědčivě prokázáno, že žádná jiná cesta expozice nezpůsobuje stejné nebezpečí)
P260 : Nevdechujte prach / dým / plyn / mlhu / páry / aerosoly.
P301 : Při požití:
P312 : Pokud se necítíte dobře, volejte TOXIKOLOGICKÉ INFORMAČNÍ STŘEDISKO nebo lékaře.
P330 : Vypláchněte ústa.

WHMIS

D2A, D2A : Vysoce toxický materiál způsobující jiné toxické účinky
teratogenita a embryotoxicita u zvířat

Zveřejnění 0,1% podle klasifikačních kritérií

NFPA 704

1 2 0

Inhalace

Zvracení, paralýza

Ekotoxikologie

DL 50

8,54 g kg −1 (krysa, orálně)
6,61 (morče, orálně)
13,79 ml kg −1 (myš, orálně)

Hodnota expozice

10 ml m -3 , 26 mg m -3

jiný

Zapálí na kontaktu s KMnO 4po 10 až 20 s .

LogP

-1,93

Prahová hodnota zápachu

nízká: 0,08 ppm
vysoká: 25 ppm

Jednotky SI a STP, pokud není uvedeno jinak.

Ethylenglykol nebo glykol nebo ethan-1,2-diol je nejjednodušší chemická sloučenina z rodiny glykolů .

Jeho strukturní vzorec je HO - CH 2 -CH 2 -OHa jeho surový vzorec C 2 H 6 O 2(je to nejjednodušší z diolů ). Ethylenglykol se často používá jako nemrznoucí směs v automobilových chladicích kapalinách . Při pokojové teplotě je to bezbarvá viskózní kapalina bez zápachu se sladkou chutí. Ethylenglykol je toxický a jeho požití vyžaduje naléhavou lékařskou pomoc.

Příjmení

„Ethan-1,2-diol“ je systematický název definovaný názvosloví IUPAC organické chemie na molekuly s dvěma atomy, z uhlíku (prefix eth- ), které mají vazbu Single jim (přípona -ane ) a připojeny k dvěma skupinami hydroxyl na každém ze dvou atomů uhlíku (přípona -1,2-diol ). „Ethylenglykol“ je triviální název běžně používaný pro ethan-1,2-diol.

Dějiny

Ethylenglykol byl poprvé syntetizován v roce 1859 francouzskou lékárnou Charles Adolphe Wurtz prostřednictvím na zmýdelnění ethylenglykolu diacetátu o hydroxidu draselného , na jedné straně, jakož i hydrataci z vodíku, oxidu. Ethylenu na druhé straně. Byl vyráběn v malém množství během první světové války jako chladivo a jako součást výbušnin . Jeho průmyslová výroba začala v roce 1937 , kdy se jeho předchůdce, ethylenoxid , sám vyráběl v průmyslovém množství za nízkou cenu.

Způsobila malou revoluci ve světě letectví nahrazením vody v chladicím systému . Jeho vysoká teplota varu tak umožnila zmenšit velikost chladiče, a tím i jeho hmotnost a jeho aerodynamický odpor. Než byl k dispozici ethylenglykol, chladicí systémy používaly vysokotlakou vodu ; tyto systémy byly těžkopádné a nespolehlivé a ve vzdušném boji snadno zasažitelné nepřátelskými kulkami.

Fyzikálně-chemické vlastnosti

Ethylenglykol je nejjednodušší z vicinálních diolů a má zvláštní fyzikálně-chemické vlastnosti díky své struktuře zahrnující dvě sousední hydroxylové skupiny podél uhlovodíkového řetězce.

Je to bezbarvá kapalina bez zápachu, s nízkou těkavostí a hygroskopickou kapalinou s nízkou viskozitou (16,06 × 10 -3 Pa s při 25 ° C ). Je zcela mísitelný s mnoha polárními rozpouštědly , jako je voda , alkoholy a aceton , a velmi málo rozpustný v nepolárních rozpouštědlech , jako je benzen , toluen , dichlorethan nebo chloroform .

Ethylenglykol má kryoskopickou molární konstantu 3,11 K kg mol -1 a ebullioskopickou molární konstantu 2,26 K kg mol -1 .

Teplota mrazu.
Viskozita směsi s vodou.
Viskozita jako funkce teploty.

Výroba

Syntetizuje se z ethylenu prostřednictvím meziproduktu ethylenoxidu, který reaguje s vodou , podle rovnice:

C 2 H 4 O + H 2 O → C 2 H 6 O 2

Tuto reakci lze katalyzovat v kyselém nebo zásaditém prostředí nebo dokonce při vysoké teplotě. V kyselém prostředí a s přebytkem vody může reakční výtěžek dosáhnout 90%. Tyto oligomery z ethylenglykolu ( diethylenglykol , triethylenglykol , tetraethylenglykol ) mohou být získány stejným způsobem.

Reaktivita a reakce

Použití ethylenglykolu je omezeno několika opatřeními:

vyvarujte se kontaktu se silnými oxidanty, hliníkem , chromylchloridem , hydroxidy alkalických kovů, kyselinou chloristou ;
ethylenglykol je hořlavý, hygroskopický , nekompatibilní s různými syntetickými materiály. Po zahřátí ve formě páry nebo plynu může při kontaktu se vzduchem explodovat.

Ethylenglykol se používá jako chránící skupina pro karbonylové skupiny během syntetických reakcí organických sloučenin. Zpracováním aldehydu nebo ketonu ethylenglykolem v přítomnosti kyselého katalyzátoru (např. Kyselina p-toluensulfonová; fluorid boritý) se získá odpovídající 1,3-dioxolan, který je odolný vůči působení bází a jiných nukleofilních sloučenin. Dále lze chránicí skupinu 1,3-dioxolan odstranit kyselou hydrolýzou. V tomto příkladu je izoforon chráněn ethylenglykolem a kyselinou p-toluensulfonovou v nízkém výtěžku. Voda byla odstraněna azeotropickou destilací, aby se rovnováha posunula doprava.

Používá se k ochraně karbonylových funkcí při acetalizační reakci .

použití

Ethylenglykol byl nejznámější a používal se jako nemrznoucí směs a chladivo . Jeho nízká teplota tání se také používá jako rozmrazovač čelních skel a proudových motorů . Ethylenglykol je hlavně chemickou základnou v oblasti petrochemického průmyslu , kde umožňuje výrobu textilních vláken a polyesterových pryskyřic , včetně polyethylentereftalátu , hlavního materiálu plastových lahví . Díky svým nemrznoucím vlastnostem je také důležitou součástí roztoků určených k ochraně organických tkání při nízké teplotě.

Vysoká teplota varu ethylenglykolu a jeho vysoká afinita k vodě z něj činí ideální vysoušedlo pro výrobu zemního plynu . V dehydratačních věžích je kapalný ethylenglykol proudící z horní části věže tak vyroben, aby se setkal se směsí vody a plynných uhlovodíků unikajících ze dna. Glykol nasává vodu a stéká ke dnu, zatímco uhlovodíkové páry se shromažďují nahoře. Ethylenglykol se poté znovu vstřikuje, aby se operace opakovala.

Otrava produktem

Hlavní nebezpečí ethylenglykolu pochází z jeho toxicity při požití. Díky své sladké chuti mohou děti a domácí zvířata požít velké množství ethylenglykolu, pokud je ponechají na dosah a případy nejsou zdaleka vzácné (více než 7 000 podezření na otravu ve Spojených státech v roce 2011). Toxicita je způsobena hlavně jeho metabolity, nikoli samotným ethylenglykolem. Progrese příznaků otravy probíhá v několika fázích. Prvním je výskyt neurologických příznaků. Oběť může vypadat mírně pod vlivem alkoholu, stěžovat si na závratě a vypadat zmateně. Poté tělo přeměňuje ethylenglykol na jiný toxin, kyselinu šťavelovou, která se vysráží v ledvinách a způsobí akutní selhání ledvin .

V případě otravy může dojít k významnému zvýšení hladiny laktátu v krvi, což je ve skutečnosti falešný vzestup kvůli chemické blízkosti mezi laktátem a produkty rozkladu glykolu: glykolát a glyoxylát . Posledně uvedené skutečně poskytují křížové reakce s určitými systémy pro měření koncentrace laktátu. Existuje také „osmolární díra“ s naměřenou osmolalitou mnohem vyšší než ta, která se hodnotí měřením natremie, glykémie a uremie .

Ethylenglykol může být pro dospělé fatální. V každém případě je nutná urgentní lékařská péče. Pokud je postižený stále při vědomí, dejte mu vypít pokud možno 100 ml (jednu sklenici) silného alkoholu při 45 °. Ethanol nahradí skutečně ethylenglykolu s enzymy, které degradují ten pak více toxické sloučeniny, která omezuje produkci toxinů (známý jako kompetitivní inhibitor). Osoba by měla být také převezena do nemocnice, kde jí mohou být místo ethanolu podány další inhibitory alkohol dehydrogenázy, což je enzym odpovědný u lidí za přeměnu ethanolu na ethanol. Ethanal a ethylenglykol v oxalátovém aldehydu , který se transformuje (díky na jiné dehydrogenázy) nakonec na oxalát, který je pro něj toxický. Jedním z těchto inhibitorů je fomepizol .

Vzhledem ke své toxicitě se o ethylenglykolu již hovořilo v médiích:

v roce 2007 byl glykol objeven v zubních pastách z Číny. Výrobci, kteří souhlasili s odpovědí novinářům, vysvětlili, že glykol umožňuje těstu správnou konzistenci. V zásadě zubní pastu při čištění zubů nehltáte, ale v praxi se to velmi dobře může stát, zejména u dětí.

bezpečnostní

Hořlavost

Ethylenglykol, který není v kapalném stavu příliš hořlavý, může být v plynném stavu výbušný. Je proto nezbytné zacházet s ním v dobře větraných místnostech (koncentrace menší než 100 mg m −3 ).

Elektrolýza ethylenglykolu se stříbrnou anodou vytváří exotermickou reakci .

Opatření

Výpary ethylenglykolu dráždí, než jsou nebezpečné. Chronická expozice je však zdrojem patologií uznaných ve Francii kódem sociálního zabezpečení jako nemoci z povolání .

Poznámky a odkazy

ETHYLEN - GLYCOL , bezpečnostní list (y) Mezinárodního programu pro chemickou bezpečnost , konzultováno 9. května 2009
vypočtená molekulová hmotnost od „ atomové hmotnosti prvků 2007 “ na www.chem.qmul.ac.uk .
D. R. Lide, 2007 , kap. 3 („Fyzikální konstanty organických sloučenin“), s. 3 232.
(in) James E. Mark, Fyzikální vlastnosti příručky pro polymery , Springer,2007, 2 nd ed. , 1076 str. ( ISBN 978-0-387-69002-5 a 0-387-69002-6 , číst online ) , s. 294
(in) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents , sv. 4, Anglie, John Wiley & Sons Ltd,1999, 239 s. ( ISBN 0-471-98369-1 )
(en) Robert H. Perry a Donald W. Green , Perry's Chemical Engineers 'Handbook , USA, McGraw-Hill,1997, 7 th ed. , 2400 s. ( ISBN 0-07-049841-5 ) , str. 2-50
D. R. Lide, 2007 , kap. 15 („Praktická laboratorní data“), s. 15 17.
DR Lide, 2007 , kap. 6 („Vlastnosti kapaliny“), s. 49.
DR Lide, 2007 , kap. 14 („Geofyzika, astronomie a akustika“), s. 40.
D. R. Lide, 2007 , kap. 5 („Termochemie, elektrochemie a kinetika“), s. 5 22.
(in) Carl L. Yaws, Příručka termodynamických diagramů: Organické sloučeniny C8 až C28 , sv. 1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996, 396 s. ( ISBN 0-88415-857-8 )
(in) David R. Lide , CRC Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC Press,18. června 2002, 83 th ed. , 2664 s. ( ISBN 0849304830 , online prezentace ) , s. 5-89
DR Lide, 2007 , kap. 10 („Atomová, molekulární a optická fyzika“), s. 213.
„ Ethylenglykol “ , na adrese reciprocalnet.org (přístup 14. června 2012 )
Bezpečnostní list stanovený společností Sigma-Aldrich [1]
„ Ethylenglykol “ v databázi chemických látek Reptox z CSST (quebecká organizace odpovědná za bezpečnost a ochranu zdraví při práci), přístup k 24. dubnu 2009
„ Ethylenglykol “ na adrese hazmap.nlm.nih.gov (přístup 14. listopadu 2009 )
„Ethan-1,2-diol“ , na ESIS , zpřístupněno 20. února 2009
CA Wurtz , „ Monografie o glykolech nebo diatomických alkoholech “, Annal. Chim. Phys. , Řada 3 E , sv. 55,1859, str. 400-478 ( číst online ).
CA Wurtz , „ Syntéza glykolu s ethylenoxidem a vodou “, CR Hebd. Akademické sezení. Sci. , sv. XLIX, n o 21,1859, str. 813-815 ( číst online ).
H. Yue, 2012 .
DR Lide, 2007 , kap. 15 („Praktická laboratorní data“), s. 15 28.
DR Lide, 2007 , kap. 15 („Praktická laboratorní data“), s. 15 27.
http://xotxim.ru/etilenglikol/
Bronstein AC, Spyker DA, Cantilena LR, Rumack BH a Dart RC, výroční zpráva Národního toxikologického systému (NPDS) American Association of Poison Control Centers (NPDS): 29. výroční zpráva , Clin. Toxicol. (Phila), 2012, 50: 911-1164
Guo C, Cenac TA, Li Y a McMartin KE, oxalát vápenatý a nikoli jiné metabolity, je zodpovědný za renální toxicitu ethylenglykolu , toxikolu. Lett. , 2007, 173: 8-16
Oostvogels R, Kemperman H, Hubeek I a ter Braak EW, Význam mezery osmolality při intoxikaci ethylenglykolem , BMJ, 2013, 347: f6904
INRS , "fiše toxicologique n ° 25" , září 2016
Brent J, McMartin K, Phillips S et al. , Fomepizol pro léčbu otravy ethylenglykolem , N. Engl. J. Med. , 1999, 340: 832-838

Podívejte se také

Bibliografie

(en) H. Yue , Y. Zhao et al. , „ Ethylenglykol: vlastnosti, syntéza a aplikace “ , Chem. Soc. Rev. , sv. 41,2012, str. 4218-4244 ( ISSN 0306-0012 , DOI 10.1039 / C2CS15359A ).
(en) DR Lide ( dir. ), CRC Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, FL, CRC Press ,2007, 88 th ed. , 2640 s. ( ISBN 978-0-8493-0488-0 ).

Související články

externí odkazy

INRS, "Toxikologický list č. 25" ,září 2016.
Mezinárodní bezpečnostní karta .