Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Оксиран

Окись этиле́на (этиленокси́д, оксира́н, 1,2-эпоксиэтан) — органическое вещество, имеющее формулу C2H4O. Этот бесцветный газ со сладковатым запахом является производным этилена и представляет собой простейший эпоксид — трёхчленный гетероцикл с одним атомом кислорода и двумя метиленовыми группами.

Благодаря особенностям молекулярной структуры, окись этилена вступает в реакции присоединения с раскрытием цикла, и таким образом легко подвергается полимеризации.

Вещество является чрезвычайно огне- и взрывоопасным. Окись этилена обладает дезинфицирующими свойствами, а также является сильным ядом для человека, проявляя канцерогенное, мутагенное, раздражающее и наркотическое действие.

Окись этилена является одним из важных объектов основного органического синтеза и широко используется для получения многих химических веществ и полупродуктов, в частности этиленгликолей, этаноламинов, простых и сложных гликолевых и полигликолевых эфиров и прочих соединений.

В промышленности окись этилена получают прямым окислением этилена в присутствии серебряного катализатора.

Физические свойства

Окись этилена — бесцветный газ (при 25 °C) или подвижная жидкость[15] (при 0 °C) с характерным эфирным сладковатым запахом, ощутимым при концентрации в воздухе свыше 500 частей на миллион[16]. Хорошо растворима в воде, спирте, эфире и многих других органических растворителях[17]. Температура кипения: 10,7 °C; температура плавления: −111,3 °C; плотность жидкой окиси этилена при температуре 10 °C относительно воды при той же температуре: 0,8824.

Основные термодинамические характеристики:

  • стандартная молярная теплоёмкость вещества, Сop = 48,19 Дж/моль·К;
  • стандартная энтальпия образования, ΔHo298 = −51,037 кДж/моль;
  • стандартная энтропия, So298 = 243,4 Дж/моль·К;
  • стандартная энергия Гиббса образования, ΔGo298 = −11,68 кДж/моль;
  • теплота сгорания, ΔHoсгор. = −1306 кДж/моль.

Некоторые физические константы окиси этилена:

Параметр

Значение

Поверхностное натяжение в жидком состоянии
на границе с собственным паром, мДж/м²:

−50,1 °C

−0,1 °C



35,8
27,6

Температура кипения при давлении пара
выше 101,3 кПа, °C:

0,203 МПа (2 атм.)

0,507 МПа (5 атм.)

1,013 МПа (10 атм.)



57,7
83,6
114,0

Вязкость, η×10³ Па·с:

−49,8 °C

−38,2 °C

−21,0 °C

0,0 °C


0,577
0,488
0,394
0,320

Уравнение зависимости давления пара (p, мм рт. ст.), от температуры (t, °C) в интервале от −91 до 10,5 °C

lg p = 6,251 − 1115,1/(244,14+t)

Дипольный момент при температуре 17—176 °C, 10−30 Кл·м

6,26

Химические свойства

Благодаря особенностям молекулярной структуры (см. раздел «Строение и параметры молекулы»), окись этилена является весьма реакционноспособным соединением и легко вступает в реакции с различными соединениями с разрывом C-O связи и раскрытием цикла. Для соединения наиболее характерны реакции с нуклеофилами, проходящие по механизму SN2 как в кислой (слабые нуклеофилы: вода, спирты), так и щелочной среде (сильные нуклеофилы: OH, RO, NH3, RNH2, RR’NH и пр.)

Применение

Основным направлением использования окиси этилена является получение этиленгликолей: до 75 % всего глобального потребления. Среди других ключевых производных можно выделить этоксилаты, этаноламины, простые и сложные эфиры этиленгликоля, полиэтиленгликоль.

Промышленное производство на основе окиси этилена

Основные направления промышленного использования

Окись этилена — важнейшее сырьё, используемое в производстве крупнотоннажной химической продукции, являющейся основой для большого числа разнообразных товаров народного потребления во всех промышленно развитых странах.

Основные направления использования окиси этилена:

  • этиленгликоли — используются в качестве антифризов, в производстве полиэстера, полиэтилентерефталата (ПЭТ — сырьё для пластиковых бутылок), агентов для осушения газов, жидких теплоносителей, растворителей и пр.;
  • полиэтиленгликоли — используются в производстве парфюмерии и косметики, фармацевтических препаратов, лубрикантов, растворителей для красок и пластификаторов;
  • эфиры этиленгликоля — входят в состав тормозных жидкостей, моющих средств, растворителей лаков и красок;
  • этаноламины — применяются в производстве мыла и моющих средств, очистки природного газа и аппретирования тканей;
  • этоксилаты[114] — используют в производстве моющих средств, в качестве сурфактантов, эмульгаторов и диспергаторов.

Крупнейшим направлением использования окиси этилена является производство этиленгликолей, однако процент его применения в этом виде сильно варьирует в зависимости от региона: от 44 % в Западной Европе, 63 % Японии и 73 % в Северной Америке до 90 % в остальной части Азии и 99 % в Африке.

Химическая опасность

Бесцветный газ со слащавым, вызывающим тошноту запахом, напоминающим эфирТяжелее воздуха. Температура затвердевания                -112,5°С, при температуре  +10,7°С сжижается в бесцветную подвижную жидкость со жгучим вкусов. Хорошо растворяется в воде, спирте и других органических растворителях. С воздухом образует взрывоопасную смесь.

Окись этилена используется в производстве полиэтиленгликолей, полиэтиленоксида и сополимеров с окисью пропилена, полиэтилентерефталата, поверхностно-активных веществ, этаноламинов, деэмульгаторов нефти, фумигантов.

Окись этилена перевозят в контейнерах, железнодорожных цистернах, баллонах, которые являются временным его хранилищем. Обычно окись этилена хранится в сферических резервуарах (объемом 600-2000 м3) при температуре окружающей среды под давлением собственных паров 6-18 кгс / см2. Максимальные объемы хранения 583 тонн.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) окиси этилена в воздухе населенных пунктов (среднесуточная) 0,3 мг/м3, в воздухе рабочей зоны производственных помещений – 1,0 мг/м3. Нижний предел обнаружения запаха – 1,5 мг/м3. Смертельная концентрация составляет 1700 мг/м3 в течение 4 часов.

При ликвидации аварий связанных с утечкой (выбросом) окиси этилена изолировать опасную зону в радиусе 400 м, удалить из нее людей, держаться наветренной стороны, избегать низких мест, не курить.

Непосредственно на месте аварии и на удалении  до 400 м работы проводят в изолирующих противогазах или дыхательных аппаратах (АИР-98МИ, КИП-8, ИП-4М, ИВА-24М) и средствах защиты кожи (КИХ-4, КИХ-5, Л-1, ОЗК). На удалении от источника химического заражения 400 м и более для защиты органов дыхания используются фильтрующие промышленные противогазы.

 

Средства защиты

Время защитного действия (час)

 при концентрациях (мг/м3)

Наименование

Марка

коробки

25

75

500

5000

Промышленные противогазы большого габарита

М б/ф

М с/ф

100

50

50

25

25

12

5

2,5

малого габарита ПФМГ-96

К

У, М

30

20

15

10

2,5

1,6

0,16

0,16

модульного типа ППФМ-92

с одной коробкой

с двумя коробками

 

К

К

 

20

40

 

10

20

 

1,6

3,3

 

0,16

0,33

 

Наличие окиси этилена определяют:

-сигнализатором термохимическим «Щит-2»;

-пневмоакустическим эксплозиметром «Трель-1».

Нейтрализуют окись этилена 25-%-ным водным раствором аммиака (например, 250 литров аммиака и 750 литров воды). Для обеззараживания 1 т окиси этилена используется 2 т водного раствора аммиака.

Для рассеивания газов используют распыленную воду (на 1 т окиси этилена 22 т воды). Место разлива обваловывают и не допускают попадания вещества в поверхностные воды, промывают большим количеством воды, покрывают воздушно-механической пеной.

Для распыления воды или растворов применяют пожарные машины, мотопомпы (МП-800), а также имеющиеся на химически опасных объектах гидранты и спецсистемы 

Действия руководителяизолировать опасную зону в радиусе 200 м, удалить из нее людей, держаться наветренной стороны, избегать низких мест, не курить.

Оказание первой медицинской помощи:

В зараженной зоненадевание противогаза на пострадавшего, эвакуация из зоны заражения.

После эвакуации из зараженной зоны: покой, тепло, дать увлажненный кислород, обильное промывание кожи и слизистых водой, в глаза 2-3 капли 30%-ного раствора альбуцида, желудок промыть водой.

 

Система комментирования SigComments

Не нашли что искали? Вы можете оставить заявку, в форме обратной связи.

Портал Gosstanart.info не осуществляет коммерческой деятельности, не сотрудничает с рекламодателями, производителями товаров и компаниями предоставляющими услуги. Просьба, не обращаться с коммерческими предложениями! Вся информация, представленная на портале, результат независимых исследований и является свободно распространяемой информацией.

Главная  Новости портала   Черный список   Архив   Обратная связь