اتیلن گلیکول

اتیلن گلیکول (Ethylene glycol, EG) که معمولا به آن گلیکول گفته می شود، ساده ترین عضو دی الکل هاست.اساساً اين ماده شيميايي به دو منظور مورد استفاده قرار می گیرد. يک به عنوان یک ماده خام در تولید الیاف پلی استر مورد استفاده می باشد و دوم اينکه برای فرمولاسیون محصولات ضدیخ مورد استفاده قرار می گیرد نام های مترادف : (EG) ; گلیکول ; اتیلن گلایکول ; گلایکول  

اتیلن گلیکول

اتیلن گلیکول بدون رنگ، عموما بدون بو، فراریت اندک، ویسکوزیته پایین و جاذب آب در شبکه ی ملکولی است.اتیلن گلیکول بسیار سمی است .جاذب رطوبت است و در طیف بسیار وسیعی از مواد قطبی مانند آب، الکل ها، گلیکول اترها و استون قابل امتزاج است، اما در مواد غیر قطبی مانند و تولوئن حلالیت پایینی دارد.اتیلن گلایکول از اتیلن و بوسیله اتیلن اکساید ساخته میشود. گروه های هیدروکسیل در گلیکول ها خواص شیمیایی عمومی الکل های معمولی را به گلیکول ها می دهند.

گروه هیدروکسیل عامل ایجاد بسیاری از ترکیب هاست. مواد دارای هیدروکسیل ها را می توان به آلدئید ها، آلکیل هالید ها، آمین ها، آزید ها، اسیدهای کربوکسیلیک، اترها، مرکاپتان ها، نیترات استرها، نیتریل ها، استر های نیتریت، استرهای آلی، پراکسیدها، استرهای فسفات و استرهای سولفات تبدیل کرد.      

این خواص شیمیایی اجازه می دهد اتیلن گلیکول به عنوان یک واسطه در طیف وسیعی از واکنش ها عمل کند. به خصوص برای تشکیل رزین این وجود واسطه ها مهم است ، از جمله تولید رزین می توان به تولید رزین های پلی استر اشاره کرد. این ترکیب در آب و بسیاری از مایعات آلی کاملا محلول است.

اتیلن گلیکول هنگامی که در آب حل می‌شود، هیدروژن را مختل می‌کند. اتیلن گلیکول خالص در محدوده دمای منفی ۱۲ درجه سانتیگراد يخ میزند ، اما هنگام مخلوط شدن با آب، مخلوط به راحتی کریستال نمی‌شود و بنابراین نقطهٔ انجماد مخلوط به طور چشمگيری کاهش می‌یابد. به‌طور خاص، مخلوطی از ۶۰٪ اتیلن گلیکول و ۴۰٪ آب در دمای منفی ۴۵ انجماد می‌یابد.بنابراین مشخص ایت استفاده عمده ی اتیلن گلیکول به عنوان یک ضد یخ بر اساس توانایی آن در کاهش نقطه ی انجماد در هنگام مخلوط شدن با آب است.

مشخصات فنی

• نام شیمیایی : اتیلن گلیکول (Ethylene glycol, EG)
• فرمول شیمایی : C2H6O2
• دمای جوش : ۱۹۷.۳ درجه سانتی‌گراد
• دمای ذوب: −۱۲٫۹ درجه سلسیوس (۸٫۸ درجه فارنهایت; ۲۶۰٫۲ کلوین)
• دمای خودآتشگیری: ۴۱۰ °C یا  (۷۷۰ °F)
•  نقطه اشتعال :111 °C
• چگالی :1.1132 g/cm³
• جرم مولی: 62.07 gr/mol
• شکل ظاهری : مایعی است غلیظ ( ویسکوزیته متوسط ) بی رنگ و بی بو و شیرین مزه است.
• انواع :مونو اتیلن گلایکول  ، دی اتیلن گلایکول ، تری اتیلن گلایکول

انواع اتیلن گلایکول ها

مونو اتیلن گلیکول (Monoethylene glycol (MEG

مونو اتیلن گلایکول یک ترکیب آلی است که به عنوان ضدیخ در وسایل نقلیه و پیش ماده برای پلیمرها مورد استفاده قرار می گیرد. مونو اتیلن گلایکول در حالت خالص، مایعی بیرنگ، بی بو و سمی می باشد و مزه ای شیرین دارد. موارد مصرف: در صنایع پلاستیک، تهیه رزین ها ،فیبرهای پلیمری ;  الیاف پلی استر، بطری‌های نوشیدنی ،فیلم‌های بسته‌بندی

دی اتیلن گلیکول (Diethylene glycol (DEG

دی اتیلن گلایکول ترکیبی آلی، شفاف، نمگیر و بی بو است. این ماده با آب و حلال های آلی امتزاج پذیر است. دی اتیلن گلایکول دارای دو گروه اتیلن است که بوسیله یک اتم اکسیژن به یکدیگر متصل شده اند. دی اتیلن گلایکول مانند سایر الکل های دو عاملی دارای دو گروه عاملی OH- است. موارد مصرف: بعنوان حـلال در صنعت نفت و گاز، رزین های پلی استر، نرم کننده ها;حلال نیترو سلولز، تولید TEG

تری اتیلن گلیکول (Triethylene glycol (TEG

تری اتیلن گلیکول یک ترکیب آلی از خانواده الکل های دو عاملی یا دی ال است و به عنوان پلاستی سایزر وینیل مصرف می شود. خاصیت سمی این ماده بالا است.; همچنین این ماده در وسایل آنتی میکروبی نیز استفاده می شود. موارد مصرف: درصنعت نفت و گاز، جاذب رطوبت، نساجی، کاشی، سیمان، در سیستم تهویه مطبوع

تولید ها اتیلن گلایکول

اگرچه اتیلن گلایکول از سال 1859 شناخته شده بود، اما تا زمان جنگ جهانی اول به صورت صنعتی تولید نشد. در آن زمان سنتز این ماده را توسط هیدرولیز اتیلن اکساید انجام می دادند.

تولید از فرمالدهید و کربن مونواکسید نیز در بین سال های 1940 تا 1963 رایج بوده است. در حال حاضر تنها یک روش برای تولید اتیلن گلیکول استفاده می شود. این روش بر اساس هیدرولیز اتیلن اکساید است که از طریق اکسیداسیون مستقیم اتیلن با هوا یا اکسیژن بدست می آید. اتیلن اکساید بدون وجود کاتالیست هیدرولیز حرارتی شده و به Ethylene glycol تبدیل می شود. در این روش مخلوط اتیلن اکساید – آب تا 200°C پیش گرما داده می شود که به موجب آن اتیلن اکسید به EG تبدیل می شود. از این فرآیند DEG ، TEG و MDG نیز تولید می شوند. علت تولید این مواد این است که سرعت واکنش اتیلن اکساید با EG بسیار سریعتر از واکنش آن با آب است. مقدار آب موجود در راکتور به صورت مستقیم بر میزان تولید این مواد تاثیر دارد.

کاربرد ها اتیلن گلیکول

به عنوان مایع خنک کننده و عامل انتقال گرما

استفاده عمده از اتیلن گلیکول به عنوان یک عامل برای انتقال حرارت با روش همرفتی است، به عنوان مثال، این ماده درخودرو و رایانه هایی که سیال کاری خنک کننده آن ها مایع است به کار می رود. اتیلن گلیکول معمولا در سیستم های تهویه مطبوع در سیستم آب سرد نیز استفاده می شود. در سیستم های گرمایی / خنک سازی ژئوترمال، اتیلن گلیکول مایعی است که گرما را از طریق استفاده از یک پمپ گرمایی ژئوترمال انتقال می دهد. اتیلن گلایکول انرژی را از منبع گرم (دریاچه، اقیانوس، آب آب) به دست آورده و آن را به در محل مورد نیاز تخلیه می کند.

ضد یخ

در حال حاضر بیشترین مصرف اتیلن گلیکول به منظور تولید سیال خنک کننده موتور است. از اتیلن گلایکول به عنوان ضدیخ در خودرو و ماشین آلات استفاده می شود.اتیلن گلیکول خالص در حدود 12- درجه سانتیگراد (10.4 درجه فارنهایت) یخ می زند، اما هنگام مخلوط شدن با آب، این مخلوط در دمای پایین یخ می شود. به عنوان مثال، مخلوطی از 60٪ اتیلن گلیکول و 40٪ آب در دمای 45-(C 49°- درجه فارنهایت) منجمد می شود.

استفاده از اتیلن گلیکول نه تنها نقطه انجماد مخلوط های آبی را کاهش می دهد. بلکه نقطه جوشش را نیز افزایش می دهد. افزایش دمای جوش به این علت است. که اتیلن گلیکول خالص دارای نقطه جوش بسیار بالاتر و فشار بخار پایین نسبت به آب خالص است.در سیستم خنک کنندگی خودروها مایع اتیلن گلایکول عمل اساسی مقابله با یخ زدگی را ایفا می کند. ولی به علت خورنده بودن این ماده به آن بازدارنده های ضد خوردگی اضافه می کنند تا از زنگ زدگی جلوگیری شود.

تولید پلیمر

در صنایع پلاستیک، اتیلن گلیکول یک ماده ی واسطه ی مهم برای تولید الیاف پلی استر و رزین است. به عنوان مواد اولیه در ساخت پلی استرهایی مانند پلی اتیلن ترفتالات (PET) (40٪) استفاده می شود.پلی اتیلن ترفتالات، که در ساخت بطری های پلاستیکی برای نوشیدنی های غیر الکلی کاربرد دارد، از اتیلن گلیکول تهیه می شود.

ماده خشک‌کننده

به دلیل نقطه جوش بالا و آب دوستی، یک ماده رطوبت زدای مفید است;این ماده برای حذف بخار آب از گاز طبیعی قبل از پردازش بیشتر استفاده می‌شود.

مهار هیدرات

به طور گسترده ای برای جلوگیری از تشکیل هیدرات های گاز طبیعی در خطوط لوله با طول زیاد است ; که گاز طبیعی را از میدان های گازی دور به مکان مورد نظر انتقال می دهند.

اطلاعات زیست محیطی اتیلن گلایکول ها

اتیلن گلیکول یک ماده شیمیایی با حجم بالای تولید است. در حدود 10 روز در هوا و چند هفته در آب و خاک فرو تجریه می شود. این محصول از طریق محصولات حاوی اتیلن گلیکول وارد محیط می شود. هرچند که دوزهای اندک این ماده هیچ سمیتی ندارند، اما در دوزهای نزدیک بالا (≥ 1000 میلی گرم در کیلوگرم در روز) اتیلن گلیکول به عنوان تراتوژن (از بین برنده ی موجودات زنده) عمل می کند.

بسته‌بندی و نگهداری

اتیلن گلیکول معمولا در تجهیزات فولادی ذخیره می شود. مخازنی که با پوشش های فنولیک و اپوکسی-فنلی پوشیده شده اند، مانند تانک های پلاستیکی تقویت شده فایبرگلاس و تانک های ضدزنگ نیز میتواند برای ذخیره سازی این ماده استفاده شود. از آلومینیوم در دماهای پایین (حدود 104 درجه فارنهایت یا حداکثر 40 درجه سانتیگراد) برای ذخیره سازی این ماده استفاده شده است، اما توصیه نمی شود که ظرف آلومینیومی گرم شود. آهن روی یا گالوانیزه برای ذخیره سازی این ماده توصیه نمی شود.

آلیاژهای مس نیز ممکن است باعث تغییر رنگ محصول شوند. فولاد گالوانیزه و قلع یا با ضخامت کم نباید مورد استفاده قرار گیرد. برای نگهداری طولانی مدت، یک مخزن ذخیره سازی با یک رزین پخته شده، یک رزین اپوکسیفنیل خشک یا رزین وینیل یا مخزن ضدزنگ یا آلومینیوم پیشنهاد شده است. آهن روی یا گالوانیزه توصیه نمی شود و آلیاژهای مس یا مس ممکن است باعث تغییر رنگ محصول شوند. فولاد گالوانیزه و قلع نیز نباید برای ذخیره سازی این ماده استفاده شود.

لینک های مرتبط :

دی اتیلن گلایکول