1. Ethylene glycol là gì?
- Ethylene Glycol, hay còn được biết đến với tên gọi quốc tế IUPAC là ethane-1,2-diol, mang công thức hóa học . Đây là một loại xi-rô hương vị không màu, không mùi. Ethylen glycol có độc tính vừa phải.
2. Tính chất của Etylen glicol là gì?
a. Tính chất hóa học
- Phản ứng với kim loại: Ethylene glycol có khả năng phản ứng với một số kim loại để tạo thành các phức chất.
+ Ví dụ, nó có thể tạo phức với đồng II hydroxit (Cu(OH)₂) trong một phản ứng hóa học.
- Phản ứng với đồng II hydroxit để tạo phức: Ethylene glycol có khả năng tạo phức với đồng II hydroxit. Trong phản ứng này, ethylene glycol kết hợp với đồng II hydroxit để tạo thành một phức có cấu trúc phức tạp hơn.
- Phản ứng este hóa: Ethylene glycol có thể tham gia vào phản ứng este hóa, trong đó nó tạo liên kết este với một axit hoặc este. Trong quá trình này, nhóm -OH trong ethylene glycol tương tác với nhóm -COOH hoặc nhóm -COOR để tạo thành liên kết este. Điều này mở ra nhiều ứng dụng trong tổng hợp hữu cơ và công nghiệp.
- Phản ứng tách nước: Ethylene glycol cũng có khả năng tham gia vào phản ứng tách nước, trong đó một phân tử nước được loại bỏ từ hợp chất. Đây là một quá trình quan trọng trong các phản ứng hóa học và tổng hợp hữu cơ.
- Phản ứng oxy hóa: Ethylene glycol có khả năng bị oxy hóa trong môi trường phù hợp. Trong quá trình này, nhóm -OH trong ethylene glycol có thể bị chuyển thành nhóm chức có tính oxy hóa cao hơn. Điều này có thể tạo điều kiện cho việc sử dụng ethylene glycol trong các quá trình oxi hóa quan trọng.
b. Tính chất vật lý
- Ethylene glycol là một chất lỏng không màu, không có mùi đặc trưng. Tuy nhiên, nó có một vị ngọt nhẹ và có khả năng hấp thụ nước mạnh mẽ. Ngoài ra, ethylene glycol cũng có thể hoà tan trong nhiều dung môi hữu cơ khác nhau như rượu etylic hay axeton.
- Ethylene glycol được xem là một chất dễ kết tinh. Khi nhiệt độ giảm, dung dịch ethylene glycol sẽ trở thành một chất lỏng có độ nhớt cao. Khi tiếp tục làm lạnh, chất lỏng này có thể tạo thành dạng đông, tạo nên một hình dạng giống như thủy tinh. Sự kết tinh này thường xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn và có thể tạo thành các cấu trúc tinh thể rất đẹp mắt. Điều này có thể được quan sát rõ ràng khi dung dịch ethylene glycol được làm lạnh trong điều kiện phù hợp.
3. Ethylene glycol được sản xuất và điều chế như thế nào?
a. Sản xuất Ethylene Glycol từ oxy hóa trực tiếp Etylene
- Đây là quy trình mà Ethylene Oxit () sẽ phản ứng với nước dưới sự hỗ trợ của xúc tác axit, bazơ hoặc diễn ra ở môi trường pH trung tính trong nhiệt độ cao.
C2H4O + H2O → HO-CH2CH2-OH
b. Sản xuất Ethylene Glycol từ oxit etylen thủy phân
- Đây là phương pháp sản xuất Ethylene Glycol được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp nhờ khả năng vận hành trực tiếp giữa Ethylene và Oxy mà không cần chất xúc tác.
- Nhược điểm của phương pháp này là độ chuyển hóa của etylen oxit không cao. Vì vậy để tạo ra Ethylene Glycol, người ta sẽ cần sử dụng một lượng lớn Ethylene oxide.
4. Etylen glicol có nguy hiểm không?
- Etylen glicol là một chất nguy điểm. Khi bị ngộ độc, cơ chế sẽ phân giải loại chất này, chúng sẽ phân tách thành axit glycolic và axit oxalic gây ra phần lớn độc tính.
+ Triệu chứng ban đầu: Buồn nôn, mệt mỏi, hoa mắt, phát ngôn líu nhíu như người say rượu, nhịp tim nhanh hoặc liệt mặt.
+ Giai đoạn chuyển biến: Ý thức giảm dần, xuất hiện co giật và đau đầu dữ dội.
+ Kết quả lâu dài: Người bệnh có thể bị bệnh suy thận và tổn thương não. Trường hợp nghiêm trọng hơn hết có thể gây ra tình trạng tử vong nếu sử dụng dù chỉ một lượng nhỏ mà thôi.
5. Một số Ứng dụng đa dạng của hợp chất Etylen glicol trong công nghiệp
- Sản xuất dung môi:
+ Ứng dụng chủ yếu trong công thức chống đông, hóa chất tinh khiết Etylen glicol chiếm 50%.
+ Đóng vai trò là nguyên liệu thô quan trọng trong sản xuất polyester chiếm 40%.
- Ứng dụng làm chất chống đông:
+ Do Ethylene glycol nguyên chất thường đóng băng ở khoảng -12 ° C, nhưng khi trộn với nước, hợp chất sẽ bị phá vỡ liên kết Hydro, vì vậy điểm đóng băng của hỗn hợp không hoạt động.
+ Sở hữu khả năng ăn mòn nên Etylen glicol là thành phần quan trọng của các hỗn hợp đông lạnh, để bảo quản các mô và mô sinh học ở nhiệt độ thấp.
- Khí đốt và cơ khí:
+ Trong công nghiệp khí tự nhiên, hợp chất này đóng vai trò là chất khử nước và làm khô, ngăn chặn sự hình thành hydrat trong các đường ống dẫn khí dài. Đối với lĩnh vực ô tô và điều hòa không khí, nó là chất lỏng truyền nhiệt đối lưu hiệu quả, bảo vệ động cơ khỏi sự quá nhiệt.
- Chất kích thích sự ra hoa, ra quả:
+ Etylen glicol tạo sự biến đổi của mảng trong các tế bào thịt quả, dẫn đến sự giải phóng các enzyme và giúp quả chín nhanh hơn. Đồng thời, ảnh hưởng lên sự tổng hợp các enzyme mới, tạo sự biến đổi trong quá trình chín của quả.