L’oxyde d’éthylène ou époxyéthane (C2H4O) est un gaz incolore et inflammable utilisé dans la production de divers produits de consommation. C’est également un puissant agent stérilisant et peut être nocif pour la santé humaine.
| Nom UICPA | Oxirane |
| Formule moléculaire | C2H4O |
| Numero CAS | 75-21-8 |
| Synonymes | Oxyde de diméthylène, époxyéthane, oxacyclopropane, 1,2-époxyéthane, 2-oxacyclopropane, dihydrooxirène |
| InChI | InChI=1S/C2H4O/c1-2-4-3-1/h1-2H2 |
Structure époxyéthane
La structure de l’époxyéthane est un cycle à trois chaînons composé de deux atomes de carbone et d’un atome d’oxygène. Les atomes de carbone sont reliés par une simple liaison et chaque atome de carbone est également lié à un atome d’hydrogène. L’atome d’oxygène est lié à l’un des atomes de carbone par une double liaison. La géométrie moléculaire de l’époxyéthane est plan trigonale.
Poids moléculaire de l’époxyéthane
Le poids moléculaire de l’époxyéthane est de 44,05 g/mol. Le poids moléculaire est la somme des poids atomiques de tous les atomes d’une molécule et est exprimé en grammes par mole (g/mol). Le poids moléculaire d’un composé est utile dans de nombreux calculs chimiques, tels que la détermination de la quantité d’une substance requise pour une certaine réaction.
Masse molaire de l’oxyde d’éthylène
La masse molaire de l’oxyde d’éthylène est de 44,05 g/mol. La masse molaire est la masse d’une mole d’une substance et est exprimée en grammes par mole (g/mol). La masse molaire d’un composé est utile dans de nombreux calculs chimiques, tels que la détermination de la masse d’un certain nombre de moles d’une substance ou le calcul de la concentration d’une solution en termes de moles par litre.
Point d’ébullition du C2H4O
Le point d’ébullition de l’oxyde d’éthylène est de 10,4 °C (50,7 °F) à pression atmosphérique standard. L’oxyde d’éthylène est un gaz volatil et hautement inflammable qui bout à une température relativement basse. Cette propriété le rend utile dans certaines applications industrielles, comme la production de plastiques et de fibres synthétiques. Cependant, cela rend également l’oxyde d’éthylène dangereux à manipuler et à transporter.
Point de fusion de l’oxyde d’éthylène
L’oxyde d’éthylène est un gaz à température ambiante et n’a pas de point de fusion. Il peut être liquéfié à basse température et à haute pression, mais il n’existe pas à l’état solide dans des conditions normales.
Densité d’oxyde d’éthylène g/ml
La densité de l’époxyéthane est de 0,882 g/mL à 20 °C (68 °F). La densité est la masse d’une substance par unité de volume et est exprimée en grammes par millilitre (g/mL) ou en kilogrammes par mètre cube (kg/m³). La densité de l’époxyéthane est inférieure à celle de l’eau, ce qui signifie qu’il flottera à la surface de l’eau.
Formule époxyéthane
La formule chimique de l’époxyéthane est C2H4O. La formule indique le nombre et le type d’atomes présents dans une molécule du composé. Dans l’époxyéthane, il y a deux atomes de carbone, quatre atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène. La formule de l’oxyde d’éthylène est importante dans de nombreux calculs chimiques, tels que l’équilibrage des équations chimiques et la détermination du poids moléculaire du composé.
| Apparence | Gaz incolore |
| Gravité spécifique | 0,882 (20 °C) |
| Couleur | Incolore |
| Odeur | Doux, semblable à l’éther |
| Masse molaire | 44,05 g/mole |
| Densité | 0,882 g/mL à 20 °C |
| Point de fusion | N / A |
| Point d’ébullition | 10,4 °C (50,7 °F) |
| Point d’éclair | -18 °C (-0,4 °F) |
| Solubilité dans l’eau | Complètement soluble |
| Solubilité | Soluble dans la plupart des solvants organiques |
| Pression de vapeur | 1075 mmHg (20 °C) |
| Densité de vapeur | 1,52 (air = 1) |
| pKa | 11.6 |
| pH | 7 (neutre) |
Oxyde d’éthylène Sécurité et dangers
L’époxyéthane (C2H4O) est un gaz hautement inflammable et réactif qui présente plusieurs risques pour la sécurité et la santé. Il peut provoquer une irritation de la peau et des yeux, des problèmes respiratoires et des effets neurologiques. Le C2H4O est également un cancérigène connu et une exposition prolongée peut entraîner un risque accru de cancer. Par conséquent, des précautions appropriées doivent être prises lors de la manipulation ou du travail avec du C2H4O, notamment en portant un équipement de protection individuelle, en assurant une ventilation adéquate et en suivant des procédures de stockage et de manipulation sûres. En cas d’exposition, des soins médicaux immédiats doivent être recherchés et les premiers secours doivent être pris en fonction de la gravité des symptômes.
| Symboles de danger | Crâne et os croisés, Flamme |
| Description de la sécurité | Facilement inflammable, Toxique, Cancérigène, Corrosif |
| Numéros d’identification de l’ONU | ONU 1040 |
| Code SH | 2909.11.00 |
| Classe de danger | 2.3 (Gaz inflammable) |
| Groupe d’emballage | je |
| Toxicité | Très toxique et cancérigène |
Méthodes de synthèse de l’oxyde d’éthylène
L’oxyde d’éthylène peut être synthétisé par plusieurs méthodes. L’une des méthodes les plus courantes implique l’oxydation catalytique de l’éthylène avec de l’air ou de l’oxygène. Dans ce processus, l’éthylène passe sur un catalyseur d’argent ou d’or à des températures (200-300°C) et des pressions (1-2 atm) élevées. La réaction produit de l’oxyde d’éthylène et de l’eau comme sous-produits.
Une autre méthode implique le processus à la chlorhydrine, dans lequel l’éthylène réagit avec le chlore et l’eau pour former de l’éthylène chlorhydrine, qui est ensuite hydrolysée pour produire de l’oxyde d’éthylène et de l’acide chlorhydrique. Cette méthode est moins courante en raison des préoccupations environnementales liées à l’utilisation du chlore.
Une autre méthode implique l’époxydation directe de l’éthylène à l’aide de peroxydes organiques ou de peroxyacides. Cette méthode nécessite des températures et des pressions élevées et est moins courante en raison de problèmes de sécurité liés à l’utilisation de réactifs hautement réactifs et explosifs.
Récemment, de nouvelles méthodes de synthèse de l’oxyde d’éthylène ont été développées, telles que la conversion électrochimique de l’éthylène à l’aide d’une cellule électrolytique à oxyde solide. Cette méthode est encore au stade expérimental mais s’avère prometteuse pour réduire l’impact environnemental et augmenter l’efficacité de la production d’oxyde d’éthylène.
Utilisations de l’oxyde d’éthylène
L’oxyde d’éthylène a plusieurs applications industrielles et commerciales.
- Le C2H4O joue un rôle essentiel dans la production d’éthylène glycol, que diverses industries utilisent comme liquide de refroidissement et antigel.
- La capacité du composé à pénétrer et à tuer les micro-organismes, notamment les bactéries, les virus et les champignons, en fait un agent stérilisant précieux pour les équipements et fournitures médicaux.
- Le C2H4O sert de matière première dans la production d’éthoxylates, qui agissent comme émulsifiants, agents mouillants et dispersants dans la fabrication de tensioactifs et de détergents.
- Le composé est également utile dans la production de mousses de polyuréthane et de plastiques, ainsi que dans la synthèse de divers produits chimiques comme les éthanolamines, les éthers de glycol et les esters d’acides gras.
- Le C2H4O trouve des applications dans la production de textiles, d’adhésifs et de revêtements, ainsi que dans l’extraction de produits naturels tels que des huiles et des arômes.
- C2H4O est un fumigant qui aide à lutter contre les ravageurs et les insectes présents dans les céréales et autres produits alimentaires.
Dans l’ensemble, le C2H4O a un large éventail d’applications en raison de sa capacité à réagir avec divers composés et de sa réactivité et de sa polyvalence élevées. Cependant, l’utilisation de l’oxyde d’éthylène nécessite un examen attentif de la sécurité, de l’impact environnemental et des exigences réglementaires, et des mesures appropriées doivent être prises pour garantir la sécurité de la manipulation, du transport et de l’utilisation du composé.
Des questions:
Stérilisateurs à l’oxyde d’éthylène ?
Les stérilisateurs à l’oxyde d’éthylène sont des appareils qui utilisent de l’oxyde d’éthylène gazeux pour stériliser le matériel et les fournitures médicales. Ces stérilisateurs fonctionnent en exposant l’équipement ou les fournitures à l’oxyde d’éthylène gazeux dans une chambre ou une pièce scellée. Le gaz pénètre dans les emballages et les matériaux et détruit les micro-organismes éventuellement présents.
Stérilisation à l’oxyde d’éthylène ?
L’époxyéthane est couramment utilisé pour la stérilisation dans le secteur de la santé. Il est particulièrement efficace pour tuer les micro-organismes, notamment les bactéries, les virus et les champignons, en raison de sa capacité à pénétrer dans les emballages et autres matériaux. La stérilisation à l’époxyéthane est souvent utilisée pour les dispositifs et fournitures médicaux sensibles à la chaleur qui ne peuvent pas résister aux méthodes de stérilisation traditionnelles telles que l’autoclavage ou les radiations.
Pourquoi l’oxyde d’éthylène est-il dangereux ?
L’époxyéthane est une substance très dangereuse en raison de son inflammabilité, de sa réactivité et de sa toxicité. C’est un cancérigène connu et peut provoquer toute une série d’effets sur la santé, notamment une irritation de la peau et des yeux, des problèmes respiratoires et des effets neurologiques. Une exposition prolongée à l’époxyéthane peut augmenter le risque de cancer. De plus, l’époxyéthane est hautement inflammable et peut former des mélanges explosifs avec l’air. Par conséquent, des précautions appropriées doivent être prises lors de la manipulation ou du travail avec de l’époxyéthane, notamment en portant un équipement de protection individuelle, en assurant une ventilation adéquate et en suivant des procédures de stockage et de manipulation sûres.