Ethyleenoxide of epoxyethaan (C2H4O) is een kleurloos, brandbaar gas dat wordt gebruikt bij de productie van verschillende consumentenproducten. Het is ook een krachtig sterilisatiemiddel en kan schadelijk zijn voor de menselijke gezondheid.
| IUPAC-naam | Oxiraan |
| Moleculaire formule | C2H4O |
| CAS-nummer | 75-21-8 |
| Synoniemen | Dimethyleenoxide, epoxyethaan, oxacyclopropaan, 1,2-epoxyethaan, 2-oxacyclopropaan, dihydrooxireen |
| InChi | InChI=1S/C2H4O/c1-2-4-3-1/h1-2H2 |
Epoxyethaan structuur
De structuur van epoxyethaan is een drieledige ring bestaande uit twee koolstofatomen en één zuurstofatoom. Koolstofatomen zijn verbonden door een enkele binding en elk koolstofatoom is ook gebonden aan een waterstofatoom. Het zuurstofatoom is via een dubbele binding aan een van de koolstofatomen gekoppeld. De moleculaire geometrie van epoxyethaan is trigonaal vlak.
Epoxyethaan Moleculair gewicht
Het molecuulgewicht van epoxyethaan is 44,05 g/mol. Het molecuulgewicht is de som van de atoomgewichten van alle atomen in een molecuul en wordt uitgedrukt in gram per mol (g/mol). Het molecuulgewicht van een verbinding is nuttig bij veel chemische berekeningen, zoals het bepalen van de hoeveelheid van een stof die nodig is voor een bepaalde reactie.
Molaire massa van ethyleenoxide
De molaire massa van ethyleenoxide is 44,05 g/mol. Molaire massa is de massa van één mol van een stof en wordt uitgedrukt in gram per mol (g/mol). De molaire massa van een verbinding is nuttig bij veel chemische berekeningen, zoals het bepalen van de massa van een bepaald aantal mol van een stof of het berekenen van de concentratie van een oplossing in termen van mol per liter.
Kookpunt van C2H4O
Het kookpunt van ethyleenoxide is 10,4°C (50,7°F) bij standaard atmosferische druk. Ethyleenoxide is een vluchtig en licht ontvlambaar gas dat bij relatief lage temperatuur kookt. Deze eigenschap maakt het nuttig in bepaalde industriële toepassingen, zoals de productie van kunststoffen en synthetische vezels. Dit maakt ethyleenoxide echter ook gevaarlijk bij het hanteren en transporteren.
Smeltpunt van ethyleenoxide
Ethyleenoxide is een gas bij kamertemperatuur en heeft geen smeltpunt. Het kan vloeibaar worden gemaakt bij lage temperaturen en hoge druk, maar bestaat onder normale omstandigheden niet in vaste toestand.
Dichtheid van ethyleenoxide g/ml
De dichtheid van epoxyethaan is 0,882 g/ml bij 20°C (68°F). De dichtheid is de massa van een stof per volume-eenheid en wordt uitgedrukt in gram per milliliter (g/ml) of kilogram per kubieke meter (kg/m³). De dichtheid van epoxyethaan is lager dan die van water, wat betekent dat het op het wateroppervlak zal drijven.
Epoxyethaan formule
De chemische formule voor epoxyethaan is C2H4O. De formule geeft het aantal en het type atomen aan dat aanwezig is in een molecuul van de verbinding. In epoxyethaan zijn er twee koolstofatomen, vier waterstofatomen en één zuurstofatoom. De formule voor ethyleenoxide is belangrijk bij veel chemische berekeningen, zoals het balanceren van chemische vergelijkingen en het bepalen van het molecuulgewicht van de verbinding.
| Verschijning | Kleurloos gas |
| Soortelijk gewicht | 0,882 (20°C) |
| Kleur | Kleurloos |
| Geur | Zacht, zoals ether |
| Molaire massa | 44,05 g/mol |
| Dikte | 0,882 g/ml bij 20°C |
| Fusie punt | N.v.t |
| Kookpunt | 10,4°C (50,7°F) |
| Flitspunt | -18°C (-0,4°F) |
| oplosbaarheid in water | Volledig oplosbaar |
| Oplosbaarheid | Oplosbaar in de meeste organische oplosmiddelen |
| Dampdruk | 1075 mmHg (20°C) |
| Dampdichtheid | 1,52 (lucht = 1) |
| pKa | 11.6 |
| pH | 7 (neutraal) |
Ethyleenoxideveiligheid en gevaren
Epoxyethaan (C2H4O) is een licht ontvlambaar en reactief gas dat verschillende veiligheids- en gezondheidsrisico’s met zich meebrengt. Het kan huid- en oogirritatie, ademhalingsproblemen en neurologische effecten veroorzaken. C2H4O is ook een bekend carcinogeen en langdurige blootstelling kan leiden tot een verhoogd risico op kanker. Daarom moeten passende voorzorgsmaatregelen worden genomen bij het hanteren of werken met C2H4O, inclusief het dragen van persoonlijke beschermingsmiddelen, het zorgen voor voldoende ventilatie en het volgen van veilige opslag- en hanteringsprocedures. Bij blootstelling moet onmiddellijk medische hulp worden ingeroepen en moet eerste hulp worden verleend, afhankelijk van de ernst van de symptomen.
| Gevarensymbolen | Schedel en gekruiste knekels, vlam |
| Beveiligingsbeschrijving | Licht ontvlambaar, giftig, kankerverwekkend, bijtend |
| VN-identificatienummers | VN 1040 |
| HS-code | 2909.11.00 |
| Gevarenklasse | 2.3 (Ontvlambaar gas) |
| Verpakkingsgroep | I |
| Toxiciteit | Zeer giftig en kankerverwekkend |
Methoden voor de synthese van ethyleenoxide
Ethyleenoxide kan op verschillende manieren worden gesynthetiseerd. Een van de meest gebruikelijke methoden is de katalytische oxidatie van ethyleen met lucht of zuurstof. Bij dit proces wordt ethyleen bij hoge temperaturen (200-300°C) en druk (1-2 atm) over een zilver- of goudkatalysator geleid. Bij de reactie ontstaan ethyleenoxide en water als bijproducten.
Een andere methode omvat het chloorhydrineproces, waarbij ethyleen reageert met chloor en water om ethyleenchloorhydrine te vormen, dat vervolgens wordt gehydrolyseerd om ethyleenoxide en zoutzuur te produceren. Deze methode is minder gebruikelijk vanwege milieuproblemen die verband houden met het gebruik van chloor.
Een andere methode omvat directe epoxidatie van ethyleen met behulp van organische peroxiden of peroxyzuren. Deze methode vereist hoge temperaturen en drukken en komt minder vaak voor vanwege veiligheidsproblemen die verband houden met het gebruik van zeer reactieve en explosieve reagentia.
Onlangs zijn nieuwe methoden ontwikkeld voor het synthetiseren van ethyleenoxide, zoals de elektrochemische omzetting van ethyleen met behulp van een elektrolytische cel met vast oxide. Deze methode bevindt zich nog in de experimentele fase, maar is veelbelovend voor het verminderen van de impact op het milieu en het verhogen van de efficiëntie van de productie van ethyleenoxide.
Gebruik van ethyleenoxide
Ethyleenoxide heeft verschillende industriële en commerciële toepassingen.
- C2H4O speelt een cruciale rol bij de productie van ethyleenglycol, dat in verschillende industrieën wordt gebruikt als koelmiddel en antivries.
- Het vermogen van de verbinding om micro-organismen, waaronder bacteriën, virussen en schimmels, binnen te dringen en te doden, maakt het tot een waardevol sterilisatiemiddel voor medische apparatuur en benodigdheden.
- C2H4O dient als grondstof bij de productie van ethoxylaten, die fungeren als emulgatoren, bevochtigers en dispergeermiddelen bij de productie van oppervlakteactieve stoffen en detergentia.
- De verbinding is ook nuttig bij de productie van polyurethaanschuimen en kunststoffen, evenals bij de synthese van verschillende chemicaliën zoals ethanolaminen, glycolethers en vetzuuresters.
- C2H4O vindt toepassingen bij de productie van textiel, lijmen en coatings, maar ook bij de extractie van natuurlijke producten zoals oliën en smaakstoffen.
- C2H4O is een ontsmettingsmiddel dat helpt bij het bestrijden van ongedierte en insecten die voorkomen in granen en andere voedingsproducten.
Over het geheel genomen heeft C2H4O een breed scala aan toepassingen vanwege het vermogen om te reageren met verschillende verbindingen en de hoge reactiviteit en veelzijdigheid ervan. Het gebruik van ethyleenoxide vereist echter een zorgvuldige afweging van de veiligheid, de gevolgen voor het milieu en de wettelijke vereisten, en er moeten passende maatregelen worden genomen om een veilige hantering, transport en distributie te garanderen. gebruik van de verbinding.
Vragen:
Ethyleenoxide-sterilisatoren?
Ethyleenoxidesterilisatoren zijn apparaten die ethyleenoxidegas gebruiken om medische apparatuur en benodigdheden te steriliseren. Deze sterilisatoren werken door apparatuur of voorraden bloot te stellen aan ethyleenoxidegas in een afgesloten kamer of ruimte. Het gas dringt door in verpakkingen en materialen en vernietigt eventueel aanwezige micro-organismen.
Sterilisatie met ethyleenoxide?
Epoxyethaan wordt veel gebruikt voor sterilisatie in de gezondheidszorg. Het is bijzonder effectief in het doden van micro-organismen, waaronder bacteriën, virussen en schimmels, vanwege het vermogen om verpakkingen en andere materialen binnen te dringen. Epoxyethaansterilisatie wordt vaak gebruikt voor warmtegevoelige medische apparaten en benodigdheden die niet bestand zijn tegen traditionele sterilisatiemethoden zoals autoclaveren of bestraling.
Waarom is ethyleenoxide gevaarlijk?
Epoxyethaan is een zeer gevaarlijke stof vanwege de ontvlambaarheid, reactiviteit en toxiciteit ervan. Het is een bekend carcinogeen en kan een reeks gezondheidseffecten veroorzaken, waaronder huid- en oogirritatie, ademhalingsproblemen en neurologische effecten. Langdurige blootstelling aan epoxyethaan kan het risico op kanker vergroten. Bovendien is epoxyethaan zeer brandbaar en kan het explosieve mengsels vormen met lucht. Daarom moeten passende voorzorgsmaatregelen worden genomen bij het hanteren of werken met epoxyethaan, inclusief het dragen van persoonlijke beschermingsmiddelen, het zorgen voor voldoende ventilatie en het volgen van veilige opslag- en hanteringsprocedures.