環(huán)氧乙烷(epoxyethane,化學(xué)式C2H4O)又稱為氧化乙烯,是一種有機(jī)化合物,烴的含氧衍生物,是一種有毒的致癌物質(zhì)。
環(huán)氧乙烷易燃易爆,不易長(zhǎng)途運(yùn)輸,因此有強(qiáng)烈的地域性。環(huán)氧乙烷被廣泛地應(yīng)用于洗滌,制藥,印染等行業(yè),以前被用來(lái)制造殺菌劑,在化工相關(guān)產(chǎn)業(yè)可作為清潔劑的起始劑。
環(huán)氧乙烷(EO)為一種最簡(jiǎn)單的環(huán)醚,屬于雜環(huán)類(lèi)化合物,是重要的石化產(chǎn)品。環(huán)氧乙烷在低溫下為無(wú)色透明液體,在常溫下為無(wú)色帶有醚刺激性氣味的氣體,氣體的蒸汽壓高,30℃時(shí)可達(dá)141kPa,這種高蒸汽壓決定了環(huán)氧乙烷熏蒸消毒時(shí)穿透力較強(qiáng)。
環(huán)氧乙烷是繼甲醛之后出現(xiàn)的第2代化學(xué)消毒劑,至今仍為最好的冷消毒劑之一,也是目前四大低溫滅菌技術(shù)(低溫等離子體、低溫甲醛蒸汽、環(huán)氧乙烷、戊二醛)最重要的一員。EO是一種簡(jiǎn)單的環(huán)氧化合物,為非特異性烷基化合物,分子式為C2H4O,結(jié)構(gòu)式為:-CH2-CH2-O-,分子量為44.06。
3理化性質(zhì)
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物理性質(zhì)
環(huán)氧乙烷鍵線式外觀與性狀:無(wú)色氣體。
熔點(diǎn)(℃):-112.2
相對(duì)密度(水=1):0.8711
折射率:1.3614(4℃) 沸點(diǎn)(℃):10.4
相對(duì)蒸氣密度(空氣=1):1.52
分子式:C2H4O
InChI: InChI=1/C2H4O/c1-2-3-1/h1-2H2
分子量:44.052
職業(yè)接觸限值:閾限值 1ppm(時(shí)間加權(quán)平均值);A2(可疑人類(lèi)致癌物)(美國(guó)政府工業(yè)衛(wèi)生學(xué)家會(huì)議,2004年)。
時(shí)間加權(quán)平均容許濃度(PC-TWA):2mg/m3(GBZ2.1-2007《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值第一部分:化學(xué)有害物質(zhì)》)
飽和蒸氣壓(kPa):145.91(20℃)
燃燒熱(kJ/mol):1262.8
臨界溫度(℃):195.8
臨界壓力(MPa):7.19
辛醇/水分配系數(shù)的對(duì)數(shù)值:-0.30
閃點(diǎn)(℃):<-17.8(O.C)
爆炸極限%(V/V):3~100
引燃溫度(℃):429
自燃點(diǎn)(℃):571
溶解性:與水可以任何比例混溶,能溶于醇、醚。
化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)非常活潑,能與許多化合物發(fā)生開(kāi)環(huán)加成反應(yīng)。 環(huán)氧乙烷能還原硝酸銀。受熱后易聚合,在有金屬鹽類(lèi)或氧的存在下能分解。
氧乙烷是一種有毒的致癌物質(zhì),以前被用來(lái)制造殺菌劑。環(huán)氧乙烷易燃易爆,不易長(zhǎng)途運(yùn)輸,因此有強(qiáng)烈的地域性。被廣泛地應(yīng)用于洗滌,制藥,印染等行業(yè)。在化工相關(guān)產(chǎn)業(yè)可作為清潔劑的起始劑。
環(huán)氧乙烷可殺滅細(xì)菌(及其內(nèi)孢子)、霉菌及真菌,因此可用于消毒一些不能耐受高溫消毒的物品。美國(guó)化學(xué)家Lloyd Hall在1938年取得以環(huán)氧乙烷消毒法保存香料的專利,該方法直到今天仍有人使用。環(huán)氧乙烷也被廣泛用于消毒醫(yī)療用品諸如繃帶、縫線及手術(shù)器具。
環(huán)氧乙烷有殺菌作用,對(duì)金屬不腐蝕,無(wú)殘留氣味,因此可用材料的氣體殺菌劑。
通常采用環(huán)氧乙烷-二氧化碳(兩者之比為90:10)或環(huán)氧乙烷-二氯二氟甲烷的混合物,主要用于醫(yī)院和精密儀器的消毒。環(huán)氧乙烷用熏蒸劑常用于糧食、食物的保藏。例如,干蛋粉的貯藏中常因受細(xì)菌的作用而分解,用環(huán)氧乙烷熏蒸處理,可防止變質(zhì),而蛋粉的化學(xué)成分,包括氨基酸等都不受影響。
環(huán)氧乙烷易與酸作用,因此可作為抗酸劑添加于某些物質(zhì)中,從而降低這些物質(zhì)的酸度或者使用其長(zhǎng)期不產(chǎn)生酸性。例如,在生產(chǎn)氯化丁基橡膠時(shí),異丁烯與異戊二烯共聚物的溶液在氯化前如果加入環(huán)氧乙烷,則成品即可完全不用堿洗和水洗。
由于環(huán)氧乙烷易燃及在空氣中有廣闊的爆炸濃度范圍,它有時(shí)被用作燃料氣化爆彈的燃料成份。
環(huán)氧乙烷自動(dòng)分解時(shí)能產(chǎn)生巨大能量,可以作為火箭和噴氣推進(jìn)器的動(dòng)力,一般是采用硝基甲烷和環(huán)氧乙烷的混合物(60:40-95:5)。這種混合燃料燃燒性能好,凝固點(diǎn)低,性質(zhì)比較穩(wěn)定,不易引爆。總的來(lái)說(shuō),環(huán)氧乙烷的上述這等直接用途消費(fèi)量很少,環(huán)氧乙烷作為乙烯工業(yè)衍生物僅次于聚乙烯,為第二位的重要產(chǎn)品。其重要性主要是以其為原料生產(chǎn)的系列產(chǎn)品。由環(huán)氧乙烷衍生的下游產(chǎn)品的種類(lèi)遠(yuǎn)比各種乙烯衍生物多。環(huán)氧乙烷的毒性為乙二醇的27倍,與氨的毒性相仿。在體內(nèi)形成甲醛、乙二醇和乙二酸,對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)起麻醉作用,對(duì)粘膜有刺激作用,對(duì)細(xì)胞原漿有毒害作用。
大部份的環(huán)氧乙烷被用于制造其它化學(xué)品,主要是乙二醇。乙二醇主要的最終用途是生產(chǎn)聚酯聚合物,也被用作汽車(chē)?yán)鋮s劑及防凍劑。其次用于生產(chǎn)乙氧基化合物、乙醇胺、乙二醇醚、亞乙基胺、二甘醇、三甘醇、多甘醇、羥乙基纖維素、氯化膽堿、乙二醛、乙烯碳酸酯等下游產(chǎn)品。
環(huán)氧乙烷主要用于制造乙二醇(制滌綸纖維原料)、合成洗滌劑、非離子表面活性劑、抗凍劑、乳化劑以及縮乙二醇類(lèi)產(chǎn)品,也用于生產(chǎn)增塑劑、潤(rùn)滑劑、橡膠和塑料等。廣泛應(yīng)用于洗染、電子、醫(yī)藥、農(nóng)藥、紡織、造紙、汽車(chē)、石油開(kāi)采與煉制等眾多領(lǐng)域。
