あなたが使用します
グリコールとグリセロールは、完全に水溶性の有機溶媒であるため、産業界で多くの用途があります。 これらの化合物の多くは、染料、塗料、樹脂、インク、殺虫剤、医薬品の溶媒として使用されています。 さらに、それらの XNUMX つの化学的に反応性のヒドロキシル基は、グリコールを重要な化学中間体にします。 グリコールとポリグリコールの多くの用途の中で、主要なものには、凝固点降下、潤滑、および可溶化のための添加剤が含まれます。 グリコールはまた、食品への間接的および直接的な添加物として、また爆薬およびアルキド樹脂の配合物、演劇の霧および化粧品の成分としても機能します。
プロピレングリコール 医薬品、化粧品、特定の食品の保湿剤、潤滑剤として広く使用されています。 また、乳製品冷凍装置の冷却剤など、漏れが食品との接触につながる可能性がある用途の熱伝達流体としても使用されます。 また、食品の色やフレーバーの溶剤、醸造所や施設での不凍液、凍結融解安定性を提供するラテックス塗料への添加剤としても使用されています。 プロピレングリコール、 エチレングリコール & 1,3-ブタンジオール 航空機の除氷液の成分です。 トリプロピレングリコール & 2,3-ブタンジオール 染料用の溶剤です。 ブタンジオール（ブチレングリコール）は、ポリエステル樹脂の製造に使用されます。
エチレングリコール 冷却および加熱システムの不凍液、塗料およびプラスチック産業の溶剤、および空港の滑走路に使用される除氷液の成分です。 油圧ブレーキ液、低凍結ダイナマイト、木材着色剤、接着剤、革の染色、タバコに使用されます。 また、天然ガスの脱水剤、インクや殺虫剤の溶剤、電解コンデンサーの成分としても機能します。 ジエチレングリコール たばこ、カゼイン、合成スポンジ、紙製品の保湿剤です。 また、コルク組成物、製本用接着剤、ブレーキ液、ラッカー、化粧品、スプリンクラー システム用の不凍液にも含まれています。 ジエチレングリコールは、ガスタンクのウォーターシール、繊維製品の潤滑および仕上げ剤、建染染料の溶剤、および天然ガスの脱水剤として使用されます。 トリエチレングリコール 繊維の染色および印刷における溶剤および潤滑剤です。 また、空気の消毒や、柔軟性を高めるためにさまざまなプラスチックにも使用されています。 トリエチレングリコールは、たばこ産業の保湿剤であり、可塑剤、樹脂、乳化剤、潤滑剤、爆発物の製造の中間体です。
の汎用性のある程度の尺度 グリセロール 化合物とその誘導体の約 1,700 の使用法がクレームされているという事実から得ることができます。 グリセロールは、食品、医薬品、トイレタリー、化粧品に使用されています。 これは、たばこ、菓子のアイシング、スキンクリーム、歯磨き粉などの製品の溶剤および保湿剤であり、保管中に乾燥によって劣化します. さらに、グリセロールは加工助剤としてチューインガムに添加される潤滑剤です。 湿った細断ココナッツの可塑剤。 医薬品の滑らかさと潤いを保つための添加剤。 フロントガラスの霜を防ぎ、自動車、ガスメーター、油圧ジャッキの凍結防止剤です。 しかし、グリセロールの最大の用途は、表面コーティング用のアルキド樹脂の製造です。 これらは、グリセロールをジカルボン酸または無水物 (通常は無水フタル酸) および脂肪酸と縮合することによって調製されます。 グリセロールのさらなる主な用途は、ニトログリセリンやダイナマイトなどの爆薬の製造です。
グリセロール
グリセロールは三価アルコールであり、アルコール特有の反応を起こします。 水酸基の反応性にはさまざまな程度があり、1 位と 3 位にあるものは 2 位にあるものよりも反応性が高くなります。 これらの反応性の違いを利用し、反応物の割合を変えることで、モノ、ジ、またはトリ誘導体を作ることができます。 グリセロールは、脂肪の加水分解によって、またはプロピレンから合成的に調製されます。 事実上すべての動植物油脂の主成分は脂肪酸のトリグリセリドです。
このようなグリセリドの加水分解により、遊離脂肪酸とグリセロールが生成されます。 アルカリ加水分解（けん化）と中性加水分解（分解）の XNUMX つの加水分解技術が使用されます。 ケン化では、脂肪が水酸化ナトリウムと塩化ナトリウムで煮沸され、グリセロールと脂肪酸のナトリウム塩 (石鹸) が形成されます。
中性加水分解では、脂肪は、高圧オートクレーブでのバッチまたは半連続プロセスによって、または高圧カラムでの連続向流技術によって加水分解されます。 プロピレンからグリセロールを合成するには、主に XNUMX つのプロセスがあります。 あるプロセスでは、プロピレンを塩素で処理して塩化アリルを生成します。 これを次亜塩素酸ナトリウム溶液と反応させてグリセロールジクロロヒドリンとし、アルカリ加水分解によりグリセロールを得る。 もう XNUMX つのプロセスでは、プロピレンがアクロレインに酸化され、アクロレインが還元されてアリル アルコールになります。 この化合物を過酸化水素水でヒドロキシル化してグリセロールを直接得るか、または次亜塩素酸ナトリウムで処理してグリセロール モノクロロヒドリンを生成し、これをアルカリ加水分解するとグリセロールを生成します。
危険
グリセロールの毒性は非常に低い (経口 LD50 (マウス) 31.5 g/kg) であり、一般的に、通常の使用条件下では無害であると考えられています。 グリセリンは、1.5 g/kg 以下の単回経口投与を受けた健康な人では、ごくわずかな利尿しか生じません。 グリセリンの経口投与後の副作用には、軽度の頭痛、めまい、吐き気、嘔吐、喉の渇き、下痢などがあります。
ミストとして存在する場合、それは米国産業衛生専門家会議 (ACGIH) によって「粒子状の有害物質」として分類され、TLV は 10 mg/mXNUMX です。3 割り当てられています。 さらに、グリセロールの反応性は危険であり、過マンガン酸カリウム、塩素酸カリウムなどの強力な酸化剤と接触すると爆発しやすくなります. したがって、そのような物質の近くに保管しないでください。
グリコールおよび誘導体
商業的に重要なグリコールは、XNUMX つのヒドロキシル基を持つ脂肪族化合物であり、本質的に無臭の無色の粘稠な液体です。 エチレングリコールとジエチレングリコールは、グリコールとその誘導体の中で非常に重要です。 特定の重要な化合物およびグループの毒性と危険性については、この記事の最後のセクションで説明します。 研究されたグリコールまたはその誘導体のいずれも、変異原性、発がん性、または催奇形性であることがわかっていません.
グリコールとその誘導体は可燃性液体です。 それらの引火点は通常の室温よりも高いため、蒸気は、加熱された場合 (オーブンなど) にのみ可燃性または爆発性の範囲内の濃度で存在する傾向があります。 このため、中程度の火災リスクしかありません。
合成. エチレングリコールは、エチレンの空気酸化とそれに続くエチレンオキシドの水和によって商業的に製造されます。 ジエチレングリコールは、エチレングリコールの製造の副産物として生成されます。 同様に、プロピレングリコールと1,2-ブタンジオールは、それぞれプロピレンオキシドとブチレンオキシドの水和によって生成されます。 2,3-ブタンジオールは、2,3-エポキシブタンの水和によって生成されます。 1,3-ブタンジオールは、ラネーニッケルを使用したアルドールの接触水素化によって生成されます。 1,4-ブタンジオールは、アセチレンとホルムアルデヒドの反応、続いて得られた 2-ブチン-1,4-ジオールの水素化によって生成されます。
一般的なグリコールの危険性
エチレングリコール. 動物におけるエチレングリコールの経口毒性は非常に低いです。 しかし、臨床経験から、成人の致死量は約 100 cm であると推定されています。3 または約 1.6 g/kg であり、実験動物よりもヒトに対する毒性が高いことを示しています。 毒性は、種によって異なる代謝物によるものです。 エチレングリコールの過剰な経口摂取による典型的な影響は、昏睡、呼吸中枢の機能低下、および進行性の腎臓障害です。
サルは 3 ～ 0.2% のエチレングリコールを含む餌で 0.5 年間飼育されており、明らかな悪影響はありません。 膀胱に腫瘍は見つかりませんでしたが、シュウ酸塩の結晶と結石がありました。 目や皮膚への一次刺激は、一般にエチレングリコールに反応して軽度ですが、この物質は有毒な量で皮膚から吸収される可能性があります。 ラットとマウスを 8 日 16 時間、0.35 週間にわたって 3.49 から XNUMX mg/L の範囲の濃度に暴露しても、器質的損傷は誘発されなかった。 より高い濃度では、ミストと液滴が存在しました。 したがって、人間が室温で蒸気に繰り返しさらされても、重大な危険はありません。 エチレングリコールは、室温での蒸気の吸入、または合理的な産業条件下での皮膚または口への接触による重大な危険をもたらすとは思われません. ただし、エチレングリコールを加熱したり、激しく攪拌したり (ミストを生成) したり、長期間にわたってかなりの皮膚接触や摂取が発生した場合、産業用吸入の危険性が生じる可能性があります。 エチレングリコールの主な健康被害は、大量の摂取に関連しています。
ジエチレングリコール. ジエチレングリコールの毒性はエチレングリコールと非常に似ていますが、シュウ酸の生成はありません。 エチレングリコールよりも腎臓に直接毒性があります。 過度の用量を摂取すると、曝露の重症度に応じて、利尿、喉の渇き、食欲不振、昏睡、低体温、腎不全、および死亡が予想される典型的な影響があります。 5 mg/m レベルのジエチレングリコールに曝露したマウスおよびラット3 3 ～ 7 か月間、中枢神経系、内分泌系、内臓の変化、およびその他の病理学的変化を経験しました。 実用上の問題ではありませんが、動物に高用量で与えた場合、ジエチレングリコールは、おそらく結石に続発して膀胱結石および腫瘍を生成しました. これらは、サンプル中に存在するモノエチレングリコールが原因である可能性があります。 エチレングリコールと同様に、ジエチレングリコールは、室温で蒸気を吸入したり、合理的な産業条件下で皮膚や口に接触したりしても、重大な危険をもたらすとは思われません。
プロピレングリコール. プロピレングリコールは毒性の危険性が低いです。 それは吸湿性があり、866人の被験者を対象とした研究では、おそらく脱水のために一部の人々の主な刺激物であることが判明した. また、湿疹のある人の2％以上でアレルギー性皮膚反応を引き起こす可能性があります. プロピレングリコールで飽和した大気に動物を長期間さらしても、測定可能な影響はありません。 毒性が低いため、プロピレングリコールは、医薬品、化粧品、および特定の制限付きで食品に広く使用されています。
ジプロピレングリコール 毒性が非常に低いです。 本質的に皮膚や目への刺激性がなく、蒸気圧が低く毒性があるため、限られたスペースで大量に加熱しない限り、吸入の問題はありません。
ブタンジオール. 1,4 つの異性体が存在します。 すべて水、エチルアルコール、エーテルに溶けます。 揮発性が低いため、通常の産業条件下では吸入の心配はありません。 XNUMX-異性体を除いて、ブタンジオールは重大な産業上の危険を引き起こしません。
ラットでは、大量の経口暴露 1,2-ブタンジオール 深い昏睡状態と消化器系の刺激を引き起こしました。 腎臓のうっ血性壊死も起こることがあります。 遅発性死亡は進行性腎不全の結果であると考えられていますが、急性死亡はおそらく麻酔に起因すると考えられています。 1,2-ブタンジオールとの眼接触は角膜損傷を引き起こす可能性がありますが、長時間の皮膚接触でさえ、通常、一次刺激および吸収毒性に関して無害です。 蒸気吸入による悪影響は報告されていません。
1,3-ブタンジオール 圧倒的な量の経口投与を除いて、本質的に無毒であり、その場合、麻酔が発生する可能性があります.
毒性についてはほとんど知られていない 2,3-ブタンジオール、しかし、発表されたいくつかの動物研究から、毒性は1,2-ブタンジオールと1,3-ブタンジオールの間にあるようです.
1,4-ブタンジオール 急性毒性試験では、1,2-異性体の約 XNUMX 倍の毒性があります。 急性の摂取は、重度の昏睡状態および場合によっては腎障害を引き起こします。 交感神経系と副交感神経系の機能不全が原因で死亡する可能性があります。 主要な刺激物ではなく、経皮吸収も容易ではありません。
グリコールとグリセロールの表
表1 - 化学情報。
表2 - 健康被害。
表3 - 物理的および化学的危険。
表4 - 物理的及び化学的性質。