vi користите
Гликоли и глицероли имају бројне примене у индустрији јер су органски растварачи у потпуности растворљиви у води. Многа од ових једињења се користе као растварачи за боје, боје, смоле, мастила, инсектициде и фармацеутске производе. Поред тога, њихове две хемијски реактивне хидроксилне групе чине гликоле важним хемијским интермедијерима. Међу бројним употребама гликола и полигликола, главне су као адитив за смањење тачке смрзавања, за подмазивање и за солубилизацију. Гликоли такође служе као индиректни и директни адитиви за храну и као састојци у формулацијама експлозивних и алкидних смола, позоришним маглама и козметици.
Пропилен гликол се широко користи у фармацији, козметици, као хумектант у одређеним намирницама и као лубрикант. Такође се користи као течност за пренос топлоте у случајевима где цурење може довести до контакта са храном, као што је расхладна средства за опрему за хлађење млека. Такође се користи као растварач у бојама и аромама за храну, као антифриз у пиварама и установама и као адитив латекс боји да обезбеди стабилност од смрзавања и одмрзавања. Пропилен гликол, етилен гликол 1,3-бутандиол су компоненте течности за одлеђивање авиона. Трипропилен гликол 2,3-бутандиол су растварачи за боје. Бутандиоли (бутилен гликоли) се користе у производњи полиестерских смола.
Етилен гликол је антифриз у системима за хлађење и грејање, растварач у индустрији боја и пластике и састојак течности за одлеђивање која се користи за аеродромске писте. Користи се у течностима за хидрауличне кочнице, динамиту са ниским степеном смрзавања, мрљама за дрво, лепковима, бојању коже и дувану. Такође служи као средство за дехидратацију природног гаса, растварач за мастила и пестициде и састојак у електролитичким кондензаторима. Диетилен гликол је хумектант за дуван, казеин, синтетичке сунђере и производе од папира. Такође се налази у композицијама од плуте, лепковима за коричење књига, кочионим течностима, лаковима, козметици и растворима против смрзавања за системе прскалица. Диетилен гликол се користи за заптивање воде за резервоаре за гас, као средство за подмазивање и завршну обраду текстила, растварач за боје за бачве и средство за дехидратацију природног гаса. Триетилен гликол је растварач и мазиво за бојење и штампање текстила. Такође се користи за дезинфекцију ваздуха и у разним пластичним масама за повећање савитљивости. Триетилен гликол је хумектант у дуванској индустрији и интермедијер за производњу пластификатора, смола, емулгатора, мазива и експлозива.
Нека мера свестраности глицерол може се добити из чињенице да је тражено око 1,700 употреба једињења и његових деривата. Глицерол се користи у храни, фармацији, тоалетним потрепштинама и козметици. То је растварач и хумектант у производима као што су дуван, глазура за слаткише, креме за кожу и пасте за зубе, који би се иначе покварили током складиштења исушивањем. Поред тога, глицерол је лубрикант који се додаје жвакаћим гумама као помоћно средство за обраду; средство за пластификацију влажног, исецканог кокоса; и адитив за одржавање глаткоће и влаге у лековима. Служи за чување мраза од ветробрана и антифриз је у аутомобилима, гасомерама и хидрауличним дизалицама. Највећа појединачна употреба глицерола је, међутим, у производњи алкидних смола за површинске премазе. Они се припремају кондензацијом глицерола са дикарбоксилном киселином или анхидридом (обично фталним анхидридом) и масним киселинама. Даља велика употреба глицерола је у производњи експлозива, укључујући нитроглицерин и динамит.
глицерол
Глицерол је трихидрични алкохол и подлеже реакцијама карактеристичним за алкохоле. Хидроксилне групе имају различите степене реактивности, а оне у положају 1 и 3 су реактивније од оних у положају 2. Користећи ове разлике у реактивности и варирањем пропорција реактаната, могуће је направити моно-, ди- или три деривате. Глицерол се добија или хидролизом масти, или синтетички из пропилена. Главни састојци готово свих животињских и биљних уља и масти су триглицериди масних киселина.
Хидролиза таквих глицерида даје слободне масне киселине и глицерол. Користе се две технике хидролизе — алкална хидролиза (сапонификација) и неутрална хидролиза (цепање). У сапонификацији, маст се кува са натријум хидроксидом и натријум хлоридом, што резултира стварањем глицерола и натријумових соли масних киселина (сапуна).
У неутралној хидролизи, масти се хидролизују шаржним или полуконтинуираним процесом у аутоклаву под високим притиском, или континуираном противструјном техником у колони високог притиска. Постоје два главна процеса за синтезу глицерола из пропилена. У једном процесу, пропилен се третира хлором да би се добио алил хлорид; ово реагује са раствором натријум хипохлорита да би се добио глицерол дихлорохидрин, из којег се глицерол добија алкалном хидролизом. У другом процесу, пропилен се оксидује у акролеин, који се редукује у алил алкохол. Ово једињење може бити хидроксиловано воденим раствором водоник-пероксида да би се директно добио глицерол, или третирано натријум хипохлоритом да би се добио глицерол монохлорохидрин, који, након алкалне хидролизе, даје глицерол.
Хазардс
Глицерол има веома ниску токсичност (орални ЛД50 (миш) 31.5 г/кг) и генерално се сматра безопасним у свим нормалним условима употребе. Глицерин производи само врло благу диурезу код здравих особа које примају једну оралну дозу од 1.5 г/кг или мање. Нежељени ефекти након оралне примене глицерина укључују благу главобољу, вртоглавицу, мучнину, повраћање, жеђ и дијареју.
Када је присутан као магла, Америчка конференција владиних индустријских хигијеничара (АЦГИХ) га класификује као „сметњу честица“, и као такав ТЛВ од 10 мг/м3 је додељено. Поред тога, реактивност глицерола чини га опасним и подложним експлозији у контакту са јаким оксидационим агенсима као што су калијум перманганат, калијум хлорат и тако даље. Сходно томе, не треба га складиштити у близини таквих материјала.
Гликоли и деривати
Комерцијално важни гликоли су алифатична једињења која поседују две хидроксилне групе и су безбојне, вискозне течности које су у суштини без мириса. Етилен гликол и диетилен гликол су од великог значаја међу гликолима и њиховим дериватима. Токсичност и опасност од одређених важних једињења и група разматрају се у последњем делу овог чланка. Ниједан од гликола или њихових деривата који су проучавани није мутаген, канцероген или тератоген.
Гликоли и њихови деривати су запаљиве течности. пошто су њихове тачке паљења изнад нормалне собне температуре, паре могу бити присутне у концентрацијама унутар запаљивог или експлозивног опсега само када се загревају (нпр. пећнице). Из тог разлога они представљају само умерени ризик од пожара.
Синтеза. Етилен гликол се комерцијално производи ваздушном оксидацијом етилена, након чега следи хидратација насталог етилен оксида. Диетилен гликол се производи као нуспроизвод производње етилен гликола. Слично, пропилен гликол и 1,2-бутандиол се производе хидратацијом пропилен оксида и бутилен оксида, респективно. 2,3-Бутандиол се производи хидратацијом 2,3-епоксибутана; 1,3-бутандиол се производи каталитичком хидрогенацијом алдола коришћењем Ранеи никла; и 1,4-бутандиол се производи реакцијом ацетилена са формалдехидом, након чега следи хидрогенација резултујућег 2-бутин-1,4-диола.
Опасности од обичних гликола
Етилен гликол. Орална токсичност етилен гликола код животиња је прилично ниска. Међутим, из клиничког искуства процењено је да је смртоносна доза за одраслог човека око 100 цм3 или око 1.6 г/кг, што указује на већу токсичност за људе него за лабораторијске животиње. Токсичност је последица метаболита, који се разликују за различите врсте. Типични ефекти прекомерног оралног узимања етилен гликола су опијеност, депресија респираторног центра и прогресивно оштећење бубрега.
Мајмуни су држани 3 године на исхрани која садржи 0.2 до 0.5% етилен гликола без очигледних штетних ефеката; у бешици нису пронађени тумори, али је било кристала оксалата и камења. Примарна иритација ока и коже је углавном блага као одговор на етилен гликол, али се материјал може апсорбовати кроз кожу у токсичним количинама. Излагање пацова и мишева током 8 сати дневно током 16 недеља концентрацијама у распону од 0.35 до 3.49 мг/л није успело да изазове органску повреду. При вишим концентрацијама биле су присутне магле и капљице. Сходно томе, поновљено излагање људи парама на собној температури не би требало да представља значајну опасност. Чини се да етилен гликол не представља значајну опасност од удисања пара на собној температури или од контакта са кожом или оралним путем у разумним индустријским условима. Међутим, индустријска опасност од удисања може се створити ако се етилен гликол загрева или снажно меша (стварајући маглу), или ако дође до значајног контакта са кожом или гутања током дужег временског периода. Примарна опасност по здравље од етилен гликола је повезана са гутањем великих количина.
Диетилен гликол. Диетилен гликол је прилично сличан етилен гликолу по токсичности, иако без производње оксалне киселине. Директније је токсичан за бубреге од етилен гликола. Када се прогутају превелике дозе, типични ефекти који се очекују су диуреза, жеђ, губитак апетита, опијеност, хипотермија, отказивање бубрега и смрт, у зависности од тежине изложености. Мишеви и пацови изложени диетилен гликолу на нивоима од 5 мг/мXNUMX3 током 3 до 7 месеци доживљава промене на централном нервном и ендокрином систему и унутрашњим органима и друге патолошке промене. Иако није од практичне важности, када се хране великим дозама животиња, диетилен гликол је произвео камење и туморе мокраћне бешике, вероватно секундарне у односу на камење. Ово је можда последица моноетилен гликола присутног у узорку. Као и код етилен гликола, чини се да диетилен гликол не представља значајну опасност од удисања пара на собној температури или од контакта са кожом или оралним путем у разумним индустријским условима.
Пропилен гликол. Пропиленгликол представља ниску опасност од токсичности. Хигроскопан је и у студији на 866 људи откривено је да је примарни иритант код неких људи, вероватно због дехидрације. Такође може изазвати алергијске реакције на кожи код преко 2% људи са екцемом. Дуготрајна изложеност животиња атмосферама засићеним пропилен гликолом је без мерљивог ефекта. Као резултат своје ниске токсичности, пропилен гликол се широко користи у фармацеутским формулацијама, козметици и, уз одређена ограничења, у прехрамбеним производима.
Дипропилен гликол је веома ниске токсичности. У суштини не иритира кожу и очи и, због свог ниског притиска паре и токсичности, није проблем удисања осим ако се велике количине не загреју у затвореном простору.
Бутандиоли. Постоје четири изомера; сви су растворљиви у води, етил алкохолу и етру. Имају ниску испарљивост, тако да удисање није проблем у нормалним индустријским условима. Са изузетком 1,4-изомера, бутандиоли не стварају значајну индустријску опасност.
Код пацова, масивна орална изложеност 1,2-бутандиол изазвана дубока наркоза и иритација дигестивног система. Може доћи и до конгестивне некрозе бубрега. Верује се да су одложене смрти последица прогресивне бубрежне инсуфицијенције, док се акутни смртни случајеви вероватно могу приписати наркози. Контакт са очима са 1,2-бутандиолом може довести до повреде рожњаче, али чак и продужени контакт са кожом је обично безопасан у погледу примарне иритације и токсичности апсорпције. Нису пријављени штетни ефекти удисања паре.
1,3-Бутанедиол је у суштини нетоксичан осим у огромним оралним дозама, у ком случају може доћи до наркозе.
Мало се зна о токсичности 2,3-бутандиол, али из неколико објављених студија на животињама, чини се да је токсичност између 1,2- и 1,3-бутандиола.
1,4-Бутанедиол је око осам пута токсичнији од 1,2-изомера у тестовима акутне токсичности. Акутно гутање доводи до тешке наркозе и могуће повреде бубрега. Смрт је вероватно последица колапса симпатичког и парасимпатичког нервног система. Није примарни иритант, нити се лако апсорбује перкутано.
Табеле гликола и глицерола
Табела 1 - Хемијске информације.
Табела 2 - Опасности по здравље.
Табела 3 - Физичке и хемијске опасности.
Табела 4 - Физичка и хемијска својства.