этиленгликоль хорошо растворим в воде

главная > справочник > химическая энциклопедия:

Этиленгликоль

При окислении этиленгликоля в зависимости от условий и окислителя образуется смесь гликолевого альдегида НОСН₂СНО, гликолевой кислоты НОСН₂СООН, глиоксаля ОНССНО, глиоксалевой кислоты ОНССООН и щавелевой кислоты; окисление молекулярным кислородом приводит к пероксидам, формальдегиду. муравьиной кислоте.

В промышленности этиленгликоль получают гидратацией этиленоксида. Процесс проводят при 130-150 °С и давлении 1,5-2 МПа при соотношении этиленоксид : вода (1:8)-(1:15). В качестве побочных продуктов образуются ди-, три- и полигликоли. Выход последних повышается при увеличении доли этиленоксида. В присутствии кислоты и щелочи скорость реакции возрастает, но возникает проблема коррозии оборудования и очистки этиленгликоля. Как правило, производство этиленгликоля объединяют с производством этиленоксида; при этом используют очищенный товарный этиленоксид или 9-12%-ный раствор, что снижает себестоимость этиленгликоля, но ухудшает его качество.

Выпускают этиленгликоль двух марок: волоконный и антифризный; для первого предъявляют очень жесткие требования к содержанию примесей альдегидов (поглощение в УФ области при 275 нм должно составлять не менее 95-97%).

Первое промышленное производство этиленгликоля основывалось на гидролизе дихлорэтана водным раствором соды при 200 °С и давлении 10 МПа:

СlСН₂СН₂Сl + Na₂CO₃ + Н₂О НОСН₂СН₂ОН + 2NaCl + CO₂

Этиленгликоль может быть получен взаимодействием этиленоксида с СО₂ при температуре 80-120 °С и давлении 2-5 МПа в присутствии галогенидов щелочных металлов, аммония или аминов с послед. гидратацией образующегося этиленкарбоната:

Этот метод позволяет использовать водный раствор этиленоксида (1:1), выход 97-98%.

Этиленгликоль применяют в химической, текстильной, автомобильной, авиационной, электротехнической промышленности; 41-45% мирового производства этиленгликоль используется для получения синтетических полиэфирных волокон и пленок,

Источник

Раствор гликоля

Водные растворы гликолей — вещества, применяемые в промышленности для нормальной работы теплоносителей (или хладоносителей). Они отличаются хорошей влагоемкостью, смеси на основе пропиленгликоля не вредны для человека, стабильны при работе и не агрессивны для металлов. Степень гигроскопичности гликоля определяется концентрацией гидроксильных и эфирных групп, которые могут входить в их состав. Эти компоненты необходимы для взаимодействия с водой и образования водородных связей

Растворы гликолей на водной основе бывают в концентрации от 5 % до 99,8 % от веса вещества, но в качестве теплоносителей используются 40-45 % составы. Такая насыщенность равна точке эвтектики вещества гликоль-вода. Применение растворов такой насыщенности позволяет избежать замерзания гликоля.

Вязкость жидкости возрастает пропорционально увеличению концентрации и повышению давления и уменьшается с ростом температуры. Когда вязкость материала достигает значения более 100 мПа, процесс массообмена растворов и водного пара значительно ухудшается. В итоге равновесие фаз не может быть достигнуто.

Виды теплоносителей и отличия между ними

Существует несколько основных жидкостей, применяемых в качестве теплоносителя:

Вода — дешевая жидкость, безопасная для окружающей среды. При случайных утечках такой теплоноситель не приносит вреда человеку. Восстановить прежний объем жидкости, просто долив воду в расширительный бак.

Недостатки воды в качестве теплоносителя:

Антифриз отличается низкой температурой замерзания. Он сохраняет контур системы даже при отключении нагревателя. Антифриз — это раствор, состоящий из воды и гликоля, с добавлением присадок.

Антифриз на базе этилового спирта

Этиленгликоль в составе антифриза

Недостаток — чувствительность к перегреву. Кратковременный подъем температуры выше заявленного предела ведет к тому, что раствор раскладывается на кислоты и выпадает осадок, нерастворимый в воде. Осадок может образовывать нагар, который снижает эффективность работы теплообменника, вызывая повторный перегрев и образование осадка. Кислоты вступают в химическую реакцию с металлическими элементам системы — образовывая локальные очаги коррозии, которые в итоге ведут к разрушению контура.

Необходимо тщательно следить за температурой теплообменника, где используется теплоноситель на базе этиленгликоля.

Пропиленгликоль

Пропиленгликоль — одна из разновидностей гликоля, применяемого в качестве теплоносителя. Он менее опасен для организма человека. В состав такого антифриза должны входить дополнительные присадки, которые позволяют сохранять целостность металла, применяемого в системе. Используются добавки, которые предотвращают окисления, уменьшают пенообразование.

Такие составы можно применять в котлах двухконтурного типа, как так в случае протечки их попадание в воду не вредит человеку.

Недостаток — высокая стоимость. Состав на базе пропиленгликоля обходится в 2-2,5 раза дороже, чем аналогичное вещество, созданное на основе этиленгликоля.

Что нужно учитывать при выборе антифриза

Когда температура в контуре не опускается ниже +5 ˚С, можно использовать очищенную и подготовленную воду. Если есть вероятность работы системы при минусовых значениях — выбирают антифриз. Выбирая состав, следует учесть следующие параметры:

Раствор гликоля, соответствующий индивидуальным параметрам можно подобрать в соответствующем разделе, проконсультировавшись со специалистом компании. Сотрудник подскажет оптимальный состав под заявленные цели и нужды.

Источник

Теплоноситель для системы отопления — как выбрать антифриз для загородного дома

В последнее время в частных домах в качестве теплоносителя стали часто использовать антифризы. В этой статье разберемся, чем они лучше воды и какой из них стоит выбрать.

Что такое теплоноситель?

Теплоноситель – это вещество, которое передает тепловую энергию от источника к потребителям. Для этого используется пар (воздушные системы отопления) или жидкость (жидкостные или водяные системы отопления). В частных домах больше распространен последний вариант. Теплоноситель нагревается котлом и передается по магистралям к радиаторам или к системам теплого пола. Движение жидкости по системе обеспечивается насосом или самотеком (самотечные системы отопления).

В жидкостных системах отопления в качестве теплоносителя может использоваться обычная вода или антифриз («незамерзайка»). Последние представлены пропиленгликолем и этиленгликолем. Также есть и более экзотические варианты: раствор глицерина, растворы солей, трансформаторное масло и др.

Рассмотрим основные требования к теплоносителям для систем отопления.

Образование ржавчины в радиаторах и трубах снижает эффективность оборудования. Теплоотдача снижается, что приводит к перерасходу топлива. Также частицы ржавчины могут попасть в насос и повредить его.

Вода в качестве теплоносителя для системы отопления частного дома

Вода – самый доступный теплоноситель, но использовать его можно не всегда. По техническим параметрам она превосходит любой антифриз, но ее недостатки для многих домовладельцев перечеркивают все достоинства.

Преимущества воды как теплоносителя

Некоторые производители котлов допускают использование антифриза с сохранением гарантийного обслуживания, но в этом случае можно использовать только рекомендованные бренды теплоносителей.

Мощность радиатора можно рассчитать по формуле W=c*Q*(t2-t1), где с – теплоемкость носителя, Q – расход жидкости в литрах за час, t2 и t1 – разница температур. Также при расчете количества радиаторов на помещение важно учитывать, что параметр мощности прибора на упаковке указан для работы на воде.

Такая недолговечность антифризов связана с присадками, которые присутствуют в их составе. Эти добавки снижают коррозионную активность, чтобы вещества не наносили вред отопительному оборудованию. Со временем присадки разлагаются и выпадают в осадок, после чего этиленгликоль и пропиленгликоль начинают вступать в реакцию с металлом.

Недостатки воды

Главный недостаток воды заключается в ее замерзании при 0 градусов. Когда жидкость превращается в лед, она увеличивается в объеме на 10% и может разорвать трубы. Это означает, что в любом здание, где температура опускается ниже температуры замерзания, нельзя использовать воду в качестве теплоносителя. К таким постройкам относятся дачи, турбазы, кемпинги и др. Ситуаций, когда хозяина нет дома, и он не может контролировать работу своей системы отопления, можно придумать много.

Также неправильно подготовленная вода может приводить к порче отопительного оборудования: коррозия, отложение солей.

Какую воду можно использовать для систем отопления?

Вода для систем отопления должна удовлетворять требованиям по двум параметрам: по жесткости и по кислотности, также в ней не должно быть песка, или других крупных частиц. За кислотность отвечает показатель pH, в норме он должен составлять 7 единиц. Значения от 1 до 6 соответствуют кислоте, а от 8 до 13 – щелочи. Кислотная или слабокислотная жидкость в замкнутой системе стремится повысить свой pH до нормального, для этого поглощает металлы из окружающей среды. Это приводит к разрушению труб и элементов котла.

Жесткость отражает количество солей, растворенных в жидкости и выражается общей минерализации раствора. При повышении температуры эти вещества выпадают в виде накипи. Накопление отложений на внутренних частях оборудования может привести к его поломке.

Если система отопления закрытого типа, и новая жидкость в нее не поступает, то в изначальном количестве воды будет слишком мало солей, чтобы забить теплообменник.

Антифризы для систем отопления

Если у хозяина нет возможность постоянно следить за отоплением в доме, отсутствует телеметрия и дистанционное управление работой котла, то в систему заливают незамерзающий теплоноситель.

Раствор этиленгликоля

В качестве теплоносителя этиленгликоль нельзя использовать в чистом виде из-за высокой коррозионной активности. В системы отопления следует заливать специализированные составы с ингибиторами коррозии. Они обычно входят в состав антифризов для систем отопления

Присадки имеют определенный срок службы (обычно 5 лет), после которого коррозионные свойства этиленгликоля начинают проявляться и разрушать металлические элементы системы. Также к концу этого срока вещество становится густым и может забивать трубки в котле.

Этиленгликоль относится к горючим веществом и является умеренно токсичным (3 класс). Летальная доза составляет 1,5-5 мл/кг массы тела. Пары не так токсичны, но при систематическом попадании в организм могут нанести вред здоровью. При этом попадание этиленгликоля в организм из закрытой системы отопления маловероятно, в открытых сетях использование такого антифриза не рекомендуется.

Присадки держатся в определенном количестве этиленгликоля, если его концентрация снижаются, то присадки начинают выпадать. Теплоноситель можно разводить только до минимальных значений, указанных производителем.

В случае аварии в системе отопления следует увести из помещений с протечками теплоносителя детей и домашних животных, чтобы исключить попадание вещества внутрь организма.

По нормативам использование этиленгликоля не допускается в государственных и муниципальных учреждениях (школах, больницах, детских садах, поликлиниках и др.).

Раствор пропиленгликоля

К достоинствам этого теплоносителя относится меньшая опасность для человека, но по токсичности он тоже принадлежит к третьему классу. При проглатывании пропиленгликоль вызывает симптомы отравления в сочетании с поражением внутренних органов. Вдыхание паров не представляет опасности для человека, в некоторых случаях может появиться головная боль. При длительном контакте с кожей вызывает покраснение.

Добавлять воду в антифризы на основе пропиленгликоля нельзя.

К недостаткам можно отнести высокую вязкость, что приводит к падению давления в системе. Также пропиленгликоль менее эффективен при низких концентрациях, чем этиленгликоль. Кроме того, канистра этого теплоносителя обойдется в два раза дороже.

Пропиленгликоль из-за вязкости чаще пригорает в системах с электрическими котлами с высокой интенсивностью нагрева.

Раствор глицерина

При интенсивном нагреве может вспениваться и пригорать, также он имеет свойство создавать воздушные пробки в системе отопления. По сравнению со спиртовыми антифризами теплоотдача глицерина хуже.

Почему нельзя использовать автомобильный антифриз для систем отопления?

Антифризами называют целую группу жидкостей и применяются они не только в качестве теплоносителя. Основным компонентом почти во всех служит этиленгликоль или пропиленгликоль, по этой причины многие домовладельцы пытаются заливать в системы отопления автомобильные незамерзайки и прочие средства. Это не всегда заканчивается хорошо, так как присадки у автомобильных составов отличаются.

В системе отопления они могут дать неожиданные эффекты. Например, силикатные присадка, которые входят в состав автомобильной незамерзайки G11 способствуют образованию пленок, которые ухудшают тепловой обмен и могут забить оборудование. Карбоновые присадки помогают при коррозии на металле, но не предотвращают ее.

Источник

Этиленгликоль. Химико-токсикологический анализ.

» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>

Этиленгликоль. Химико-токсикологический анализ.

Этиленгликоль (1,2-этандиол) НОСН₂СН₂ОН – это двухатомный спирт жирного ряда, бесцветная вязкая гигроскопичная жидкость без запаха, сладковатого вкуса, т. кип. 197, °С. Хорошо растворим в воде, спиртах, кетонах и др., умеренно – в бензоле, толуоле, диэтиловом эфире, четыреххлористом углероде. В этиленгликоле плохо растворимы растительные и животные масла.

Этиленгликоль применяется в органическом синтезе, кожевенной, текстильной, табачной, фармацевтической, парфюмерной промышленности. Водные растворы этиленгликоля обладают низкими температурами замерзания. Это их свойство используется при создании антифризов, тормозных жидкостей и антиобледенителей.

Отравление может протекать в двух формах – мозговой или гепаторенальной в последнем случае – с выраженной почечной и печеночной недостаточностью).

Этиленгликоль. Качественное обнаружение.
Определение этиленгликоля в остатках принятой жидкости основано на его окислении до щавелевой кислоты с последующим образованием оксалатов: до формальдегида, который обнаруживают реакцией с фуксинсернистой кислотой.

Для определения этиленгликоля в остатках принятой жидкости также используют реакцию этиленгликоля с сульфатом меди в присутствии щелочи, в результате которой образуется соединение, имеющее синюю окраску.

1. Реакция окисления перйодатом калия и обнаружение образовавшегося формальдегида реакцией с фуксинсернистой кислотой

Появляется красно-фиолетовое или розовое окрашивание.

2. Реакция окисления до щавелевой кислоты при многократном выпаривании этиленгликоля с азотной кислотой

Образующуюся щавелевую кислоту доказывают:

а) по характерным кристаллам оксалата кальция.

б) по обесцвечиванию раствора перманганата калия

3. Реакция с сульфатом меди (голубое окрашивание раствора)

Реакция применяется для обнаружения этиленгликоля в технических жидкостях, для дистиллятов неприемлема.

Источник

Гликоли

Гликоли – органическое соединение с двумя гидроксильными группами ОН. Альтернативное название – двухатомные спирты или диолы. Общая формула вещества – CnH2n(OH)2. Простейший представитель класса двухатомных спиртов – этиленгликоль, молекула которого имеет структурную формулу НО−СН2−СН2−ОН.

Первооткрыватель класса диолов – французский ученый Шарль Вюрц, который внес большой вклад в органическую химию.

Впервые гликоли синтезировали сложным методом ученые Уильямс и Берло. Результатом их исследований стало появление двухатомного спирта с высокими эксплуатационными характеристиками. Жидкость с высокой температурой кипения и низкой температурой кристаллизации нашла применение в промышленности. С момента открытия гликоли активно используются в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания, холодильных установках и климатическом оборудовании.

Физические и химические свойства гликолей

Низшие двухатомные спирты (этиленгликоль и пропиленгликоль) – это бесцветные прозрачные жидкости. Наличие полярных гидроксильных групп влияет на физические характеристики вещества – высокую плотность, вязкость и теплопроводность.

Пропилен- и этиленгликоль хорошо растворяются в воде и органических растворителях – карбоновых кислотах, кетонах, аминах, спиртах. Низшие гликоли используются в качестве растворителей для большинства органических соединений кроме высших предельных и ароматических углеводородов.

Химические свойства диолов схожи с одноатомными спиртами. При взаимодействии с металлами и их солями образуют алкоголяты, при соединении с кислотами – простые и сложные эфиры. Каждая полярная гидроксильная группа вступает в химическую реакцию независимо друг от друга, что приводит к образованию смеси продуктов.

Получение гликолей

Впервые этиленгликоль был получен путем окисления этилена. Этот способ до сих пор используется в промышленности. Кроме того, для получения двухатомных спиртов также применяют:

Применение гликолей в промышленности

Концентрированный водный раствор гликоля обладает сильной коррозионной активностью. Для защиты элементов инженерных сетей в промышленности гликоли применяются только с пакетом антикоррозионных присадок. Без этого охладительный или отопительный контур оборудования загрязняется продуктами коррозии. Образующиеся внутри пробки ведут к засорам, ухудшению эксплуатационных характеристик и поломкам оборудования.

Самая распространенная концентрация гликоля в водном растворе, при использовании в качестве теплоносителя – 40 %. Испытания показали, что водный раствор двухатомного спирта с добавлением карбоксилатных ингибиторов коррозии сохраняет свои эксплуатационные свойства до 10 лет и более лет.

Использование водных растворов диолов с пакетом противокоррозионных присадок в качестве теплоносителя исключает появление паровых пробок в отопительной системе, уменьшает кавитацию, снижает риск эрозии металла трубок и радиатора. В комплексе это значительно увеличивает эксплуатационный ресурс оборудования.

Водные растворы гликолей с различной концентрацией используются промышленности:

В качестве теплоносителя обычно применяются растворы этиленгликоля (ЭГ, МЭГ), и пропиленгликоля (ПГ).

Источник