مونو اتیلن گلیکول که با نام های MEG، EG، 1،2-اتاندیول یا 1،2-دی هیدروکسی اتان شناخته می شود، یک ترکیب آلی با فرمول C₂H₆O₂ است. این مایع کمی چسبناک با ظاهری شفاف و بی رنگ و طعمی شیرین است که بی بو است. به دلیل توانایی در کاهش نقطه انجماد و بالا بردن نقطه جوش آب معمولا به عنوان حلال و خنک کننده صنعتی استفاده می شود.
MEG مخفف Monoethylene glycol است که به خانواده گلیکول ها تعلق دارد. با آب، الکل ها و بسیاری از ترکیبات آلی دیگر قابل اختلاط است و عمدتاً در صنعت برای ساخت الیاف پلی استر و به عنوان جزئی در تولید ضد یخ، خنک کننده ها، ضد یخ هواپیما و یخ زدا استفاده می شود. MEG باید دور از حرارت، جرقه و شعله نگهداری شود.
| فرمول مولکولی | C2H6O2 / (CH2OH)2 / HOCH2CH2OH |
| مترادف | مونو اتیل گلیکول، مگ گلیکول، اتیلن گلیکول، 1،2-اتاندیول، اتان-1،2-دیول، EG، گلیکول صنعتی، 1،2-دی هیدروکسی اتان، الکل گلیکول |
| جرم مولکولی | 62.07 گرم بر مول |
| جرم دقیق | 62.036779 گرم در مول |
| نقطه اشتعال | 232 درجه فارنهایت / 111.11 درجه سانتیگراد |
| دمای خود اشتعال | 770 درجه فارنهایت / 410 درجه سانتی گراد |
| نقطه جوش | 387.7 درجه فارنهایت / 197.6 درجه سانتی گراد در 760 میلی متر جیوه |
| نقطه ذوب | 9 درجه فارنهایت / -12.8 درجه سانتیگراد |
| چگالی | 1.115 در 68 درجه فارنهایت |
بیشتر بخوانید: گلیسیرین دارویی چیست و از کجا تهیه کنیم؟
مونو اتیلن گلیکول از اکسیداسیون اتیلن در دمای بالا در حضور کاتالیزور اکسید نقره تولید می شود. سپس اتیلن اکساید هیدراته می شود تا مونو اتیلن گلیکول با دی و تری اتیلن گلیکول به عنوان محصولات مشترک تولید شود.
C2H4O + H2O → HOCH2CH2OH
اسیدها و بازها می توانند این واکنش را کاتالیز کنند یا در PH خنثی در دمای بالا رخ دهد. بازدهی تا 90% را می توان با PH اسیدی یا خنثی با مقدار زیادی آب به دست آورد.
ذخیره سازی و جابجایی: بر اساس NFPA 704، مونو اتیلن گلیکول برای ناپایداری 0 درجه بندی می شود که نشان می دهد مونو اتیلن گلیکول معمولاً پایدار است. بخارات مونو اتیلن گلیکول از هوا سنگین تر است و به مناطق اطراف می رود. با توجه به نقطه اشتعال بالای 111.11 درجه سانتی گراد، این ماده شیمیایی دارای درجه اشتعال 1 است که نشان می دهد برای احتراق، به پیش گرمای قابل توجهی نیاز دارد. با این حال، در انبارداری، MEG باید دور از حرارت، جرقه و شعله باز نگهداری شود.
در صورت وقوع آتش سوزی، باید از فوم مقاوم در برابر الکل یا اسپری آب برای مبارزه با آتش سوزی با تمرکز بر جلوگیری از نشت مواد به منابع آب یا فاضلاب استفاده شود. مونو اتیلن گلیکول همچنین از طریق هیدروژنه کردن دی متیل اگزالات در حضور کاتالیزور مس یا از طریق استوکسیلاسیون اتیلن ساخته می شود.
بیشتر بخوانید: منتول چیست و چه کاربردی دارد؟
مونو اتیلن گلیکول (MEG) به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد، کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف دارد. در ادامه، تمامی کاربردهای مهم مونو اتیلن گلیکول به صورت خلاصه و جامع ارائه شده است.
مونو اتیلن گلیکول به دلیل نقطه انجماد پایین، به طور گسترده در تولید مایعات ضد یخ برای سیستم های خنک کننده خودروها، هواپیماها و تجهیزات صنعتی استفاده می شود.
در سیستم های خنک کننده موتورها و رادیاتورها برای جلوگیری از یخ زدگی و جوش آمدن مایعات.
ماده اولیه در تولید پلی اتیلن ترفتالات (PET) برای ساخت بطری های پلاستیکی، فیلم ها و الیاف پلی استر (مثل پارچه های مصنوعی).
در تولید رزین های پلی استر برای کاربردهای صنعتی و ساختمانی.
به عنوان حلال در تولید رنگ ها، جوهرها، رزین ها و چسب ها.
در فرمولاسیون محصولات پاک کننده صنعتی.
به دلیل خاصیت جذب آب و روان کنندگی، در برخی مایعات هیدرولیک و ترمز استفاده می شود.
به عنوان ماده دهیدراتور (Dehydrator) برای حذف آب از جریان های گازی و جلوگیری از تشکیل هیدرات های گازی در خطوط لوله.
در فرآیندهای پالایش نفت و گاز برای کنترل رطوبت.
در سیستم های HVAC (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع) به عنوان مایع انتقال حرارت در چیلرها و سیستم های گرمایش زمین گرمایی.
در سیستم های خنک کننده صنعتی و تاسیسات برودتی.
در کلکتورهای خورشیدی به عنوان مایع انتقال حرارت به دلیل پایداری حرارتی بالا.
ماده اولیه برای تولید دی اتیلن گلیکول و تری اتیلن گلیکول.
در سنتز برخی ترکیبات شیمیایی مانند استرها و اترها.
در تولید محصولات آرایشی و بهداشتی مانند کرم ها، لوسیون ها و خمیردندان ها برای حفظ رطوبت.
به عنوان ماده مرطوب کننده در فرمولاسیون کرم ها، لوسیون ها و محصولات مراقبت از پوست.
در تولید خمیردندان و دهانشویه ها.
به عنوان حلال در برخی داروهای مایع و تزریقی.
در تولید کپسول های ژلاتینی.
در سیستم های آبیاری و تجهیزات کشاورزی برای جلوگیری از یخ زدگی در دماهای پایین.
در فرآیندهای رنگرزی و تکمیل پارچه به عنوان ماده کمکی.
در سنتز نیتروگلیکول برای تولید دینامیت و مواد منفجره.
در جوهرهای چاپ به عنوان حلال و عامل تنظیم ویسکوزیته.
بیشتر بخوانید: کاربرد سدیم لوریل سولفات چیست؟
مصرف مونو اتیلن گلیکول در صنعت پلاستیک بسیار گسترده است، زیرا یک عنصر حیاتی در تولید الیاف پلی استر، فیلم ها و رزین ها است که یکی از آنها پلی اتن ترفتالات (PET) است. PET با حرارت دادن اتیلن گلیکول با اسید ترفتالیک در یک واکنش استریفیکاسیون ایجاد می شود. این ماده شیمیایی سپس به بطری های پلاستیکی، ظروف قابل مایکروویو تبدیل می شود و حتی در صنعت نساجی استفاده می شود.
اولین کاربرد صنعتی مونو اتیلن گلیکول ضد یخ است که به دلیل توانایی آن در کاهش دمای انجماد آب، جزئی در ساخت ضدیخ، خنک‌کننده ها، ضد یخ کننده های هواپیما و یخ کن ها است. در حالی که اتیلن گلیکول خالص در 12.9- درجه سانتیگراد منجمد می شود، هنگامی که با آب مخلوط می شود می تواند تا حد زیادی با 60٪ اتیلن گلیکول و 40٪ آب به حدود -45 درجه سانتیگراد کاهش یابد.
مونو اتیلن گلیکول در ساخت رزین های آلکیدی استفاده می شود که برای تشکیل فیلم در رنگ ها، لعاب ها و لاک ها استفاده می شود. در صنعت گاز، برای حذف بخار آب از گاز قبل از پردازش بیشتر استفاده می شود. در اینجا، همچنین به عنوان یک خشک کننده در خطوط لوله گاز برای جلوگیری از تشکیل clathrates استفاده می شود.
برای صنعت الکترونیک، MEG به عنوان یک واسطه شیمیایی در تولید خازن استفاده می شود. یا برای درمان و پیشگیری از قارچ ها و پوسیدگی چوب می توان از مونو اتیلن گلیکول استفاده کرد مخصوصاً برای نمایشگاه ها و موزه ها مفید است.
در زمینه پزشکی، اتیلن گلیکول را می توان در تولید واکسن استفاده کرد، اگرچه در واکسن تزریقی نهایی وجود ندارد. این ماده جزئی در انواع پاک کننده ها، از جمله پاک کننده های صفحه نمایش برای وسایل الکترونیکی است که در آن با ایزوپروپیل الکل جفت می شود.
تفاوت اصلی بین MEG، DEG و TEG ساختار شیمیایی، خواص فیزیکی و کاربرد آنها است. در اینجا برخی از تفاوت های اصلی وجود دارد:
ساختار شیمیایی: MEG دارای دو اتم کربن و دو گروه هیدروکسیل، DEG دارای چهار اتم کربن و دو گروه هیدروکسیل و TEG دارای شش اتم کربن و سه گروه هیدروکسیل است.
خواص فیزیکی: MEG مایعی بی رنگ، بی بو و طعم شیرین با نقطه جوش 197 درجه سانتیگراد، DEG مایعی بی رنگ و بی بو با نقطه جوش 245 درجه سانتیگراد و TEG مایعی بی رنگ و بی بو است. نقطه جوش 285 درجه سانتی گراد با افزایش تعداد اتم های کربن و گروه های هیدروکسیل در مولکول، نقطه جوش نیز افزایش می یابد.
موارد استفاده: MEG عمدتاً در تولید الیاف پلی استر، رزین ها و فیلم ها و همچنین خنک کننده و ضد یخ استفاده می شود. DEG به عنوان حلال و نرم کننده و همچنین خنک کننده و ضد یخ استفاده می شود. TEG در درجه اول به عنوان یک عامل رطوبت سنجی برای حذف رطوبت از جریان های گاز طبیعی و همچنین خنک کننده و ضد یخ استفاده می شود.
سمیت: هر سه گلیکول سمی هستند و در صورت بلع یا استنشاق می توانند مشکلات جدی برای سلامتی ایجاد کنند. با این حال، سمیت هر گلیکول متفاوت است، DEG سمی تر از MEG و TEG است.
بیشتر بخوانید: اسید استئاریک چیست و کاربردهای آن
اتیلن گلیکول برخی از گروه های عملکردی را با الکل ها به اشتراک می گذارد، اما از نظر فنی به عنوان یک الکل واقعی طبقه بندی نمی شود. در حالی که اتیلن گلیکول (C2H6O2) دارای دو گروه هیدروکسیل (-OH) مانند الکل است، یک تفاوت کلیدی در اتم کربنی دارد که آنها به آن متصل هستند. در الکل های واقعی، گروه هیدروکسیل مستقیماً به یک اتم کربن متصل به حداقل یک اتم هیدروژن متصل است.
با این حال، اتیلن گلیکول دارای هر دو گروه هیدروکسیل است که به یک اتم کربن متصل هستند و این نیاز ساختاری خاص برای الکل ها را برآورده نمی کند. بنابراین، به دلیل ساختار منحصر به فرد خود، اتیلن گلیکول در دسته دیول ها قرار می گیرد، زیر گروهی از ترکیبات آلی با دو گروه هیدروکسیل اما فاقد آرایش کربن هیدروژن خاص که الکل های واقعی را تعریف می کند.
اتیلن گلیکول به طور گسترده ای برای کاهش نقطه انجماد آب مورد استفاده در رادیاتور خودرو استفاده می شود. غلظت توصیه شده اتیلن گلیکول در آب بین 30 تا 35 درصد است. در غلظت های بالاتر، می توان از آن برای افزایش ویسکوزیته محلول نیز استفاده کرد.
این ماده شیمیایی سمیت بالایی دارد و عوارض آن ناشی از طعم شیرین آن است که مصرف بیشتر را تشویق می کند. این باعث افزایش خطر برای حیوانات و کودکان می شود. مصرف مقادیر کافی در صورت عدم درمان با اکسید شدن اتیلن گلیکول در بدن به اسید گلیکولیک و سپس ماده شیمیایی سمی، اسید اگزالیک، کشنده است. مصرف MEG بر سیستم عصبی مرکزی، قلب تاثیر می گذارد و می تواند باعث نارسایی حاد کلیه شود.
قرار گرفتن چشم در معرض بخارات مونو اتیلن گلیکول می تواند باعث تحریک شود، بنابراین توصیه می شود هنگام کار با مواد شیمیایی از عینک استفاده شود. قرار گرفتن در معرض اتیلن گلیکول به شکل مایع پتانسیل ایجاد آسیب جدی به چشم را دارد. در صورت تماس با چشم، فوراً با آب فراوان بشویید و به پزشک مراجعه کنید.
قرار گرفتن در معرض پوست نیز می تواند باعث تحریک شود و بنابراین باید از دستکش استفاده کرد. اگر پوست آلوده شد، تمام لباس های خیس باید برداشته شود و پوست با آب شسته شود. قرار گرفتن در معرض سطوح بالای اتیلن گلیکول استنشاقی می تواند باعث تحریک و ناراحتی تنفسی غیر قابل تحمل و سرفه شود. در صورت استنشاق بیش از حد، فرد باید از محیط خارج شود، هوای تازه تنفس کند و به دنبال مراقبت های پزشکی باشد.
برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید با شرکت آرکا شیمی گستر سپیدار وارد کننده مواد اولیه دارویی آرایشی و بهداشتی با شماره های 02182801442 و 09026715830 در تماس باشید.
سوالات متداول
1. مونو اتیلن گلیکول چیست؟
مونو اتیلن گلیکول (MEG) یک ترکیب آلی با فرمول شیمیایی C2H6O2 است که به صورت مایع بی رنگ، بی بو و با طعم شیرین تولید می شود. این ماده در تولید ضدیخ و الیاف پلیاستر کاربرد دارد. بسیار سمی است و باید با احتیاط استفاده شود. از اتیلن اکسید و آب در فرآیند تولید آن استفاده می شود.
2. کاربردهای اصلی مونو اتیلن گلیکول چیست؟
MEG عمدتاً در تولید ضدیخ برای خودروها و سیستم های خنک کننده و همچنین در ساخت الیاف پلی استر و رزین ها استفاده می شود. در صنایع نساجی، پلاستیک (مانند بطری های PET) و تصفیه گاز طبیعی کاربرد دارد. حدود 70-80% از MEG تولیدی در تولید پلی استر مصرف می شود. به دلیل خاصیت جذب رطوبت، در صنایع کاغذ و چرم نیز استفاده می شود.
3. چرا مونو اتیلن گلیکول سمی است؟
MEG به دلیل متابولیزه شدن به اسیدهای سمی مانند اسید اگزالیک در بدن بسیار سمی است. مصرف آن می تواند باعث نارسایی کلیه، آسیب به سیستم عصبی و حتی مرگ شود. طعم شیرین آن خطر بلعیدن توسط کودکان یا حیوانات را افزایش می دهد. در صورت تماس یا بلع، باید فوراً با آب شستشو داده شده و به پزشک مراجعه شود.
4. چگونه مونو اتیلن گلیکول به عنوان ضدیخ عمل می کند؟
MEG با کاهش نقطه انجماد آب (تا حدود -45 درجه سانتی گراد در ترکیب 60% MEG و 40% آب) از یخ زدگی سیستم های خنک کننده جلوگیری می کند. همچنین نقطه جوش را افزایش داده و از جوش آوردن موتور جلوگیری می کند. خاصیت ضدخوردگی آن به حفاظت از قطعات فلزی کمک می کند. افزودنی های تلخ کننده برای کاهش خطر مصرف اضافه می شوند.
5. آیا مونو اتیلن گلیکول در آب حل می شود؟
بله، MEG کاملاً در آب و بسیاری از حلال های آلی مانند الکل ها حل می شود. این خاصیت آن را برای استفاده در ضدیخ، حلال ها و فرآیندهای شیمیایی مناسب می کند. حلالیت بالای آن باعث کاربرد گسترده در صنایع آرایشی و تصفیه گاز می شود. این ویژگی پیوندهای هیدروژنی آب را مختل می کند.
6. چگونه مونو اتیلن گلیکول تولید می شود؟
MEG از واکنش اتیلن اکسید با آب در حضور کاتالیزور اسیدی یا بازی تولید می شود. این واکنش در pH خنثی یا اسیدی با آب اضافی بهترین بازده (تا 90%) را دارد. محصولات جانبی شامل دی اتیلن گلیکول و تری اتیلن گلیکول هستند. فرآیند OMEGA با استفاده از دی اکسید کربن بازده را تا 98% افزایش می دهد.
7. چه جایگزینی برای مونو اتیلن گلیکول وجود دارد؟
پروپیلن گلیکول به دلیل سمیت کمتر، جایگزین مناسبی برای MEG در ضدیخ ها و کاربردهای آرایشی است. این ماده برای کودکان و حیوانات ایمن تر است. با این حال، MEG به دلیل هزینه کمتر و کارایی بالا همچنان پرکاربرد است. انتخاب جایگزین به نوع کاربرد بستگی دارد.
8. آیا مونو اتیلن گلیکول در محصولات آرایشی استفاده می شود؟
بله، MEG به عنوان حلال و مرطوب کننده در برخی محصولات آرایشی مانند عطرها و لوسیون ها استفاده می شود. به دلیل سمیت، باید در مقادیر ایمن و تحت نظارت استفاده شود. در این کاربردها، خلوص بالا (معمولاً 99.8%) ضروری است. پروپیلن گلیکول اغلب به عنوان جایگزین ایمن تر ترجیح داده می شود.
