کاربرد پروپیلن گلیکول و اتیلن گلیکول

کاربرد پروپیلن گلیکول و اتیلن گلیکول

 

در این مقاله به کاربرد پروپیلن گلیکول و اتیلن گلیکول و تفاوت های این دو خواهیم پرداخت.

گلیکول یک ترکیب شیمیایی آلی متعلق به خانواده الکل است. در مولکول گلیکول (اصطلاح دیگر دیول)، حاوی دو گروه هیدروکسیل است که به اتم‌های کربن مختلف متصل هستند. گلیکول ها در گروه مواد شیمیایی الکل قرار دارند.

 

اگرچه هر دو پروپیلن گلیکول و اتیلن گلیکول کاربردهای زیادی در صنایع و مصارف مختلف از جمله لوازم آرایشی و مواد نگهدارنده (پروپیلن گلیکول) و در ساخت رزین ها، جوهرها و پلی اتیلن ترفتالات (اتیلن گلیکول) دارند، هر دو کاربرد مشترکی در ضد یخ و مخلوط مایع خنک کننده دارند.

اساساً، اگر تجهیزات شما در معرض دمای انجماد قرار بگیرند، به نوعی از انواع گلیکول نیاز خواهید داشت. دو نوع اصلی گلیکول برای این مورد استفاده می شود: اتیلن گلیکول و پروپیلن گلیکول. برخی تفاوت های مهم بین این دو وجود دارد و قبل از تصمیم گیری در مورد استفاده از آنها باید کاربرد آنها را درک کرد.

 

تفاوت شماره یک بین این دو گلیکول در این است که اتیلن گلیکول سمی است و پروپیلن گلیکول سمی نیست و همچنین پروپیلن گلیکول به جز مصارف صنعتی در گرید های دارویی، غذایی و آرایشی نیز استفاده می شود.

این دو گلیکول از نظر خواص فیزیکی نیز تفاوت هایی دارند. محلول های پروپیلن گلیکول دارای ویسکوزیته بالاتر و نقطه انجماد بالاتری نسبت به اتیلن گلیکول در همان درصد هستند که باعث می شود از نظر حرارتی کارایی کمتری نسبت به اتیلن گلیکول به خصوص در دماهای پایین تر داشته باشد. پروپیلن گلیکول نیز گرانتر از اتیلن گلیکول است.

 

برای نشان دادن این موضوع، خواص پروپیلن گلیکول 50 درصد حجمی را در مقابل اتیلن گلیکول مقایسه کنید. 50 درصد پروپیلن گلیکول دارای نقطه انجماد 31- درجه فارنهایت است که 50 درصد اتیلن گلیکول در دمای 36- درجه فارنهایت یخ می زند.

ویسکوزیته محلول پروپیلن گلیکول 96 سانتی‌پویز در 10- درجه فارنهایت است و اتیلن گلیکول در همان دما 27 سانتی‌پویز خواهد بود. این بدان معناست که اتیلن گلیکول را می توان در دمایی تقریباً 20 درجه کمتر از پروپیلن گلیکول استفاده کرد.

 

به این دلایل، اتیلن گلیکول معمولاً در کاربردهایی استفاده می‌شود که راندمان مهم است و هیچ تماسی با انسان یا حیوان وجود ندارد، مانند زمین‌های یخ، قالب‌گیری پلاستیک و بخاری‌های درون خطی. اتیلن گلیکول مایع غالبی است که برای فرمولاسیون ضد یخ خودرو استفاده می شود.

 

پروپیلن گلیکول در برنامه های غذایی و دارویی و سیستم های تهویه مطبوع در مدارس، خانه ها و مشاغل – هر جایی که خطر قرار گرفتن در معرض انسان یا حیوان وجود دارد، استفاده می شود.

برای تعیین اینکه کدام گلیکول برای سیستم شما مناسب‌تر است، همه این عوامل باید در نظر گرفته شوند: نوع کاربرد، سمیت، بازده حرارتی و هزینه. هیچ راه حل یکسانی برای ساختن یک سیستم انتقال حرارت وجود ندارد و شما باید سیال خود را با تفکر و دقت انتخاب کنید.

 

اتیلن گلیکول به دلیل ویسکوزیته کمتر، راندمان انتقال حرارت بالاتری دارد، اما برای انتقال همان مقدار انرژی باید سیال بیشتری در گردش باشد زیرا پروپیلن گلیکول گرمای ویژه بالاتری دارد.

از آنجایی که پروپیلن گلیکول ویسکوزیته بالاتری دارد، افت هد پمپ را در سیستم های گردشی افزایش می دهد.

هر دو محصول قابلیت اشتعال کمی دارند و سرطان زا محسوب نمی شوند.

 

اتیلن گلیکول چیست

 

اتیلن گلیکول (CH2OH2)، که به عنوان 1،2-اتاندیول شناخته می شود، یک ترکیب آلی مبتنی بر الکل است که اغلب به عنوان یک عامل ضد یخ در تجهیزات و سیستم های خودرو، در میان دیگران استفاده می شود. این مایع بی بو، بی رنگ و چسبناک است که طعم شیرینی دارد.

 

در شکل خالص خود، اتیلن گلیکول در حدود -10 درجه فارنهایت یخ می زند، اما هنگامی که با آب مخلوط می شود، می تواند در دمای بسیار پایین تر مایع باقی بماند.

به عنوان مثال، مخلوطی متشکل از 40% آب و 60% گلیکول می تواند قبل از انجماد در دمای نزدیک به 50- درجه فارنهایت مقاومت کند.

 

برای گلیکول‌هایی که به عنوان رسانه انتقال حرارت استفاده می‌شوند، ویسکوزیته ( مقاومت سیال در برابر جریان ) یک ویژگی حیاتی است که بر سرعت جریان، کاهش اصطکاک و در نهایت عملکرد حرارتی تأثیر می‌گذارد. نسبت به پروپیلن گلیکول، که در ادامه این پست به آن خواهیم پرداخت، اتیلن گلیکول چسبندگی کمتری دارد.

 

برای کاربردهای انتقال حرارت، ویسکوزیته کمتر مفید است. ویسکوزیته بالاتر به معنای اصطکاک بیشتر است، یعنی انرژی بیشتری برای حرکت یک ماده چسبناک تر در سیستم مورد نیاز است. کاربردهایی که به گلیکول نیاز دارند اغلب شامل توربولاتورها نیز می شوند که با ایجاد جریان آشفته تاثیر ویسکوزیته گلیکول را به حداقل می رساند.

 

کاربرد اتیلن گلیکول

 

بین اتیلن گلیکول و پروپیلن گلیکول، اتیلن گلیکول رسانای حرارتی بیشتری دارد و برای انتقال حرارت عالی است(جدول زیر را ببینید). بنابراین، اتیلن گلیکول انتخاب خوبی برای کاربردهایی است که در آن عملکرد حرارتی در اولویت قرار دارد.

 

بیشتر بخوانید: اسید چرب چیست و چه کاربردی دارد

 

تری اتیلن گلیکول چیست

 

یکی دیگر از انواع اتیلن گلایکول تری اتیلن گلیکول (TEG) است که با اتیلن گلیکول معمولی متفاوت است. تری اتیلن گلیکول (TEG) عمدتاً برای خواص رطوبت سنجی آن استفاده می شود.

TEG معمولاً به عنوان یک ماده خشک کننده مایع برای آبگیری در پردازش گاز طبیعی، به عنوان یک عامل خشک کننده برای روان کننده ها، عامل تکمیل کننده برای منسوجات، به عنوان یک ماده تشکیل دهنده در مایعات ترمز و برخی از فرمول های ضد یخ استفاده می شود.

معمولاً هنگام مخلوط کردن یا تکمیل سیستم با استفاده از TEG با سایر محصولات مبتنی بر گلیکول باید احتیاط کرد.

 

ضد یخ چیست

 

ضد یخ یک محصول پایه خالص است – اتیلن یا پروپیلن گلیکول. در برخی از فرمول ها گاهی اوقات یک بازدارنده تخصصی نیز برای کمک به محافظت از فلزات سیستم در برابر خوردگی اضافه می شود.

 

نقش ضد یخ دو هدف دارد – کاهش نقطه انجماد مایع در سیستم خنک کننده و همچنین افزایش دمای جوش آب. از این طریق، یک محلول ضد یخ کمک می‌کند تا سیستم‌های خنک‌کننده جریان نداشته باشند و از تجمع یخ‌ها در شرایط آب‌وهوای سرد پاک شوند و همچنین از بروز هرگونه مشکل در گرمای بیش از حد جلوگیری شود.

 

به عنوان مثال، در یخ زدایی هواپیما، پروپیلن گلیکول هم برای حذف یخ و آلودگی از هواپیما و هم برای جلوگیری از تجمع برف و یخ در طول زمستان و دوره های بارش برف استفاده می شود. همچنین در محصولات ضد یخ اتومبیل وجود دارند.

 

عوارض اتیلن گلیکول

 

اتیلن گلیکول برای انسان سمی است و در هنگام مصرف باعث ایجاد تعدادی از مشکلات فیزیولوژیکی از جمله مرگ می شود (مرکز کنترل بیماری دوز کشنده را بین 1400 تا 1600 میلی گرم بر کیلوگرم تخمین می زند).

در نتیجه نباید از اتیلن گلیکول در کاربردهایی که امکان آلودگی آب آشامیدنی وجود دارد استفاده شود.

همچنین نباید برای سیستم های گرمایش یا سرمایش در تأسیساتی مانند کارخانه های فرآوری مواد غذایی یا سایر عملیات ایجاد محصولات برای مصرف استفاده شود.

 

دلیل این امر دو مورد است. اتیلن گلیکول برای حیوانات خشکی‌زی و آبزی مضر است و وقتی در آبراه‌ها رسوب می‌کند، تقریباً 10 تا 30 روز طول می‌کشد تا تجزیه بیولوژیکی شود.

گلیکول ها از طریق تجزیه بیولوژیکی هوازی تجزیه می شوند، که در طی آن تجزیه گلیکول ها توسط باکتری ها انجام می شود که برای انجام این عملکرد به اکسیژن نیاز دارند. این عمل سطح اکسیژن آبراه های تحت تأثیر را کاهش می دهد، که اگر میزان گلیکول و سرعت تجزیه زیستی به اندازه کافی زیاد باشد، می تواند اثرات مخربی داشته باشد.

 

پروپیلن گلیکول چیست

 

پروپیلن گلیکول (C3H8O2)، که پروپان-1،2-دیول نیز نامیده می شود، یک مایع مصنوعی است که در صنایع مختلف استفاده می شود. این یک مایع چسبناک، بی رنگ و تقریباً بی بو است که طعم آن کمی شیرین است.

 

 

پروپیلن گلیکول مانند اتیلن گلیکول با آب در غلظت‌های متغیر ترکیب می‌شود تا دمای انجماد سیال عامل را در کاربردهای انتقال حرارت کاهش دهد. این ماده همچون مصارف صنعتی در مصارف آرایشی نیز بسیار پرکاربرد است. شرکت آرکا شیمی گستر سپیدار اقدام به فروش پروپیلن گلیکول آرایشی و صنعتی می نماید. جهت کسب اطلاعات بیشتر می توانید با ما در ارتباط باشید.

 

دمای یوتکتیک یا پایین‌ترین دمای انجماد ممکن که با هر نسبتی از دو ماده (پروپیلن گلیکول + آب) به دست آید، 76- درجه فارنهایت در غلظت 60 درصد پروپیلن گلیکول و 40 درصد آب است. با این حال، محصولات تجاری معمولاً دارای این نسبت معکوس هستند، در 40٪ پروپیلن گلیکول و 60٪ آب، که نقطه انجماد آن تقریباً -7 درجه فارنهایت است.

 

کاربرد پروپیلن گلیکول

 

چه زمانی باید از پروپیلن گلیکول استفاده کرد؟ پاسخ به این سوال همچنین به این سوال پاسخ می دهد که “چه زمانی نباید از این ماده استفاده کرد؟”. نسبت به اتیلن گلیکول، ویسکوزیته و اصطکاک بالاتر پروپیلن گلیکول همراه با ظرفیت گرمایی کمتر آن معمولاً استفاده از آن را برای کاربردهایی با نگرانی های ایمنی محدود می کند.

 

موارد بسیار کمی وجود دارد که در آن پروپیلن گلیکول برای عملکرد حرارتی آن انتخاب شود. نسبت به اتیلن گلیکول برای عملکرد مورد نظرش موثرتر است. اما با توجه به سمیت اتیلن گلیکول، کاربردهای متعددی وجود دارد که برای آنها باید از پروپیلن گلیکول استفاده شود، مانند مواردی که قبلا در این پست به آن پرداختیم، یعنی تولید مواد غذایی، کاربردهایی که در آن آلودگی آب ممکن است، و سیستم های تاسیساتی.

 

پروپیلن گلیکول برای انسان نسبتاً بی خطر در نظر گرفته می شود. این یک عنصر رایج در انواع محصولات زیبایی، داروها و افزودنی های غیرمستقیم غذایی است. در حالی که سمیت کمتری نسبت به اتیلن گلیکول دارد، می تواند برخی از نگرانی های زیست محیطی را ایجاد کند.

پروپیلن مانند اتیلن گلیکول با روش های هوازی تجزیه می شود، اما در جایی که تجزیه زیستی اتیلن تقریباً 10 تا 30 روز طول می کشد، پروپیلن گلیکول این کار را در 20 تا 30 روز یا بیشتر انجام می دهد.

 

monarchchemicals

alsglobal