乙二醇
外观
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乙二醇 | |
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IUPAC名 Ethane-1,2-diol | |
别名 | MEG 1,2-乙二醇 |
识别 | |
CAS号 | 107-21-1 |
SMILES |
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性质 | |
化学式 | C2H4(OH)2 |
摩尔质量 | 62.068 g·mol⁻¹ |
密度 | 1.1132 |
熔点 | −12.9 °C (8.8 °F) |
沸点 | 197.3 °C (387 °F) |
溶解性(水) | 与水以任意比互溶 |
危险性 | |
闪点 | 111 °C (closed cup) |
自燃温度 | 410 °C |
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
乙二醇,又名甘醇。化学式HOCH2—CH2OH。一种简单的二元醇。无色无臭、有甜味液体,能与水以任意比例混合。用作溶剂、防冻剂以及PETE等的原料。
乙二醇對動物有毒性,人類致死劑量估計為1.6 g/kg,[1]不過成人服食30毫升已有可能引致死亡。[2]
製備
乙二醇可由乙烯透過反应中间体环氧乙烷產生。環氧乙烷與水的反應產生乙二醇的化學反應式如下:
- C2H4O + H2O → HO–CH2CH2–OH
此反應可由酸或鹼的催化下加速反應,或在中性pH值條件下提高的溫度也可以加速反應。乙二醇最高的產率發生在酸性或中性pH下與大量過量的水,在這條件下,乙二醇的產量可達90%。主要的副產物是屬於乙二醇低聚物的二甘醇、三甘醇及四甘醇。每年生產約六十七億公斤。 有一個選擇性較高的方式是使用OMEGA process。反應式為:
- C2H4O + CO2 → C3H4O3
- C3H4O3 + H2O → HOC2H4OH + CO2
在OMEGA process中,
- 第一步驟:環氧乙烷先與二氧化碳轉變成碳酸乙烯酯(Ethylene carbonate)。
- 第二步驟:碳酸乙烯酯與水反應,選擇性地產生乙二醇單體。在第二步驟被釋放的二氧化碳,可以回饋到第一步驟再使用。[3]
毒性
相較於甲醇的最低致死劑量(LDLO)為1-2毫克/公斤,乙二醇的毒性不高,目前已知對人類的LDLO為786毫克/公斤。[4]乙二醇最大的危險性在於它的甜味。因此相較於其他有毒物質,孩童和動物比較容易因攝取大量的乙二醇而中毒。經過消化系統作用,乙二醇會先被氧化成乙醇酸(強酸),再被氧化成草酸。乙二醇及其副產物會先影響中樞神經系統,接著是心臟,而後影響腎臟。如無適當治療,攝取過量乙二醇會導致死亡。[5]
根據美國毒物管制中心2007年的資料,當年有大約1000起乙二醇中毒事件且其中有16人死亡。2008年則有7人死於乙二醇中毒。[6]
生活環境中的乙二醇
- 生活環境中的乙二醇主要來自於機場的用來除冰的除冰劑、車輛冷卻系統的防凍劑(水箱水、水箱精,現在部分改用不具毒性的1.2丙二醇)或其他含有乙二醇的產品。
- 乙二醇在大氣中自然分解的時間大約為10天。
- 水中或土壤中的乙二醇則需大約幾個星期才會分解。[7]
參考資料
- ^ http://mtcc.vghtc.gov.tw/intrChemicalAidCont.asp?CasNo=107-21-1
- ^ Field D. Acute ethylene glycol poisoning. Crit Care Med. 1985, 13 (10): 872–3. PMID 4028762.
- ^ Siegfried Rebsdat; Dieter Mayer (2005), "Ethylene Glycol", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi: 10.1002/14356007.a10_101
- ^ Safety Officer in Physical Chemistry. Safety (MSDS) data for ethylene glycol. Oxford University. November 23, 2009 [December 30, 2009].
- ^ Ethylene glycol. National Institute for Occupational Safety and Health. Emergency Response Database. August 22, 2008. Retrieved December 31, 2008.
- ^ (Toxicity, Ethylene Glycol)
- ^ (CDC ToxFAQs)