Etylen glicol là gì? Công thức cấu tạo và tính chất nổi bật của hợp chất

Etylen glicol là gì? Hợp chất này không chỉ là nguyên liệu thô sản xuất các chất chống đông và chống ăn mòn mà chúng còn được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực công nghiệp sản xuất. Bài viết này, Đông Á sẽ chia sẻ tới bạn đọc những thông tin xoay quanh hợp chất này. Và những lưu ý khi sử dụng, cũng như tác động của chúng khi xâm nhập vào cơ thể con người.

Định nghĩa Etylen glicol là gì?

Theo định nghĩa, Etylen glicol là một hợp chất hữu cơ tồn tại dưới dạng chất lỏng siro, không màu, không mùi, có vị ngọt, háo nước, dễ hòa tan vào axeton và rượu. Bên cạnh đó, etylen glicol còn có thể tồn tại ở dạng hơi, được sử dụng với mục đích làm nguyên liệu thô để điều chế chất chống ăn mòn và sản xuất sợi polyester.

Ngoài ra, Etylen glicol có công thức cấu tạo là HO-CH2-CH2-OH, công thức cấu tạo C₂H₆O₂ hoặc (CH₂OH)₂ và được biết đến với các tên gọi khác như 1,2-Dihydroxyethane, Hypodicarbonous acid, 1,2-Ethanediol, Ethylene alcohol.

Những tính chất nổi bật của Etylen glicol

Sau khi đã tìm hiểu về C₂H₆O₂ là gì, chúng ta hãy cùng xem xét một vài tính chất nổi bật của hợp chất này nhé.

Tính chất vật lý

Etylen glicol là chất không màu, không mùi, dễ bay hơi, tan trong nước và hầu hết trong các dung môi hữu cơ khác. Hợp chất này có khối lượng riêng là 1,1132 g/cm3, điểm nóng chảy là −12,9°C, sôi ở 197,3 độ C, với áp suất hơi là 0,06 mmHg ở 20 độ C và độ nhớt 1,61 × 10−2 N*s/m2.

Ngoài ra, C₂H₆O₂ còn được đánh giá là chất dễ kết tinh, khi nguôi, dung dịch này sẽ tạo thành chất lỏng có độ nhớt cao. Nếu làm lạnh, dung dịch này có thể đông thành trạng thái rắn, nhìn giống thủy tinh.

Tính chất hóa học

Do hợp chất Etylen glicol có chứa 2 nhóm -OH nên chúng mang đầy đủ những tính chất của một ancol cơ bản:

Xảy ra phản ứng với kim loại

C₂H₄O₂ + 2Na → C₂H₂O₂Na₂+ H₂

Etylen glicol tác dụng với Đồng(II) oxit

Phản ứng này được sử dụng để nhận biết Etylen glicol và các chất nhiều hơn một nhóm -OH.

Cu(OH)₂ + 2C₂H₄O₂ → Cu(C₂H₃O₂)₂ + 2H₂O

Xảy ra phản ứng este hóa

C₂H₄(OH)₂ + 2HCOOH → 2H₂O + C₂H₄(OOCH)₂

C₂H₆O₂ phản ứng tách nước

Phản ứng này xảy ra dựa theo quy tắc Zai-xép: Khi nhóm –OH tách cùng với H ở bậc cacbon cao hơn bên cạnh, để tạo ra liên kết đôi C=C mang nhiều nhóm ankyl hơn.

Etylen glicol phản ứng oxy hóa

HO-CH₂-CH₂-OH + O₂ →(CHO)₂ + 2H₂O

Điều chế hợp chất Etylen glicol như thế nào?

Để điều chế Etylen glicol, người ta thường áp dụng 2 phương pháp, đó là điều chế từ ethylene và carbon monoxide.

phuong-phap-dieu-che-C2H6O2-huu-hieu

Phương pháp điều chế C₂H₆O₂ hữu hiệu

Điều chế sản xuất từ ethylene

Trong các ngành công nghiệp, đây được coi là phương pháp điều chế phổ biến và được sử dụng rộng rãi. Do Etylen oxit có độ chuyển hóa không cao nên phương pháp này có thể cần dùng một lượng Etylen rất lớn để tạo ra Etylen glicol.

Ethylene oxit xảy ra phản ứng với nước để tạo ra ethylene glycol theo phương trình hóa học dưới sự xúc tác của bazơ hoặc 2 axit có thể xảy ra ở pH trung tính ở nhiệt độ cao.

C₂H₄O + H₂O → HO – CH₂CH₂ – OH

Điều chế sản xuất từ carbon monoxide

Bên cạnh đó, Etylen glicol được sản xuất từ carbon monoxide. Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến ở các nước có tiềm năng về hóa học khí tổng hợp và có trữ lượng than lớn như Trung Quốc.

Bên cạnh đó, sự oxy hóa cacbonyl hóa metanol với đimetyl oxalat cung cấp một cách tiếp cận cho việc sản xuất etylen glycol dưới dạng C1 ethylene glycol. Dimethyl oxalat có thể được chuyển đổi thành ethylene glycol với năng suất cao (94,7%) bằng cách hydro hóa với chất xúc tác đồng.

Ứng dụng đa dạng của hợp chất Etylen glicol trong công nghiệp

Cũng giống như các hợp chất khác, Etylen glicol đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp sản xuất với nhiều vai trò khác nhau như sản xuất dung môi, chất chống đông, chất khử, chất làm khô và sản xuất cơ khí.

Sản xuất dung môi

Ứng dụng chủ yếu trong công thức chống đông, hóa chất tinh khiết Etylen glicol chiếm 50%.
Đóng vai trò là nguyên liệu thô quan trọng trong sản xuất polyester chiếm 40%.

Ứng dụng làm chất chống đông

Do Ethylene glycol nguyên chất thường đóng băng ở khoảng -12 ° C, nhưng khi trộn với nước, hợp chất sẽ bị phá vỡ liên kết Hydro, vì vậy điểm đóng băng của hỗn hợp không hoạt động.
Sở hữu khả năng ăn mòn nên Etylen glicol là thành phần quan trọng của các hỗn hợp đông lạnh, để bảo quản các mô và mô sinh học ở nhiệt độ thấp.

Dùng làm chất khử nước

Không chỉ vậy, C₂H₆O₂ còn được ứng dụng trong ngành công nghiệp khí đốt tự nhiên để loại bỏ hơi nước từ khí tự nhiên.

Vai trò như một chất làm khô

C₂H₆O₂được dùng với mục đích ức chế sự hình thành hydrat. Xuất hiện trong các ống dẫn đa dải dài truyền khí tự nhiên từ cánh đồng khí từ xa đến cơ sở chế biến khí.

Sản xuất cơ khí

ung-dung-pho-bien-trong-linh-vuc-o-to

Ứng dụng phổ biến trong lĩnh vực ô tô

Trong lĩnh vực ô tô, Etylen glicol được dùng để làm mát bằng chất lỏng và truyền nhiệt đối lưu.
Đồng thời, hợp chất này còn được sử dụng trong hệ thống làm mát dưới nhiệt độ đông của nước và hệ thống điều hòa không khí.
Ngoài ra, C₂H₆O₂còn được dùng như chất chất lỏng vận chuyển nhiệt trong hệ thống làm lạnh địa nhiệt hoặc hệ thống sưởi.

Chất kích thích sự ra hoa, ra quả

C₂H₆O₂ tạo sự biến đổi của mảng trong các tế bào thịt quả, dẫn đến sự giải phóng các enzyme và giúp quả chín nhanh hơn.
Đồng thời, ảnh hưởng lên sự tổng hợp các enzyme mới, tạo sự biến đổi trong quá trình chín của quả.

Khi sử dụng hợp chất Etylen glicol cần lưu ý điều gì?

Mặc dù hợp chất Etylen glicol đóng vai trò quan trọng trong đời sống nhưng chúng cũng có một vài tác hại, đặc biệt là hợp chất này có thể gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người.

Etylen glicol ảnh hưởng đến sức khỏe con người

Etylen glicol là thành phần có trong những chất chống đông, làm nguội, dầu phanh, sơn latex, nhiếp ảnh, các loại thuốc hoặc mỹ phẩm có chứa C2H6O2.

Chính vì vậy, trường hợp dễ bị nhiễm Etylen glicol thường là người làm việc trong các cơ sở:

nhung-anh-huong-truc-tiep-den-suc-khoe-con-nguoi

Những ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người

Cơ sở sản xuất bao bì thực phẩm, tại sân bay, boong tàu, cửa hàng sửa xe.
Các xí nghiệp sản xuất dầu phanh, mực, nhựa, chất làm nguội, sợi polyester, dược phẩm, thuốc nổ an toàn, mỹ phẩm, …

Trong trường hợp uống phải Etylen glicol, cơ thể sẽ bị rơi vào trạng thái ngộ độc. Nếu ăn phải, cơ thể sẽ bắt đầu phân giải Etylen glicol và phát độc tính. Thông thường, người ta sẽ dựa vào nồng độ Etylen glicol trong máu để chẩn đoán chính xác kết quả.

Những triệu chứng thường gặp khi bị nhiễm độc Etylen glicol

Tiếp xúc với liều lượng thấp:

Xuất hiện dấu hiệu buồn nôn, ói mửa và không có nước tiểu.
Hoa mắt, liệt cơ mặt, môi tái nhợt, hạ thân nhiệt và nhịp thở nhanh.
Huyết áp quá cao hoặc quá thấp, nhịp tim nhanh, nhức đầu, nói lắp, kích ứng da và mất phương hướng,...

xuat-hien-nhung-trieu-chung-dau-dau-chong-mat

Xuất hiện những triệu chứng đau đầu, chóng mặt

Triệu chứng khi ngộ độc Etylen glicol:

Đau bụng, nôn mửa.
Sau một thời gian dài bị nhiễm độc sẽ dẫn đến suy thận, tổn thương não bộ hoặc có thể gây tử vong.

Hướng dẫn điều trị

Nếu có biểu hiện bị nhiễm độc, bạn cần tiến hành điều trị ngay lập tức. Với các bước điều trị như sau:

Cân bằng người bệnh.
Dùng thuốc giải độc, ưu tiên ethanol, fomepizole.
Với những bộ phận bị tổn thương như nội tạng hoặc độ nhiễm độc cao sẽ triển khai thẩm tách máu.
Ngoài ra có thể dùng các phương pháp điều trị khác như magie, thiamin và natri bicarbonat

Trên đây là những kiến thức bổ ích về hợp chất Etylen glicol, giải đáp được những câu hỏi như Etylen glicol là gì? Tính chất, phương pháp điều chế và ứng dụng của hợp chất này trong ngành công nghiệp sản xuất. Hy vọng rằng, với những thông tin mà Đông Á đã chia sẻ, sẽ giúp bạn đọc hiểu hơn về hợp chất Etylen glicol, đồng thời nắm được cách sử dụng chúng an toàn.