当前位置首页 > 百科资料> 正文

乙二醇

2022-07-15 06:31:47 百科资料

乙二醇(ethylene glycol)又名"甘醇"、"1,2-亚乙基二醇",简称EG。化学式为(CH2OH)2,是最简单的二元醇。乙二醇是无色无臭、有甜味液体,对动物有毒性,人类致死剂量约为1.6 g/kg。乙二醇能与水、丙酮互溶,但在醚类中溶解度较小。用作溶剂、防冻剂以及合成涤纶的原料。乙二醇的高聚物聚乙二醇(PEG)是一种相转移催化剂,也用于细胞融合;其硝酸酯是一种炸药。

  • 中文名 乙二醇
  • 化学式 (CH2OH)2 
  • CAS登录号 107-21-1
  • 外观 无色
  • 临界摩尔体积 186C3/mol

概述

  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、防冻剂以及合成聚酯树脂等的原料。

乙二醇

  乙二醇对动物有毒性,人类致死剂量估计为1.6 g/kg,不过成人服食30毫升已有可能引致死亡。

物理性质

  中文名称乙二醇

  InChI编码InChI=1/C2H6O2/c3-1-2-4/h3-4H,1-2H2

  英文名称Ethylene Glycol,Mono ethylene glycol,MEG,EG.

  英文别名: glycol, 1,2-ethanediol.

  别名甘醇

  分子式:C2H6O2;

  结构简式:HO-CH2CH2-OH

  分子量:62.068

  冰点: -12.6℃

  沸点:197.3℃

  密度:相对密度(水=1)1.1155(20℃);相对密度(空气=1)2.14

  外观与性状:无色、有甜味、粘稠液体

  蒸汽压:0.06mmHg(0.06毫米汞柱)/20℃

  闪点:111.1℃

  粘度:25.66mPa.s(16℃)

  溶解性:与水/乙醇/丙酮/醋酸甘油吡啶等混溶,微溶于醚等,不溶于石油烃及油类,能够溶解氯化锌/氯 化钠/碳酸钾/氯化钾/碘化钾/氢氧化钾等无机物。

  表面张力:46.49 mN/m (20℃)

  稳定性:稳定

  燃点:418℃

  在25摄氏度下,相对介电常数为 37

化学性质

  由于分子量低,性质活泼,可起酯化/醚化/醇化/氧化/缩醛/脱水等反应。

  与乙醇相似,主要能与无机或有机酸反应生成酯,一般先只有一个羟基发生反应,经升高温度、增加酸用量等,可使两个羟基都形成酯。如与混有硫酸的硝酸反应,则形成二硝酸酯。酰氯或酸酐容易使两个羟基形成酯。 乙二醇在催化剂(二氧化锰、氧化铝、氧化锌或硫酸)作用下加热,可发生分子内或分子间失水。 乙二醇能与碱金属或碱土金属作用形成醇盐。通常将金属溶于二醇中,只得一元醇盐;如将此醇盐(例如乙二醇一钠)在氢气流中加热到180~200°C,可形成乙二醇二钠和乙二醇。此外用乙二醇与 2摩尔甲醇钠一起加热,可得乙二醇二钠。乙二醇二钠与卤代烷反应,生成乙二醇单醚或双醚。乙二醇二钠与1,2-二溴乙烷反应,生成二氧六环。 此外,乙二醇也容易被氧化,随所用氧化剂或反应条件的不同,可生成各种产物,如乙醇醛 HOCH2CHO、乙二醛OHCCHO、乙醇酸HOCH2COOH、草酸HOOCCOOH 及二氧化碳和水。乙二醇与其他二醇不同,经高碘酸氧化可发生碳链断裂。 应用 乙二醇常可代替甘油使用。在制革和制药工业中,分别用作水合剂和溶剂。乙二醇的衍生物二硝酸酯是炸药。乙二醇的单甲醚或单乙醚是很好的溶剂,如甲溶纤剂 HOCH2CH2OCH3 可溶解纤维、树脂、油漆和其他许多有机物。乙二醇的溶解能力很强,但它容易代谢氧 化,生成有毒的草酸,因而不能广泛用作溶剂。乙二醇是一个抗冻剂,60%的乙二醇水溶液在-40°C时结冰。

系统编号

  CAS号:107-21-1

  EINECS 号:203-473-3

科研

  中科院福建物构所研究小组日前采用室温下Cu(II)离子辅助原位还原法合成了一种新型钯纳米催化剂,该催化剂贵金属负载量超低(约0.1%)、性能优异、寿命长,可极大降低催化剂成本,节约大量贵金属资源。该催化剂制备成功后,有望形成新一代煤制乙二醇催化剂技术。

乙二醇厂家

  煤制乙二醇技术不仅可以有效缓解我国乙二醇的供需矛盾,同时可以提升煤炭资源高效清洁转化利用水平。CO气相氧化偶联制草酸二甲酯反应是煤制乙二醇的关键步骤,目前已应用的催化剂中钯的负载量较高,致使催化剂成本大幅增加。

水防冻液

乙二醇

  乙二醇是一种无色微粘的液体,沸点是197.4℃,冰点是-12.6℃,能与水任意比例混合。混合后由于改变了冷却水的蒸气压,冰点显著降低。

  其降低的程度在一定范围内随乙二醇的含量增加而下降。

  当乙二醇的含量为60%时,冰点可降低至-48.3℃,超过这个极限时,冰点反而要上升。

  乙二醇防冻液在使用中易生成酸性物质,对金属有腐蚀作用。

  乙二醇有毒,但由于其沸点高,不会产生蒸气被人吸入体内而引起中毒。

  乙二醇的吸水性强,储存的容器应密封,以防吸水后溢出。

  由于水的沸点比乙二醇低,使用中被蒸发的是水,当缺少冷却液时,只要加入净水就行了。

  这种防冻液用后能回收(防止混入石油产品),经过沉淀、过滤,加水调整浓度,补加防腐剂,还可继续使用,一般可用3—5年。

  但要过滤多遍,以防对机动车造成损伤。

  有很多人认为乙二醇的冰点很低,防冻液的冰点是由乙二醇和水按照不同比例混合后的一个中和冰点,其实不然,混合后由于改变了冷却水的蒸气压,冰点才会显著降低。

  其降低的程度在一定范围内随乙二醇的含量增加而下降,但是一旦超过了一定的比例,冰点反而会上升。

  40%的乙二醇和60%的软水混合成的防冻液,防冻温度为-25℃;当防冻液中乙二醇和水各占50%时,防冻温度为-35℃。

乙二醇水溶液数据表

  体积分数,%

  冰点,℃

  体积分数,%

  冰点,℃

  体积分数,%

  冰点,℃

  1.8

  -0.6

  26

  -13.0

  51.9

  -41.0

  3.6

  -1.3

  28

  -15.0

  53.9

  -44.0

  5.4

  -2.0

  29.9

  -17.0

  56.0

  -48.0

  7.2

  -2.7

  31.9

  -18.0

  78.9

  -47.0

  9.1

  -3.5

  33.8

  -20.0

  81.0

  -43.0

  10.9

  -4.4

  35.8

  -22.0

  83.1

  -40.0

  12.8

  -5.3

  37.8

  -24.0

  85.2

  -36.0

  14.6

  -6.3

  39.8

  -26.0

  87.3

  -33.0

  16.5

  -7.3

  41.8

  -28.0

  89.4

  -29.0

  18.4

  -8.0

  43.8

  -31.0

  91.5

  -26.0

  20.3

  -9.0

  45.8

  -33.0

  93.6

  -23.0

  22.2

  -11.0

  47.8

  -36.0

  95.8

  -19.0

  24.1

  -12.0

  49.8

  -38.0

  100

  -13.0

用途介绍

  主要用于制聚酯涤纶,聚酯树脂、吸湿剂,增塑剂,表面活性剂,合成纤维、化妆品和炸药,并用作染料/油墨等的溶剂、配制发动机的抗冻剂,气体脱水剂,制造树脂、也可用于玻璃纸、纤维、皮革、粘合剂的湿润剂。可 生产合成树脂PET,纤维级PET即涤纶纤维,瓶片级PET用于制作矿泉水瓶等。还可生产醇酸树脂、乙二醛等,也用作防冻剂。除用作汽车用防冻剂外,还用于工业冷量的输送,一般称呼为载冷剂。

乙二醇

  乙二醇在用做载冷剂时应该注意:1、其冰点随着乙二醇在水溶液中的浓度变化而变化,浓度在60%以下时,水溶液中乙二醇浓度升高冰点降低,但浓度超过60%后,随着乙二醇浓度的升高,其冰点呈上升趋势,粘度也会随着浓度的升高而升高。当浓度达到99,9%时,其冰点上升至-13,2℃,这就是浓缩型防冻液(防冻液母液)为什么不能直接使用的一条重要原因,必须引起使用者的注意。

  2、乙二醇含有羟基,长期在80摄氏度-90摄氏度下工作,乙二醇会先被氧化成乙醇酸,再被氧化成草酸,,即乙二酸(草酸),含有2个羧基。草酸及其副产物会先影响中枢神经系统,接着是心脏,而后影响肾脏。如无适当治疗,摄取过量乙二醇会导致死亡。,乙二醇乙二酸 ,对设备造成腐蚀而使之渗漏。因此,在配制的防冻液中,还必须有防腐剂,以防止对钢铁、铝的腐蚀和水垢的生成。

  3、乙二醇本身是相对活跃的物质,容易聚合成高分子聚合物,进一步氧化成聚合物有机酸(通常所说的油泥),形成十分粘重的物质,沉积后容易结垢;另乙二醇与氧气反应,生成微量的甲酸和乙酸。

合成路线

  9004-34-6

  微晶纤维素

  ~60%

  50-70-4

  山梨醇

  107-21-1

  乙二醇

文献: : Chemical Communications, , vol. 46, # 6 p. 862 - 864

  141-46-8

  羟乙醛

  ~96%

  107-21-1

  乙二醇

文献: : Watanabe, Eiichi; Hara, Yoshinori; Wada, Keisuke; Onoda, Takeru Chemistry Letters, 1986 , p. 285 - 288

  56-81-5

  甘油

  ~6%

  57-55-6

  丙二醇

  107-21-1

  乙二醇

乙二醇分子式

制成方法

氯乙醇法

  以氯乙醇为原料在碱性介质中水解而得,该反应在100℃下进行,先生成环氧乙烷,而后在1.01 MPa压力下加压水解生成乙二醇。

环氧乙烷水合法

  环氧乙烷水合法有直接水合法和催化水合法,水合过程在常压下进行也可在加压下进行。常压水合法一般采用少量无机酸为催化剂,在50~70℃进行反应。环氧乙烷直接水合法,为目前工业规模生产乙二醇较成熟的生产方法。环氧乙烷和水在加压(2.23MPa)和190~200 ℃条件下,在管式反应器中直接液相水合制的乙二醇,同时副产品一缩二乙二醇、二缩三乙二醇和多缩聚乙二醇。

乙二醇

  ①直接水合法;

  ②催化水合法;

  ③加压水合法 环氧乙烷与水的摩尔比要较高,在1∶6以上,以减少生成醚的副反应,该反应的温度在150℃,压力147kPa.水合得到乙二醇。

气相催化水合法

  以氧化银为催化剂,氧化铝为载体,在150~240℃反应,生成乙二醇。

乙烯直接水合法

  乙烯在催化剂(如氧化锑TeO2,钯催化剂)存在下在乙酸溶液中氧化生成单乙酸酯或二乙酸酯,进一步水解均得乙二醇。

环氧乙烷与水在硫酸催化剂作用

  环氧乙烷与水在硫酸催化剂作用下进行水合反应,反应液经碱中和、蒸发、精馏即得成品。或者环氧乙烷和水在一定温度和压力下制得乙二醇,同时副产二乙二醇、三乙二醇和多乙二醇。反应液经蒸发浓缩、脱水、精制得合格产品和副产品。

草酸二甲酯加氢制乙二醇

  煤制乙二醇的潜在工艺路径可以分为直接合成法和间接合成法。直接合成法是将合成气中的CO及H2一步合成为乙二醇。间接合成法则主要分为通过甲醇甲醛及草酸酯作为中间产物合成,然后加氢获得乙二醇。相对而言,甲醇甲醛路线合成的研究还不深入,离工业化距离远;而草酸酯加氢合成法的实用性较强,适宜进行工业生产。由煤制合成气经草酸酯加氢制取乙二醇的三个主要反应为:

乙二醇

  氧化酯化反应:2CH3OH+2NO+ 1/ 2O2→2CH3ONO+H2O

  CO偶联反应: 2CO+2CH3ONO→(COOCH3}2+ 2NO

  草酸酯加氢反应:(COOCH3}2+ 4H2→ HOCH2CH2OH 2CH3OH

  总的化学方程式:2CO+4H2+ 1/ 2O2→ HOCH2CH2OH+H2O

  煤制乙二醇在3月18日通过中国科学院组织的成果鉴定,此项成果标志着我国在世界上率先实现了全套“煤制乙二醇”技术路线和工业化应用,是一项拥有自主知识产权的世界首创技术。该技术的推广应用将有效缓解我国乙二醇产品供需矛盾,对国家的能源和化工产业产生重要积极影响,具有重要的科学意义、突出的技术创新性和显著的社会经济效益。目前煤制乙二醇的工业化生产已经有了很大的突破,至2011年12月7日通辽金煤化工20万t/a乙二醇项目已成功投产。

其它方法

  1.以工业品乙二醇为原料,经减压蒸馏,于1333Pa下,收集中间馏分即可。

  2.将乙二醇真空蒸馏,所得主要馏分用无水硫酸钠进行较长时间干燥,然后用一支好的分馏柱重新真空蒸馏。

  3.甲醛法

包装贮运

  用镀锌铁桶包装,每桶100Kg或200Kg。贮存时应密封,长期贮存要氮封、防潮、防火、防冻。按易燃化学品规定贮运。

健康危害

  毒性:大鼠经口 LD50=5.8ml/kg,小鼠经口 LD50=1.31-13.8ml/kg.

  侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。

  健康危害:国内未见本品急慢性中毒报道。国外的急性中毒多系因误报。吸入中毒表现为反复发作性昏厥,并可有眼球震颤,淋巴细胞增多。口服后急性中毒分三个阶段:第一阶段主要为中枢神经系统症状,轻者似乙醇中毒表现,重者迅速产生昏迷抽搐,最后死亡;第二阶段,心肺症状明显,严重病例可有肺水肿,支气管肺炎,心力衰竭;第三阶段主要表现为不同程度肾功能衰竭。人的本品一次口服致死量估计为1.4ml/kg(1.56g/kg)。

乙二醇

  急救措施皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

  吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

  食入:饮足量温水,催吐。洗胃,导泄。就医。

  对宠物的毒性:

  乙二醇可以从机车防冻剂中获取,机车防冻剂中的乙二醇由于添加了苦味剂且分量少。对人没有威胁,但是如果不慎和宠物(猫,狗)的食物混合,则会引起宠物中毒并造成肾衰竭。

环境标准

  中华人民共和国国家职业卫生标准GBZ2.1-2007 工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素

  乙二醇的时间加权平均容许浓度PC-TWA 20mg/m3 ,短时间接触容许浓度PC-STEL 40mg/m3 。 水体中有害有机物的最大允许浓度 1.0mg/L

  嗅觉阈浓度 90mg/m3    

安全信息

  符号:    GHS07  

  信号词:   Warning  

  危险声明:   H302  

  危害码:   Xn  

  风险声明:   R22  

  WGK德国:   1  

  闪点:   115℃  

冰点测量

  防冻剂是防冻液的主要成分,约占防冻液原液的92%~98%,防冻液原液可以根据各地气温的高低,按一定比例与水混合,将冰点控制在适当范围内。有效的防冻剂是各种有机醇。

  各国从50年代以来几乎全部采用乙二醇作为防冻剂。乙二醇是一种无色、透明、稍有甜味和具有吸湿性的粘稠液体,它能以任何比例与水相溶。乙二醇的浓度不同时。冰点亦不同。乙二醇--水防冻液的冰点同乙二醇质量分数不成线性关系。它的水溶液的冰点并不完全是随浓度的增加而降低,当浓度超过70 %时,冰点反而上升。在配制过程中,应从实际出发加以合理选择,以达到防冻性及经济性的要求。在中国江南,一般采用乙二醇质量分数为40 %的配比,而在寒冷的北方,需取乙二醇质量分数50%左右的配比比较适宜。

  PAL-91SPAL-92S迷你数字乙二醇折射计,专业适用于乙二醇溶液的测量,并显示其溶液浓度及冷冻温度。其简单的操作,快捷的显示,稳定的重复性,能更好的帮助我们的用户冷冻液的测量(名称:防冻液折射仪),保证汽车的正常运行和使用寿命。

  测量范围:乙二醇浓度0.0至90.0%(V/V,自动温度补偿)

  乙二醇冻结温度0至-50°C(自动温度补偿)

  分辨率:乙二醇浓度0.2%(V/V)

  乙二醇冻结温度1°C

  测量精度:乙二醇浓度±0.4%(V/V,浓度15%左右时)

  乙二醇冻结温度±1°C(冻结温度-5C左右)

  测量温度:10 至40°C(自动温度补偿)

  样本量:0.3毫升

  防护等级:IP65

  电源:两个AAA 电池

  规格尺寸:55 x 31 x 109cm,100g

声明:此文信息来源于网络,登载此文只为提供信息参考,并不用于任何商业目的。如有侵权,请及时联系我们:baisebaisebaise@yeah.net