تحقیق در مورد اتيلن اكسايد
تاريخچه:
اتيلن اكسايد (Ethylen Oxide) براي اولين بار در سال 1859 توسط ميثمي دان فرانسوي چارلز آدولف ورتز (Charles Adolphe Wurtz) بدست آمد. اين دانشمند اتيلن اكسايد را از تركيب 2- كلرواتانول با يك پايه به دست آورد.
در طول جنگ جهاني اول اين ماده از لحاظ صنعتي اهميت پيدا كرد و از آن براي توليد دو محصول اتيلن گلايكول (خنك كننده رادياتور) و همچنين ساخت بمب شيميايي گاز خردل استفاده شد.
در سال 1931 ديگر شيمي دان فرانسوي روشي براي تهيه اتيلن اكسايد به طور مستقيم از اتيلن و اكسيژن با استفاده از كاتاليزور نقره پيدا نمود. از سال 1949 تقريباً تمام توليد اتيلن اكسايد صنعتي، به همين روش انجام ميگيرد.
به طور خلاصه، اتيلن اكسايد از واكنش اتيلن و اكسيژن روي كاتاليزور و نقره در دماي 200 تا 300 درجة سانتيگراد به دست ميآيد. فشار اين فرايند در محدوده 1 تا 2 مگاپاسكال و معادله شيميايي آن به صورت زير است:
بازدة اين واكنش معمولاً بين 70 تا 80% است. روشهاي گوناگوني براي توليد اتيلن اكسايد وجود دارد كه از لحاظ صنعتي هيچ يك ارزش روش ذكر شده را ندارند.
موارد استفاده:
گاز اتيلن اكسايد، توانايي از بين بردن باكتري ها، قارچ ها و كپك ها را داراست و بنابراين براي استريل كردن موادي كه نمي توان آنها را با استفاده از حرارت استريليزه نمود، كاربرد فراواني دارد. (موادي كه در اثر حرارت تخريف ميشوند) استريليزه كردن با اتيلن اكسايد براي حفاظت ادويه جات در سال 1938 توسط شيميدان آمريكايي به كار گرفته شد و هنوز هم استفاده ميشود. علاوه بر اين، اتيلن اكسايد براي استريليزه كردن تجهيزات پزشكي مانند باند و لوازم جراحي و بخيه استفاده ميشود.
بيشترين مصرف اتيلن اكسايد به عنوان مادة واسطه در توليد ديگر محصولات شيميايي است. عمده مصرف آن در توليد اتيلن گلايكول است. اتيلن گلايكول براي توليد پلي استرها (مانند پلي اتيلن ترفتالات) براي ساخت فيبرها، بطري ها و فيلمهاي مخصوص و همچنين توليد ضديخ براي رادياتور اتومبيل ها به كار مي رود. اتيلن اكسايد هم علاوه بر مصارف ذكر شده، به عنوان يك ماده واسطه در توليد گسترة وسيعي از مواد شيميايي مانند اتانول آمين ها، گلايكول اترها براي پوشش سطوح و اتوكسي لات ها براي فرمولاسيون سورفكتانت ها.
اتانول آمين ها را ميتوان از واكنش اتيلن اكسايد با آمونياك به دست آورد. از اتيلن اكسايد در توليد شوينده ها نيز استفاده ميشود.
نكات بهداشتي:
استنشاق اتيلن اكسايد سمي است. نشانه هاي اين مسموميت سردرد و سرگيجه بوده و پيشرفت بيماري با تشديد نشانه هاي آن و همچنين تشنج همراه است. در ضمن شوك ناگهاني و حالت اغما (كما) نيز به دنبال دارد. تماس اتيلن اكسايد با پوست، خارش ايجاد كرده و بخار آن تنفس را مشكل مي‌كند. استنشاق بخار آن منجر به پر شدن ريه از اين سيال مي گردد كه عواقب بدي را به دنبال دارد. حيوانات آزمايشگاهي كه در معرض تماس با اين ماده قرار گرفتند، دچار درجات بالايي از سرطان كبد شدند، در حاليكه نشانه اي از سرطان در انسانهايي كه براي مدت طولاني با آن سروكار داشتند و يا مقدار ناچيزي (دوز پائين) از اتيلن اكسايد به آنها تزريق شد، ديده نشد. تماس طولاني با اتيلن اكسايد ممكن است احتمال بيماري آب مرواريد را در انسان تقويت كند. اتيلن اكسايد تاثيرات وراثتي بي شماري روي حيوانات دارد و با جهش ژنتيكي نرخ بالايي از سقط جنين را به همراه دارد. تاثيرات وراثتي اتيلن اكسايد روي انسانها به خوبي مطالعه نشده است، اما به وضوح معلوم شده است كه تاثيرات مشابهي روي انسانها دارد.
توليد:
توليد اتيلن اكسايد با اكسيداسيون مستقيم اتيلن توسط اكسيژن روشي است كه حدوداً 95% اتيلن اكسايد مصرفي در جهان به اين روش تهيه ميشود.
در طراحي هاي قديمي از هوا به جاي اكسيژن استفاده مي شد كه نسبت به اكسيژن بازدة كمتري دارد. امروزه با توجه به بازدة بالاتر و همچنين قيمت مناسب اكسيژن، استفاده از روش جديد به صرفه تر است.
در اكثر طراحي ها، نيمي از اتيلن اكسايد توليدي براي فروش خالص سازي ميشود و نيمي ديگر به واحد توليد اتيلن گلايكول فرستاده ميشود كه در اكثر موارد واحد توليد اتيلن گلايكول در كنار واحد اتيلن اكسايد وجود دارد. طراحي هايي نيز وجود دارد كه اتيلن اكسايد توليدي تماماً براي توليد اتيلن گلايكول استفاده ميشود و يا تماماً براي فروش خالص سازي ميشود.
توليد اتيلن اكسايد و اتيلن گلايكول از آنجا كه دو ماده مهم براي توليد بسياري از فرآورده هاي آلي هستند، در هر كشوري ضروري به نظر مي رسد.
تحقیق در مورد اتيلن اكسايد