گاز اتیلن اکساید (Ethylene Oxide)، یک ترکیب شیمیایی مهم با فرمول شیمیایی C₂H₄O است که به عنوان یکی از گازهای پرکاربرد در صنایع مختلف شناخته می‌شود. این گاز بی‌رنگ، به شدت قابل اشتعال و دارای بویی شیرین است. اتیلن اکساید به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود در کاربردهای زیادی استفاده می‌شود، اما از لحاظ ایمنی، کار با آن نیازمند دقت و رعایت مقررات ایمنی است، زیرا گازی سمی و بالقوه سرطان‌زا است.

برای خرید ازت مایع با خلوص بالا و  استعلام قیمت اکسیژن مایع روی لینک کلیک کنید.

مشخصات گاز اتیلن اکساید

مشخصات گاز اتیلن اکساید (اکسید اتیلن) به شرح زیر است:

• فرمول شیمیایی: C₂H₄O
• جرم مولکولی: 44.05 گرم بر مول
• شکل ظاهری: گاز بی‌رنگ با بوی شیرین
• دمای جوش: 10.5 درجه سانتی‌گراد (در فشار اتمسفری)
• دمای ذوب: -111.3 درجه سانتی‌گراد
• دانسیته (چگالی): 1.52 گرم بر لیتر (در 0 درجه سانتی‌گراد)
• حلالیت در آب: بسیار محلول (این گاز به‌راحتی در آب حل می‌شود)
• نقطه اشتعال: -20 درجه سانتی‌گراد (بسیار قابل اشتعال)
• فشار بخار: 1460 میلی‌متر جیوه در 20 درجه سانتی‌گراد
• قابلیت انفجار: در محدوده 3% تا 100% حجم با هوا

سمیت: اتیلن اکساید گازی سمی است و قرارگیری طولانی‌مدت در معرض آن ممکن است باعث مشکلات جدی سلامتی شود. این گاز به‌عنوان یک ماده سرطان‌زا طبقه‌بندی شده است.

این مشخصات نشان می‌دهند که اتیلن اکساید علاوه بر کاربردهای فراوان صنعتی، نیاز به مراقبت‌های ایمنی جدی دارد.

ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی گاز اتیلن اکساید

اتیلن اکسید (اکسید اتیلن) دارای خواص فیزیکی و شیمیایی زیر است:

حالت فیزیکی: در دمای اتاق، گازی بی‌رنگ است که می‌تواند در فشار پایین به مایع تبدیل شود.

بو: بویی شیرین و نسبتاً دلپذیر دارد، اما در غلظت‌های بالا ممکن است بوی تند و ناخوشایندی ایجاد کند.

قابلیت اشتعال: بسیار قابل اشتعال است و در دمای پایین به‌آسانی مشتعل می‌شود. محدوده اشتعال‌پذیری آن 3 تا 100 درصد در هواست.

سمیت: ماده‌ای سمی است و قرار گرفتن در معرض آن می‌تواند منجر به مشکلات تنفسی، تحرکات پوستی، و آسیب به سیستم عصبی شود.

واکنش‌پذیری شیمیایی: اتیلن اکسید به‌عنوان یک عامل آلکیلاسیون بسیار واکنش‌پذیر است. به‌راحتی با آب، الکل‌ها، آمین‌ها و اسیدها واکنش می‌دهد.

حلالیت در آب: بسیار محلول است و به‌راحتی در آب حل می‌شود.

نقطه جوش: 10.5 درجه سانتی‌گراد.

چگالی: چگالی اتیلن اکسید مایع در دمای 0 درجه سانتی‌گراد حدود 1.52 گرم بر لیتر است.

اتیلن اکسید به دلیل خواص آلکیلاسیون قوی و توانایی ضدعفونی‌کننده‌اش، در صنایع مختلف از جمله پزشکی و صنایع شیمیایی کاربرد فراوان دارد، اما باید با احتیاط و تحت نظارت‌های ایمنی مناسب استفاده شود.

تاریخچه گاز اتیلن اکساید

اتیلن اکسید (Ethylene Oxide) برای اولین بار در سال 1859 توسط شیمیدان فرانسوی شارل آدولف ورتز (Charles Adolphe Wurtz) کشف شد. او این ترکیب را از واکنش بین 2-کلرواتانول (یک ترکیب شیمیایی آلی) و پتاسیم هیدروکسید تولید کرد. ورتز ساختار سه‌عضوی حلقوی اتیلن اکسید را به درستی پیش‌بینی کرد و پایه‌گذار فهم ما از شیمی این ماده شد.

در دهه‌های بعد، استفاده از اتیلن اکسید به ویژه در اوایل قرن بیستم به دلیل خواص ضدعفونی‌کننده آن در صنعت پزشکی و بهداشت گسترش یافت. در جنگ جهانی دوم، از اتیلن اکسید به عنوان ماده خام برای تولید پلیمرهای متنوع از جمله پلی‌اتیلن گلیکول و پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) استفاده شد که کاربردهای بسیاری در صنایع پلاستیک و مواد شیمیایی داشت.

در دهه‌های پس از جنگ، اتیلن اکسید به‌عنوان ماده‌ای ضدعفونی‌کننده و گندزدا در صنعت پزشکی برای استریل کردن تجهیزات حساس به گرما نیز محبوب شد و به‌طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. با این حال، به دلیل سمی بودن و قابلیت انفجار این ماده، مسائل مربوط به ایمنی و سلامت در استفاده از آن همواره مطرح بوده است.

کاربردهای گاز اتیلن اکساید

استریل‌سازی تجهیزات پزشکی:

یکی از اصلی‌ترین کاربردهای اتیلن اکسید، استریل کردن تجهیزات پزشکی و جراحی است. این گاز می‌تواند میکروب‌ها، باکتری‌ها و قارچ‌ها را در دماهای پایین از بین ببرد و از آن‌جایی که مواد حساس به حرارت را آسیب نمی‌زند، برای استریل‌سازی ابزارهای پلاستیکی و حساس استفاده می‌شود.

تولید اتیلن گلیکول:

اتیلن اکسید ماده اولیه اصلی برای تولید اتیلن گلیکول است که در ساخت ضدیخ‌ها، مایعات خنک‌کننده و رزین‌های پلی‌استر استفاده می‌شود. بیش از نیمی از تولید اتیلن اکسید برای این هدف مصرف می‌شود.

تولید شوینده‌ها و سورفکتانت‌ها:

اتیلن اکسید برای تولید ترکیباتی مانند الکل‌های اتوکسیله استفاده می‌شود که به‌عنوان ماده فعال در شوینده‌ها و سورفکتانت‌ها کاربرد دارند. این ترکیبات در ساخت مواد پاک‌کننده خانگی و صنعتی به کار می‌روند.

تولید پلی‌اتیلن گلیکول (PEG):

پلی‌اتیلن گلیکول‌ها محصولاتی هستند که از پلیمریزاسیون اتیلن اکسید به دست می‌آیند. این پلیمرها در صنایع دارویی، آرایشی و بهداشتی، و همچنین در تولید مواد افزودنی غذایی و چسب‌ها استفاده می‌شوند.

کاربردهای شیمیایی دیگر:

اتیلن اکسید به‌عنوان یک واکنش‌دهنده در تولید طیف وسیعی از مواد شیمیایی دیگر مانند مونو، دی و تری اتیلن گلیکول، اتوکسیلات‌ها، و آمین‌های اتوکسیله استفاده می‌شود که در صنایع مختلف از جمله پلاستیک‌ها، رزین‌ها، داروسازی و مواد غذایی کاربرد دارند.

این گاز به دلیل واکنش‌پذیری بالا و کاربردهای فراوان در تولید مواد شیمیایی و محصولات پزشکی، نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا می‌کند.

واکنش‌های شیمیایی گاز اتیلن اکسید

اتیلن اکسید (C₂H₄O) یک ترکیب شیمیایی واکنش‌پذیر است که به دلیل داشتن حلقه سه‌عضوی بسیار مستعد انجام واکنش‌های مختلف شیمیایی است. این حلقه تنش‌دار به راحتی باز می‌شود و به مولکول‌های دیگر متصل می‌شود. برخی از مهم‌ترین واکنش‌های شیمیایی اتیلن اکسید عبارتند از:

واکنش با آب (هیدرولیز):

اتیلن اکسید در واکنش با آب تجزیه می‌شود و اتیلن گلیکول (C₂H₆O₂) تولید می‌کند:

C₂H₄O + H₂O

C₂H₆O₂

C₂H₄O + H₂O→C₂H₆O₂

اتیلن گلیکول یکی از محصولات اصلی این واکنش است که به‌طور گسترده در ضدیخ‌ها و به عنوان حلال صنعتی استفاده می‌شود.

واکنش با الکل‌ها:

اتیلن اکسید با الکل‌ها واکنش می‌دهد و اتیلن گلیکول اترها را تشکیل می‌دهد. به عنوان مثال، در واکنش با اتانول، محصول 2-اتوکسی‌اتانول تولید می‌شود:

C₂H₄O + C₂H₅OH

C₂H₅OC₂H₄OH

C₂H₄O + C₂H₅OH→C₂H₅OC₂H₄OH

واکنش با آمونیاک و آمین‌ها:

اتیلن اکسید در واکنش با آمونیاک و آمین‌ها ترکیبات اتانول‌آمین ایجاد می‌کند. این ترکیبات به‌طور گسترده در تولید شوینده‌ها و مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرند:

C₂H₄O + NH₃

→

C₂H₄OH-NH₂

C₂H₄O + NH₃→C₂H₄OH-NH₂

پلیمریزاسیون:

اتیلن اکسید می‌تواند تحت شرایط خاصی پلیمریزه شده و پلی‌اتیلن گلیکول (PEG) تولید کند. این پلیمرها در صنایع مختلف، از جمله مواد دارویی و بهداشتی، کاربرد دارند.

واکنش با اسیدها:

اتیلن اکسید با اسیدها واکنش داده و استرها تولید می‌کند. به عنوان مثال، واکنش اتیلن اکسید با اسید استیک منجر به تشکیل اتیلن گلیکول مونو استات می‌شود:

C₂H₄O + CH₃COOH

→

CH₃COOCH₂CH₂OH

C₂H₄O + CH₃COOH→CH₃COOCH₂CH₂OH

این واکنش‌ها نشان‌دهنده‌ی تنوع کاربردهای صنعتی و شیمیایی اتیلن اکسید هستند که از مواد شوینده و حلال‌ها تا پلیمرها و داروها را شامل می‌شود.

روش‌های تولید گاز اتیلن اکساید

اتیلن اکسید (C₂H₄O) از طریق فرآیند اکسیداسیون کاتالیستی اتیلن (C₂H₄) تولید می‌شود. این روش در دهه 1930 توسعه یافت و تا امروز اصلی‌ترین روش تولید صنعتی این گاز باقی مانده است. مراحل تولید اتیلن اکسید شامل موارد زیر است:

اکسیداسیون اتیلن:

در این مرحله، گاز اتیلن با اکسیژن در حضور کاتالیزور نقره (Ag) در دمای بالا (200-300 درجه سانتی‌گراد) و فشار حدود 10 تا 20 بار واکنش می‌دهد. این واکنش، اتیلن را به اتیلن اکسید تبدیل می‌کند. استفاده از کاتالیزور نقره بسیار اهمیت دارد زیرا واکنش بدون آن منجر به تولید دی‌اکسید کربن (CO₂) و آب (H₂O) می‌شود که محصول نامطلوب است.

جداسازی محصولات:

پس از واکنش، مخلوط گازی شامل اتیلن اکسید، اکسیژن، دی‌اکسید کربن و دیگر محصولات فرعی تولید می‌شود. این مخلوط به کمک فرآیندهای مختلف جداسازی مانند تقطیر و جذب در مایعات جداسازی می‌شود تا اتیلن اکسید خالص به دست آید.

تصفیه اتیلن اکسید:

اتیلن اکسید تولید شده طی فرآیند جداسازی باید به خلوص بالا برسد. در این مرحله از فرآیندهای تقطیر و شستشو برای حذف مواد فرعی استفاده می‌شود.

این روش به دلیل بازده بالا و هزینه‌های پایین، به‌طور گسترده در صنعت برای تولید اتیلن اکسید استفاده می‌شود. اتیلن اکسید ماده‌ای بسیار واکنش‌پذیر است و در صنایع مختلفی مانند تولید ضدیخ، شوینده‌ها، پلیمرها، و داروها کاربرد دارد.

خطرات و نکات ایمنی گاز اتیلن اکساید

اتیلن اکسید (C₂H₄O) به دلیل خواص شیمیایی و سمی بودنش، خطرات جدی برای سلامتی انسان و محیط زیست دارد. برخی از مهم‌ترین خطرات این گاز عبارتند از:

قابلیت اشتعال و انفجار: اتیلن اکسید به شدت قابل اشتعال است و حتی در دماهای پایین هم می‌تواند منفجر شود. این گاز با هوا مخلوط‌های انفجاری تشکیل می‌دهد و وجود هرگونه جرقه یا منبع حرارتی می‌تواند باعث انفجار شود.

سمیت تنفسی و تماس با پوست: تنفس اتیلن اکسید می‌تواند باعث تحریک دستگاه تنفسی، سرگیجه، سردرد، حالت تهوع و حتی آسیب به ریه‌ها شود. همچنین، تماس مستقیم این گاز با پوست می‌تواند سوختگی‌های شیمیایی و تحریک شدید پوستی ایجاد کند.

سرطان‌زایی: اتیلن اکسید توسط آژانس بین‌المللی تحقیقات سرطان (IARC) به‌عنوان یک ماده سرطان‌زا برای انسان‌ها طبقه‌بندی شده است. قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض این گاز می‌تواند خطر ابتلا به انواع سرطان‌ها، به‌ویژه سرطان‌های خون و مغز استخوان را افزایش دهد.

تأثیرات بر سیستم عصبی: تماس طولانی‌مدت با اتیلن اکسید می‌تواند باعث آسیب به سیستم عصبی مرکزی شود. این علائم شامل اختلالات حافظه، کاهش تمرکز و در برخی موارد تشنج می‌شود.

آسیب به تولیدمثل: تحقیقات نشان داده‌اند که اتیلن اکسید می‌تواند اثرات منفی بر روی سیستم تولیدمثل داشته باشد و باعث کاهش توانایی باروری یا حتی آسیب به جنین در دوران بارداری شود.

به دلیل این خطرات، هنگام کار با اتیلن اکسید باید از تجهیزات ایمنی مناسب مانند ماسک‌های فیلترکننده، دستکش و لباس‌های محافظ استفاده کرد و محیط‌های کاری باید دارای سیستم‌های تهویه مناسب و کنترل خطرات باشند.

هنگام خرید کپسول اتیلن اکساید به چه نکاتی باید توجه کرد؟

برای خرید کپسول اتیلن اکسید، رعایت نکات ایمنی و فنی بسیار ضروری است، زیرا این گاز خطرناک و قابل اشتعال است. در زیر نکات مهمی که باید هنگام خرید کپسول اتیلن اکسید در نظر داشته باشید، آورده شده است:

کیفیت و استاندارد کپسول: اطمینان حاصل کنید که کپسول‌های گاز از تولیدکنندگان معتبر خریداری می‌شود و با استانداردهای بین‌المللی مثل ISO و CE مطابقت دارند. کپسول باید دارای علامت‌های استاندارد، مهرهای ایمنی و تأییدیه‌های مربوطه باشد.

ظرفیت کپسول: کپسول‌ها در اندازه‌های مختلفی عرضه می‌شوند. بر اساس نیاز کاری خود، کپسول با ظرفیت مناسب را انتخاب کنید. از خرید کپسول‌های بزرگتر از نیاز خودداری کنید تا از خطرات اضافی جلوگیری شود.

ضمانت ایمنی و تجهیزات جانبی: کپسول باید دارای شیر اطمینان و ابزارهای کنترل فشار باشد. از فروشنده بپرسید که آیا تجهیزات جانبی مورد نیاز برای استفاده ایمن از کپسول، مانند رگولاتور و وسایل خاموش‌کننده اضطراری نیز ارائه می‌شود یا خیر.

سیستم تهویه و محل نگهداری: برای نگهداری کپسول‌های اتیلن اکسید باید محل‌های دارای تهویه مناسب در نظر گرفته شود. بنابراین، پیش از خرید، اطمینان حاصل کنید که محل مناسبی برای نگهداری این گاز خطرناک دارید.

مشخصات فنی و گاز خالص: اطمینان حاصل کنید که گاز اتیلن اکسید داخل کپسول خالص است و درصد ناخالصی‌ها مشخص باشد. برای برخی از کاربردهای پزشکی و صنعتی، درصد خلوص گاز بسیار مهم است.

آموزش کارکنان: افرادی که با کپسول‌های اتیلن اکسید کار می‌کنند، باید آموزش‌های ایمنی لازم را دیده باشند. پیش از خرید، از امکان دریافت مشاوره‌های ایمنی از فروشنده یا تولیدکننده مطمئن شوید.

بررسی تاریخ تولید و انقضا: تاریخ تولید و انقضای کپسول را بررسی کنید. کپسول‌های گاز باید قبل از انقضا و تحت شرایط مناسب نگهداری شوند تا خطرات ناشی از نشت و انفجار به حداقل برسد.

بیمه و گارانتی: برخی از شرکت‌های معتبر بیمه و ضمانت‌های ایمنی برای کپسول‌های گاز ارائه می‌دهند. از این گزینه استفاده کنید تا در صورت بروز حادثه از پوشش مالی برخوردار باشید.

با رعایت این نکات، می‌توانید از خرید ایمن و کارآمد کپسول‌های اتیلن اکسید اطمینان حاصل کنید.