中文名: 乙二醇
外文名: Ethylene glycol
別 名: 甘醇,EG,甘醇型防凍液,MEG
化學式: (CH2OH)2
分子量: 62.068
CAS登錄號: 107-21-1
EINECS登錄號: 203-473-3
熔 點: -12.9 ℃
沸 點: 197.3 ℃
水溶性: 與水互溶
密 度: 1.1135(20℃)
外 觀: 無色
閃 點: 111.1 ℃
危險性描述: 吞食有害
臨界壓力: 7699KPa
臨界溫度: 372℃
偏心因子: 0.27
臨界摩爾體積: 186C3/mol
冰 點: -12.9℃
物理性質
外觀與性狀:無色、有甜味、粘稠液體
蒸汽壓:0.06mmHg(0.06毫米汞柱)/20℃
粘度:25.66mPa.s(16℃)
溶解性:與水/乙醇/丙酮/醋酸甘油吡啶等混溶,微溶于乙醚,不溶于石油烴及油類,能夠溶解氯化鈣/氯化鋅/氯 化鈉/碳酸鉀/氯化鉀/碘化鉀/氫氧化鉀等無機物。
表面張力:46.49 mN/m (20℃)
燃點:418℃
燃燒熱:1180.26KJ/mol
在25攝氏度下,介電常數為37
濃度較高時易吸潮
化學性質
由于分子量低,性質活潑,可起酯化、醚化、醇化、氧化、縮醛、脫水等反應。
與乙醇相似,主要能與無機或有機酸反應生成酯,一般先只有一個羥基發生反應,經升高溫度、增加酸用量等,可使兩個羥基都形成酯。如與混有硫酸的硝酸反應,則形成二硝酸酯。酰氯或酸酐容易使兩個羥基形成酯。乙二醇在催化劑(二氧化錳、氧化鋁、氧化鋅或硫酸)作用下加熱,可發生分子內或分子間失水。乙二醇能與堿金屬或堿土金屬作用形成醇鹽。通常將金屬溶于二醇中,只得一元醇鹽;如將此醇鹽(例如乙二醇一鈉)在氫氣流中加熱到180~200°C,可形成乙二醇二鈉和乙二醇。此外用乙二醇與2摩爾甲醇鈉一起加熱,可得乙二醇二鈉。乙二醇二鈉與鹵代烷反應,生成乙二醇單醚或雙醚。乙二醇二鈉與1,2-二溴乙烷反應,生成二氧六環。此外,乙二醇也容易被氧化,隨所用氧化劑或反應條件的不同,可生成各種產物,如乙醇醛HOCH2CHO、乙二醛OHCCHO、乙醇酸HOCH2COOH、草酸HOOCCOOH 及二氧化碳和水。乙二醇與其他二醇不同,經高碘酸氧化可發生碳鏈斷裂。應用乙二醇常可代替甘油使用。在制革和制藥工業中,分別用作水合劑和溶劑。乙二醇的衍生物二硝酸酯是炸藥。乙二醇的單甲醚或單乙醚是很好的溶劑,如甲溶纖劑 HOCH2CH2OCH3可溶解纖維、樹脂、油漆和其他許多有機物。乙二醇的溶解能力很強,但它容易代謝氧化,生成有毒的草酸,因而不能廣泛用作溶劑。
用途
主要用于制聚酯滌綸,聚酯樹脂、吸濕劑,增塑劑,表面活性劑,合成纖維、化妝品和炸藥,并用作染料、油墨等的溶劑、配制發動機的抗凍劑,氣體脫水劑,制造樹脂、也可用于玻璃紙、纖維、皮革、粘合劑的濕潤劑。可生產合成樹脂PET,纖維級PET即滌綸纖維,瓶片級PET用于制作礦泉水瓶等。還可生產醇酸樹脂、乙二醛等,也用作防凍劑。除用作汽車用防凍劑外,還用于工業冷量的輸送,一般稱呼為載冷劑,同時,也可以與水一樣用作冷凝劑。
乙二醇甲醚系列產品是性能優良的高級有機溶劑,作為印刷油墨、工業用清洗劑、涂料(硝基纖維漆、清漆、瓷漆)、覆銅板、印染等的溶劑和稀釋劑;可以作生產農藥中間體、醫藥中間體以及合成制動液等化工產品的原料;作為電解電容器的電解質、制革化纖染劑等。用作紡織助劑,合成液體染料、以及化肥和煉油生產中的脫硫劑的原料等。
乙二醇在用做載冷劑時應該注意:
1.其冰點隨著乙二醇在水溶液中的濃度變化而變化,濃度在60%以下時,水溶液中乙二醇濃度升高冰點降低,但濃度超過60%后,隨著乙二醇濃度的升高,其冰點呈上升趨勢,粘度也會隨著濃度的升高而升高。當濃度達到99.9%時,其冰點上升至-13.2℃,這就是濃縮型防凍液(防凍液母液)為什么不能直接使用的一條重要原因,必須引起使用者的注意。
2.乙二醇含有羥基,長期在80攝氏度-90攝氏度下工作,乙二醇會先被氧化成乙醇酸,再被氧化成草酸,,即乙二酸(草酸),含有2個羧基。草酸及其副產物會先影響中樞神經系統,接著是心臟,而后影響腎臟。如無適當治療,攝取過量乙二醇會導致死亡。乙二醇乙二酸,對設備造成腐蝕而使之滲漏。因此,在配制的防凍液中,還必須有防腐劑,以防止對鋼鐵、鋁的腐蝕和水垢的生成。
水防凍液
乙二醇是一種無色微粘的液體,沸點是197.4℃,冰點是-11.5℃,能與水任意比例混合。混合后由于改變了冷卻水的蒸氣壓,冰點顯著降低。
其降低的程度在一定范圍內隨乙二醇的含量增加而下降。
當乙二醇的含量為60%時,冰點可降低至-48.3℃,超過這個極限時,冰點反而要上升。
乙二醇防凍液在使用中易生成酸性物質,對金屬有腐蝕作用。
乙二醇有毒,但由于其沸點高,不會產生蒸氣被人吸入體內而引起中毒。
乙二醇的吸水性強,儲存的容器應密封,以防吸水后溢出。
由于水的沸點比乙二醇低,使用中被蒸發的是水,當缺少冷卻液時,只要加入凈水就行了。
這種防凍液用后能回收(防止混入石油產品),經過沉淀、過濾,加水調整濃度,補加防腐劑,還可繼續使用,一般可用3—5年。
但要過濾多遍,以防對機動車造成損傷。
有很多人認為乙二醇的冰點很低,防凍液的冰點是由乙二醇和水按照不同比例混合后的一個中和冰點,其實不然,混合后由于改變了冷卻水的蒸氣壓,冰點才會顯著降低。
其降低的程度在一定范圍內隨乙二醇的含量增加而下降,但是一旦超過了一定的比例,冰點反而會上升。
40%的乙二醇和60%的軟水混合成的防凍液,防凍溫度為-25℃;當防凍液中乙二醇和水各占50%時,防凍溫度為-35℃。
冰點測量
乙二醇是防凍液的主要成分,約占防凍液原液的92%~98%,防凍液原液可以根據各地氣溫的高低,按一定比例與水混合,將冰點控制在適當范圍內。有效的防凍劑是各種有機醇。
各國從50年代以來幾乎全部采用乙二醇作為防凍劑。乙二醇是一種無色、透明、稍有甜味和具有吸濕性的粘稠液體,它能以任何比例與水相溶。乙二醇的濃度不同時。冰點亦不同。乙二醇--水防凍液的冰點同乙二醇質量分數不成線性關系。它的水溶液的冰點并不完全是隨濃度的增加而降低,當濃度超過70 %時,冰點反而上升。在配制過程中,應從實際出發加以合理選擇,以達到防凍性及經濟性的要求。在中國江南,一般采用乙二醇質量分數為40 %的配比,而在寒冷的北方,需取乙二醇質量分數50%左右的配比比較適宜。