مونو اتیلن گلایکول (MEG) چیست ؟ چه کاربرد هایی دارد ؟

قیمت محصولات	0
مجموع قیمت	0تومان

مونو اتیلن گلایکول (MEG) چیست ؟

مونو اتیلن گلایکول یک ترکیب آلی با فرمول ₂(CH₂OH) می باشد.

این ماده به طور عمده برای دو منظور به عنوان ماده اولیه در ساخت الیاف پلی استر و فرمولاسیون ضد یخ استفاده می شود.

مونو اتیلن گلایکول مایعی بی بو و بی رنگ است و مزه شیرینی دارد ؛ و از نظر شکل ظاهری به صورت مایع چسبناک می باشد.

این ترکیب را با نام 2 اتان ، 1 دیول ، یا MEG و ضدیخ نیز می شناسند که ساده ترین ترکیب آلی می باشد.

گلایکول نوعی الکل است که دارای دو گروه هیدروکسیل متصل به اتم های کربن می باشد.

نام رایج اتیلن گلایکول در لغت به معنای گلایکول مشتق شده از اتیلن است.

این ماده جزء ترکیبات خیلی سمی است و خوردن و آشامیدن آن بسیار خطرناک است و ممکن است منجر به بیماری شدید یا مرگ شود.

جدول مشخصات فنی مونو اتیلن گلایکول :

مونو اتیلن گلایکول	نام ماده
C₂H₆O	فرمول شیمیایی
مایع شفاف بی رنگ	شکل ظاهری
62.068 g/mol	جرم مولکولی
198 °C	نقطه جوش
−12.9 °C	نقطه ذوب
1.1132 g/cm³	دانسیته
محلول درحلال های آلی	حلالیت
0.06 mmHg	فشار بخار
1.61×10⁻² Pa·s	ویسکوزیته

تاریخچه مونو اتیلن گلایکول (MEG)

طبق اکثر منابع ، شیمیدان فرانسوی چارلز آدولف وورتز (1884-1817) برای اولین بار مونو اتیلن گلایکول را در سال 1856 تهیه کرد.

وی ابتدا اتیلن یدید (C₂H₄I₂) را با استات نقره ترکیب کرد و سپس اتیلن دی استات حاصل را با هیدروکسید پتاسیم هیدرولیز کرد.

وورتز ترکیب جدید خود را گلایکول نامید ؛ زیرا این ترکیبات هم با الکل اتیل ( با یک گروه هیدروکسیل ) و هم با گلیسیرین ( با سه گروه هیدروکسیل ) دارای کیفیت است.

در سال 1859 ، وورتز اتیلن گلایکول را از طریق هیدراتاسیون اکسید اتیلن تهیه کرد.

به نظر می رسد هیچ تولید تجاری یا استفاده از اتیلن گلایکول قبل از جنگ جهانی اول وجود نداشته است ، زمانی که از اتیلن دی کلراید در آلمان سنتز شده و به عنوان جایگزین گلیسرول در صنایع منفجره استفاده می شود.

در ایالات متحده ، تولید نیمه تجاری اتیلن گلایکول از طریق اتیلن کلرهیدرین در سال 1917 آغاز شد.

اولین کارخانه بزرگ تولید گلایکول در سال 1925 ساخته شد.

تا سال 1929 تقریباً همه تولید کنندگان دینامیت از اتیلن گلایکول استفاده می کردند.

در سال 1937 ، کاربید اولین کارخانه را بر اساس فرآیند Lefort برای اکسیداسیون فاز بخار اتیلن به اکسید اتیلن راه اندازی کرد.

کاربید تا سال 1953 که فرآیند طراحی علمی تجاری شد و برای صدور مجوز ارائه شد ، انحصار در فرآیند اکسیداسیون مستقیم را حفظ کرد.

تواید مونو اتیلن گلایکول (MEG)

اتیلن گلایکول از طریق اتیلن اکسید میانی از اتیلن ( اتن ) تولید می شود.

اکسید اتیلن با توجه به معادله شیمیایی برای تولید اتیلن گلیکول واکنش نشان می دهد :

C₂H₄O+H₂O → HO−CH₂CH₂−OH

این واکنش می تواند توسط اسید ها یا باز ها کاتالیز شود ، یا در pH خنثی تحت دمای بالا رخ دهد.

بیش ترین بازده اتیلن گلایکول در pH اسیدی یا خنثی با مقدار زیادی آب رخ می دهد.

در این شرایط می توان بازدهی از اتیلن گلایکول 90٪ را به دست آورد.

محصولات فرعی عمده شامل الیگومر های دی اتیلن گلایکول ، تری اتیلن گلایکول و تترا اتیلن گلایکول هستند.

جداسازی این اولیگومر ها و آب انرژی بر است ؛ سالانه حدود 6.7 میلیون تن تولید می شود.

با استفاده از فرآیند OMEGA شل ، انتخاب پذیری بالا تری حاصل می شود.

در فرآیند OMEGA ، ابتدا اکسید اتیلن با دی اکسید کربن (CO) به کربنات اتیلن ، تبدیل می شود.

سپس با یک کاتالیزور پایه در مرحله دوم هیدرولیز می شود تا در انتخاب 98٪ مونو اتیلن گلایکول تولید کند.

دی اکسید کربن در این مرحله دوباره آزاد می شود و می تواند دوباره به مدار فرآیند وارد شود.

دی اکسید کربن بخشی از تولید اکسید اتیلن حاصل می شود ، جایی که بخشی از اتیلن کاملاً اکسید می شود.

اتیلن گلایکول از مونوکسید کربن در کشور هایی تولید می شود که دارای ذخایر سنگین زیاد و مقررات محیطی سختگیرانه تری هستند.

کربونیلاسیون اکسیداتیو متانول به دی متیل اگزالات رویکرد امیدوار کننده ای برای تولید اتیلن گلیکول مبتنی بر C₁ فراهم می کند.

دی متیل اگزالات با هیدروژناسیون با کاتالیزور مس می تواند در بازده بالا ( 7/94 درصد ) به مونو اتیلن گلایکول تبدیل شود :

از آنجا که متانول بازیافت می شود ، فقط مونوکسید کربن ، هیدروژن و اکسیژن مصرف می شود.

واکنش های شیمیایی مونو اتیلن گلایکول

مونو اتیلن گلایکول به عنوان یک گروه محافظ برای گروه های کربونیل در سنتز آلی استفاده می شود.

واکنش یک کتون یا آلدئید با اتیلن گلایکول در حضور کاتالیزور اسید در برابر باز ها و دیگر هسته های دیگر مقاوم است.

پس از آن می توان گروه محافظ 1 ,3 Dioxolane را با هیدرولیز اسید بیش تر حذف کرد.

در این مثال : ایزوفرون با استفاده از اتیلن گلیکول با اسید p تولوئن سولفونیک در عملکرد متوسط محافظت شد ؛ آب با تقطیر آزوتروپیک برداشته شد تا تعادل به سمت راست تغییر کند.

پروپیلن گلایکول خالص طعم تلخی ندارد و پروپیلن گلایکول خالص غالباً بعنوان یک افزودنی غذایی استفاده می شود ؛ به عنوان مثال : در مایه کیک و خامه زده شده قفسه دار.

پروپیلن گلایکول در درجه صنعتی معمولاً به دلیل ناخالصی ها طعم کمی تلخ یا خشک دارد.

میزان شیرینی نسبی مونو اتیلن گلایکول و پروپیلن گلایکول در فهرست مرک مورد بحث قرار گرفته است و هیچ یک از این ترکیبات به عنوان تلخ توصیف نشده اند.

کاربرد های مونواتیلن گلیکول (MEG)

به عنوان یکی از مواد اولیه تولید ضدیخ برای استفاده در رادیاتور خودروها به کار می رود.
به عنوان ماده ای در مایعات هیدرولیکی ، جوهرهای چاپ و حلال های رنگ نیز استفاده می شود.
همچنین به عنوان معرف در ساخت پلی استر ها ، مواد منفجره ، رزین های آلکیدی و موم های مصنوعی استفاده می شود.
مونو اتیلن گلایکول در صنعت گاز طبیعی برای از بین بردن بخار آب از گاز طبیعی قبل از پردازش بیش تر ، دقیقاً به همان روشی که تری اتیلن گلایکول (TEG) استفاده می شود ، مصرف می شود.
از مونو اتیلن گلایکول (MEG) می توان برای کاربرد هایی که در آن ها نیاز به واسطه های شیمیایی است ، استفاده شود.
در تولید رزین ها ، اتصال دهنده های حلال ، فرو رفتگی نقطه انجماد ، حلال ها ، مواد مرطوب کننده و واسطه های شیمیایی نیز از مونو اتیلن گلایکول استفاده می شود.
این کاربرد ها برای تولید طیف وسیعی از محصولات ، از جمله رزین ها بسیار حیاتی است.
در تولید چسب های پایه آب ، انواع رنگ لاتکسنیز به کار می رود.
برای امولسیون آسفالت نیز استفاده می شود.
برای ساخت خازن های الکترولیتی نیز مصرف می شود.
در الیاف نساجی و در صنعت کاغذ سازی به کار می رود.
برای تولید انواع رزین های پلی استر ( الیاف ، ظروف و فیلم ها ) کاربرد دارد.
در تولید استر های رزینی به عنوان نرم کننده ( چسب ، لاک و مینا ) نیز مصرف می شود.
در رزین های نوع آلکید ( لاستیک های مصنوعی ، چسب ها ، پوشش های سطح ) به کار می رود.
به عنوان تثبیت کننده در برابر تشکیل ژل مصرف می شود.
در کاهش مایعات ( هواپیما ، باند فرودگاه ) و همچنین مایعات انتقال گرما ( کمپرسور های گاز ، گرمایش ، تهویه ، تهویه هوا ، چیلر های فرآیند ) به کار می رود.
متوسط برای تعلیق نمک رسانا در خازن های الکترولیتی کاربرد دارد.

کاربرد اتیلن گلایکول به عنوان عامل خنک کننده و انتقال گرما

مونواتیلن گلایکول یک ماده شیمیایی است که معمولاً در بسیاری از برنامه های تجاری و صنعتی از جمله ضد یخ و خنک کننده استفاده می شود.

این ماده کمک می کند تا موتور ماشین شما در زمستان یخ نزند و به عنوان یک ماده خنک کننده برای کاهش گرمازدگی در تابستان عمل می کند.

از دیگر کاربرد های مهم اتیلن گلایکول می توان به مایعات انتقال گرما که به عنوان خنک کننده های صنعتی کمپرسور های گاز ، سیستم های گرمایشی ، تهویه مطبوع و پیست اسکیت روی یخ ، اشاره کرد.

بیش ترین کاربرد مونواتیلن گلایکول به عنوان ماده ضد یخ در خنک کننده در اتومبیل ها و سیستم های تهویه مطبوع است.

در این شرایط ، چیلر یا دستگیره های هوا را در خارج قرار می دهند ، یا باید زیر دمای انجماد آب سرد شوند.

در سیستم های گرمایش / سرمایش زمین گرمایی ، مونو اتیلن گلایکول مایعی است که گرما را با استفاده از پمپ حرارتی زمین گرمایی منتقل می کند.

مونو اتیلن گلایکول یا از منبع ( دریاچه ، اقیانوس ، چاه آب ) انرژی به دست می آورد ، یا بسته به اینکه آیا سیستم برای گرم کردن یا خنک سازی استفاده می شود ، گرما را به سینک ظرفشویی می رساند.

این ماده خالص ظرفیت گرمایی خاصی در حدود نیمی از آب دارد.

بنابراین ، مونو اتیلن گلیکول ضمن ایجاد محافظت در برابر یخ و افزایش نقطه جوش ، ظرفیت گرمایی ویژه مخلوط های آب را نسبت به آب خالص کاهش می دهد.

یک مخلوط جرمی 1:1 دارای ظرفیت حرارتی ویژه حدود سه چهارم آب خالص است ؛ بنابراین نیاز به افزایش دبی در همان مقایسه سیستم با آب دارد.

تشکیل حباب های بزرگ در معابر خنک کننده موتورهای احتراق داخلی به شدت جریان گرما ( شار ) را از منطقه مهار می کند ؛ بنابراین اجازه ایجاد هسته ( حباب های ریز ) توصیه نمی شود. حباب های بزرگ در معابر خنک کننده با از بین رفتن کامل خنک سازی در منطقه ، خود دوام خواهند داشت یا بزرگ تر می شوند.

با مونو اتیلن گلایکول خالص (MEG) نقطه داغ به 200 درجه سانتی گراد می رسد.

خنک سازی توسط اثرات دیگر مانند کشش هوا از فن ها ( که در تجزیه و تحلیل هسته خالص در نظر گرفته نشده است ) به جلوگیری از تشکیل حباب بزرگ کمک می کند.

مخلوط مونو اتیلن گلایکول با آب مزایای اضافی برای محلول های خنک کننده و ضد یخ مانند جلوگیری از خوردگی و تخریب اسید و همچنین جلوگیری از رشد اکثر میکروب ها و قارچ ها فراهم می کند.

کاربرد مونو اتیلن گلایکول در یخ زدگی

مونو اتیلن گلایکول خالص در حدود 12- درجه سانتی گراد منجمد می شود اما وقتی با آب مخلوط شود ، مخلوط در دمای پایین یخ می زند.

به عنوان مثال : مخلوطی از 60٪ مونو اتیلن گلیکول و 40٪ آب در دمای 45 درجه فارنهایت منجمد می شود ؛ رفتار دی اتیلن گلیکول به طور مشابه است.

فرو رفتگی نقطه انجماد برخی از مخلوط ها می تواند به عنوان یک خاصیت همدلی محلول ها توضیح داده شود ، اما در مخلوط های بسیار غلیظ ، به دلیل تأثیر نیرو های بین مولکولی ، انحراف از رفتار محلول ایده آل انتظار می رود.

استفاده از مونواتیلن گلایکول نه تنها نقطه انجماد مخلوط های آبی را کاهش می دهد ، بلکه نقطه جوش آن ها را نیز بالا می برد.

این منجر به این می شود که دامنه دمای عملکرد مایعات انتقال گرما در هر دو انتهای مقیاس دما گسترش یابد.

افزایش درجه حرارت جوش به دلیل مونو اتیلن گلایکول خالص است که دارای نقطه جوش بسیار بالا تر و فشار بخار کمتر از آب خالص است ، همانطور که در بیشتر مخلوط های دوتایی مایعات فرار معمول است.

کاربرد مونو اتیلن گلایکول به عنوان پیش ماده پلیمرها

در صنعت پلاستیک ، مونو اتیلن گلیکول پیش ماده مهمی برای الیاف و رزین های پلی استر است.

پلی اتیلن ترفتالات که در ساخت بطری های پلاستیکی برای نوشابه استفاده می شود ، از اتیلن گلیکول تهیه می شود.

کاربرد مونو اتیلن گلایکول در مهار هیدرات

مونو اتیلن گلایکول به دلیل نقطه جوش زیاد و میل آن به آب ، یک ماده خشک کننده مفید است.

این ماده به طور گسترده ای برای جلوگیری از تشکیل کلرات های گاز طبیعی ( هیدرات ) در خطوط لوله چند فاز طولانی که گاز طبیعی را از میادین گازی از راه دور به یک مرکز پردازش گاز منتقل می کنند ، استفاده می شود.

مونو اتیلن گلیکول را می توان از گاز طبیعی بازیابی کرد و پس از تصفیه که آب و نمک های غیر آلی را از بین می برد ، مجدداً به عنوان یک بازدارنده استفاده کرد.

گاز طبیعی توسط مونو اتیلن گلایکول کم آب می شود ؛ در این کاربرد ، مونو اتیلن گلیکول از بالای برج به پایین جریان می یابد و با مخلوط در حال افزایش بخار آب و گاز های هیدروکربن روبرو می شود ؛ گاز خشک از بالای برج خارج می شود ؛ گلایکول و آب از هم جدا شده و گلایکول بازیافت می شود.

به جای حذف آب ، می توان از مونو اتیلن گلایکول برای کاهش دما در تشکیل هیدرات ها نیز استفاده کرد.

خلوص گلایکول مورد استفاده برای سرکوب هیدرات ( مونو اتیلن گلایکول ) به طور معمول در حدود 80٪ است ، در حالی که خلوص گلیکول مورد استفاده برای کم آبی ( تری اتیلن گلایکول ) به طور معمول 95 تا بیش از 99٪ است.

علاوه بر این ، میزان تزریق برای مهار هیدرات بسیار کمتر از میزان گردش خون در یک برج کم آبی گلایکول است.

شرایط نگهداری مونو اتیلن گلایکول

مونو اتیلن گلیکول دارای بخارات به شدت سمی است ؛ تنس بخارات آن موجب مسمومیت می شود.
نقطه اشتعال مونو اتیلن گلیکول ، ۱۱۱ درجه سانتی گراد است ؛ بنابراین هرگز بسته های حاوی این ماده را در مجاورت گرما یا منابع تولید جرقه و آتش نگهداری نکنید.
بشکه های مونو اتیلن گلایکول را دور از ظروف و مخازن حاوی اسید ها یا سایر ترکیبات شیمیایی فعال نظیر قلیا ها و اکسید کننده ها نگهداری کنید.
محل انبار و نگهداری این ماده ، باید از تهویه قوی و مناسب برخوردار باشد.
کلیه افرادی که با مونو اتیلن گلایکول سروکار دارند باید لباس کار مخصوص ، عینک ، ماسک و دستکش داشته باشند.
ظروف مخصوص نگهداری مونو اتیلن گلایکول باید دارای برچسب اطلاعات ایمنی باشد.
درب ظروف و بشکه های مونو اتیلن گلیکول باید همیشه محکم بسته باشد.
تماس طولانی با مونو اتیلن گلایکول اثرات بسیار مخربی بر کلیه ها و کبد و سیستم عصبی افراد می گذارد.
همچنین این ماده می تواند پوست ، چشم ها و سیستم تنفسی را بسیار تحریک کند.