اتیلن گلیکول (EG)

اتیلن گلیکول (EG) یک ترکیب آلی با فرمول شیمیایی C2H6O2 است که به عنوان ساده‌ترین عضو دی‌الکل‌ها شناخته می‌شود. این ماده به صورت مایع شفاف، بی‌رنگ و بی‌بو در دمای اتاق وجود دارد که دارای خواص چسبندگی و ویسکوزیته بالاست. اتیلن گلیکول به طور عمده در دو زمینه تولید الیاف پلی‌استر و ضد یخ استفاده می‌شود

اتيلن گليكول با فرمول شيميايي C₂H₆O₂، يک ترکيب آلي از گروه پلي‌ال‌هاست. در دماي اتاق مايعي بي‌رنگ، بدون بو و شيرين‌مزه است. به‌عنوان يک ترکيب آلي، داراي دو گروه هيدروکسيل (-OH) است که به يک زنجيره دو کربني متصل هستند. ساختار آن را مي‌توان به صورت روبرو نشان داد: HO-CH₂-CH₂-OH . اين آرايش مولکولي به اتيلن گليكول خواص منحصر به فردي مي‌بخشد، از جمله قابليت آن به‌عنوان حلال مناسب براي مواد مختلف، خاصيت جاذب رطوبت (قابليت جذب و نگهداري آب) و استفاده در کاربردهاي صنعتي متعدد.

اتيلن گليكول به دليل ويژگي‌هاي متنوع خود در صنايع مختلف استفاده مي‌شودکه در ادامه برخي از كاربردهاي معمول آن را ذكر مي‌كنيم:

ضد يخ و خنك‌كننده: اتيلن گليكول جزء اصلي فرمولاسيون ضد يخ و خنك‌كننده در صنعت خودرو است. اين ماده در جلوگيري از يخ‌زدگي در زمستان و گرم شدن بیش از حد در تابستان نقش كليدي دارد و معمولاً با غلظت ۸۰ تا ۹۹ درصد استفاده مي‌شود.

مايع ضد يخ: از اتيلن گليكول به عنوان ماده ضد يخ براي هواپيما، شيشه جلوي خودرو و باند فرودگاه استفاده مي‌شود و غلظت آن از ۳ تا ۴۰ درصد متغير است.

توليد پلاستيك و الياف: اتيلن گليكول نه تنها يك جزء، بلكه يك ماده اصلي در توليد رزین پلي‌اتيلن ترفتالات (PET) است. اين رزین به طور گسترده براي ظروف نوشيدني و الياف پلي‌استر براي لباس، مبلمان، فرش و بالش استفاده مي‌شود و اتيلن گليكول را به بخش مهمي از زندگي روزمره ما تبديل مي‌كند.

خنك‌كننده‌هاي صنعتي: از اتيلن گليكول به عنوان سيالات انتقال حرارت براي كمپرسورهاي گاز، سيستم‌هاي گرمايش، تهويه و پيست‌هاي اسکيت روي يخ استفاده مي‌شود.

سنتز شيميايي: اين ماده خام براي توليد محصولات مختلف از جمله فايبرگلاس، چسب و موم‌هاي مصنوعي استفاده مي‌شود.

كاربرد آزمايشگاهي: معمولاً براي استخراج پروتئين در محلول‌ها و نگهداري نمونه‌ها در آزمايشگاه‌هاي مدرسه، به ويژه در هنگام تشريح، استفاده مي‌شود.

كاربردهاي ديگر: اتيلن گليكول در محصولات متعددي از جمله مايع ترمز هيدروليك، جوهر چاپ، حلال رنگ، لوازم آرايشي و جوهر خودكار يافت مي‌شود.

تنوع كاربرد اتيلن گليكول ناشي از خواص منحصر به فرد آن، از جمله توانايي آن در كاهش نقطه انجماد، جذب گرما و عملكرد به عنوان حلال است كه آن را در بسياري از كاربردهاي صنعتي و مصرف‌كننده ارزشمند مي‌كند.

اتيلن گليكول چندين ويژگي اساسي دارد كه آن را براي كاربردهاي مختلف مفيد مي‌كند:

ظاهر فیزیکی: اين ماده مايعي بي‌رنگ، بي‌بو و چسبناك با طعم شيرين است.

نقطه جوش بالا: اتيلن گليكول خالص نقطه جوشي برابر با ۱۹۷ درجه سانتی‌گراد دارد كه براي وزن مولكولي آن نسبتا بالاست.

کاهش نقطه انجماد: اتيلن گليكول وقتي با آب مخلوط مي‌شود، نقطه انجماد محلول را به طور قابل توجهي كاهش مي‌دهد. براي مثال، مخلوط ۶۰ درصد اتيلن گليكول و ۴۰ درصد آب در دماي ۴۵- درجه سانتی‌گراد منجمد مي‌شود.

قابليت اختلاط: با آب به هر نسبت كاملا قابل اختلاط است و همچنين در بسياري از حلال‌هاي آلي مثل آلدئيدها، كتون‌ها و اسيد استيك محلول است.

جاذب رطوبت: اتيلن گليكول توانايي جذب رطوبت دارد.

خواص حرارتي: خاصيت انتقال حرارت خوبي دارد، اما گرماي ويژه آن نسبت به آب كمتر است (حدود ۵۰ درصد گرماي ويژه آب).

چگالی چگالي مخلوط‌هاي اتيلن گليكول و آب با توجه به غلظت و دما تغيير مي‌كند.

هدایت حرارتی: غلظت‌هاي بالاتر اتيلن گليكول در آب، هدايت حرارتي محلول را كاهش مي‌دهد.

اين خواص، اتيلن گليكول را به عنوان ضد يخ، خنك‌كننده و سيال انتقال حرارت در كاربردهاي صنعتي و خودرويي مختلف مناسب مي‌كند.

با توجه به نگرانی‌های زیست‌محیطی و بهداشتی مرتبط با اتیلن گلیکول، پژوهشگران و تولیدکنندگان به دنبال جایگزین‌هایی با ویژگی‌های عملکردی مشابه اما با ریسک کمتر بوده‌اند. در ادامه برخی از جایگزین‌های قابل توجه برای اتیلن گلیکول آورده شده است:

1. پروپیلن گلیکول (PG) : پروپیلن گلیکول سمیت کمترو نقطه جوش پایین‌تری دارد که آن را برای برخی کاربردهای سنتی وابسته به اتیلن گلیکول مناسب می‌سازد. این ماده معمولاً در غذا، دارو، لوازم آرایشی استفاده می‌شود.
2. گلیسیرین (گلیسرول) : گلیسیرین که از روغن‌های گیاهی یا چربی‌های حیوانی استخراج می‌شود، غیرسمی و زیست‌تخریب‌پذیر است. این ماده ویسکوزیته بالاتری نسبت به اتیلن گلیکول دارد اما برخی خواص مشترکی مانند رطوبت‌گیر و حلال بودن را دارد. گلیسیرین در غذا، دارو و محصولات مراقبت شخصی استفاده می‌شود.
3. دی‌اتیلن گلیکول (DEG) : دی‌اتیلن گلیکول مشابه اتیلن گلیکول اما با نقطه جوش بالاتر و فراریت کمتر است و در کاربردهای صنعتی خاص مانند نرم‌کننده‌ها و حلال‌ها استفاده می‌شود. با این حال، این ماده سمی‌تر از پروپیلن گلیکول و گلیسیرین است.
4. تری‌اتیلن گلیکول (TEG) : تری‌اتیلن گلیکول عمدتاً به عنوان خشک‌کننده در خطوط لوله گاز استفاده می‌شود و نسبت به اتیلن گلیکول سمیت کمتری دارد اما در صورت مدیریت نادرست همچنان مشکلات زیست‌محیطی ایجاد می‌کند.

در حالی که این جایگزین‌ها برخی از نگرانی‌های ایمنی و زیست‌محیطی مرتبط با اتیلن گلیکول را برطرف می‌کنند، در نظر گرفتن مزایا و محدودیت‌های منحصر به فرد آن‌ها بسیار مهم است. انتخاب جایگزین باید با در نظر گرفتن دقیق الزامات کاربرد خاص، از جمله عملکرد وهزینه صورت گیرد.

اتیلن گلیکول (EG) ترکیبی آلی با فرمول C2H6O2 است که کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد. این مایع بی‌رنگ، بی‌بو و شیرین مزه با جرم مولی 62.07 g/mol و چگالی 1.1132 g/cm3، به عنوان خنک‌کننده، ضد یخ، و ماده اولیه در تولید پلاستیک استفاده می‌شود. EG همچنین در صنعت گاز طبیعی برای خشک کردن، به عنوان حلال در صنایع رنگ و چاپ، و در سنتز آلی کاربرد دارد. این ماده از واکنش اتیلن اکسید با آب تولید می‌شود و علی‌رغم کاربردهای متنوع، به دلیل سمی بودن باید با احتیاط استفاده و دفع شود. در برخی موارد، جایگزین‌های کم خطرتری مانند پروپیلن گلیکول مورد استفاده قرار می‌گیرند.