этиленгликоль

ЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ (1,2-этандиол) HOCH₂CH₂OH

мол. м. 62,07; бесцв. вязкая гигроскопич. жидкость без запаха, сладковатого вкуса; т. пл. −12,7 °C, т. кип. 197,6 °C, 100 °C/16 мм рт. ст.; 1,1088; 1,4316; 19,83 мПа∙с (20 °C); γ 48,4 мН/м (20 °C); 7,3∙10⁻³⁰ Кл∙м (30 °C); х уравнение температурной зависимости давления пара в интервале 25–90 °C: lgp (мм рт. ст.) = 8,863 — 2694,7/t; 11,64 Дж/моль; 58,71 Дж/моль; жидкости −1180,3 Дж/моль (20 °C); газа −397,75 кДж/моль; теплопроводность 0,29 Вт/(м∙град), электропроводность 1,07∙10⁻⁶ См∙см⁻¹, 38,66 (20 °C). Хорошо раств. в воде, спиртах, кетонах и др., умеренно — в бензоле, толуоле, диэтиловом эфире, CCl₄. В Э. плохо раств. растит. и животные масла и не раств. минер. масла, парафины, каучук, ацетил- и этил-целлюлоза, поливинилхлорид.

При растворении Э. в воде выделяется теплота и происходит уменьшение объема. Водные растворы замерзают при низких температурах:

Концентрация Э. , % по объему 20 30 40 50 66,7 80 90 Температура замерзания, °C −8 -15 −24 -36 −75 -47 −29 Э. обладает всеми свойствами гликолей. С щелочными металлами и щелочами образует гликоляты, с орг. кислотами или их ангидридами — одно- и двухзамещенные сложные эфиры, с HHal — этиленгалогенгидрины HOCH₂CH₂На1, с PCl₅ — дихлорэтан ClCH₂CH₂Cl, с акрилонитрилом — моно- и ди(2-цианоэтиловые) эфиры Э., соотв. HOCH₂CH₂OCH₂CH₂CN и [CH₂(OCH₂CH₂CN)]₂, при дегидратации — ацетальдегид (в присут. ZnCl₂), диэтиленгликоль (в присут. NaOH) или диоксан (при нагр. в присутствии H₂SO₄), с этиленоксидом — полиэтиленгликоли Н(OCH₂CH₂)_nОН. При окислении Э. в зависимости от условий и окислителя образуется смесь гликолевого альдегида HOCH₂CHO, гликолевой кислоты HOCH₂COOH, глиоксаля ОНССНО, глиоксалевой кислоты ОНССООН и щавелевой кислоты; окисление мол. кислородом приводит к пероксидам, формальдегиду, муравьиной кислоте. KMnO₄ и K₂Cr₂O₇ окисляют Э. до CO₂ и H₂O.

В промышленности Э. получают гидратацией этиленоксида. Процесс проводят при 130–150 °C и давлении 1,5–2 МПа при соотношении этиленоксид : вода (1:8)-(1:15). В качестве побочных продуктов образуются ди-, три- и полигликоли. Выход последних повышается при увеличении доли этиленоксида. В присут. кислоты и щелочи скорость реакции возрастает, но возникает проблема коррозии оборудования и очистки Э. Как правило, производство Э. объединяют с производством этиленоксида; при этом используют очищенный товарный этиленоксид или 9–12%-ный раствор, что снижает себестоимость Э., но ухудшает его качество. Выпускают Э. двух марок: волоконный и антифризный; для первого предъявляют очень жесткие требования к содержанию примесей альдегидов (поглощение в УФ области при 275 нм должно составлять не менее 95–97%).

Первое пром. производство Э. основывалось на гидролизе дихлорэтана водным раствором соды при 200 °C и давлении 10 МПа:

ClCH₂CH₂Cl + Na₂CO₃ + H₂OHOCH₂CH₂OH + 2NaCl + CO₂

. Э. может быть получен взаимод. этиленоксида с CO₂ при температуре 80–120 °C и давлении 2–5 МПа в присутствии галогенидов щелочных металлов, аммония или аминов с послед. гидратацией образующегося этиленкарбоната:

Этот метод позволяет использовать водный раствор этиленоксида (1:1), выход 97–98%.

Э. образуется также при ацетоксилировании этилена с послед. гидролизом моно- и диацетатов Э. (кат. — хлориды Pd, Li, нитраты Fe, Ni); недостаток метода — высокая коррозионность среды, трудность отделения солей и продуктов реакции, необходимость регенерации катализатора.

При уменьшении добычи нефти и резком увеличении стоимости этилена представляют интерес методы синтеза Э. из альтернативного сырья: синтез-газа, метанола, CO и воды при температуре 200 °C и давлении 70 МПа либо в жидкой фазе при 40 МПа в присутствии оксидных медно-магниевых или родиевых катализаторов; из CO и H₂ — через диэфиры щавелевой кислоты.

Э. применяют в хим., текстильной, автомобильной, авиационной, электротехн. промышленности; 41–45% мирового производства Э. используется для получения синтетич. полиэфирных волокон и пленок, ~ 40% — в производстве антифризов. Э. применяют также в производстве гидравлич. и закалочных жидкостей, полиуретанов, алкидных смол и др.

Э. токсичен при попадании внутрь, действует на центр. нервную систему и почки; смертельная доза 1,4 г/кг. ПДК в воздухе рабочей зоны 5 мг/м³.

Э. — горючая жидкость. Т. всп. в открытом тигле 120 °C, т. самовоспл. 380 °C, КПВ в воздухе: нижний 3,8, верхний 6,4% (по объему). Температурные пределы воспламенения: нижний 112 °C, верхний 124 °C.

Мировое потребление Э. ~ 8 млн. т в год (1992).

^{Лит.: Дымент О.Н., Казанский К. С., Мирошников A.M., Гликоли и другие производные окисей этилена и пропилена, М., 1976; Kirk-Othmer encyclopedia, 3 ed., v. 9, N. Y., 1980.}

_{Б. Б. Чесноков}