Отравление парами этиленгликоля из отопления
Физические и химические свойства:
Сиропообразная бесцветная сладковатая жидкость без запаха. Т. плавл. —15,6°, Хорошо растворяется в этаноле. С одноосновными кислотами образует неполные и полные эфиры. При действии щелочных металлов образует гликоляты, а под влиянием различных водоотнимающих веществ - уксусный альдегид. Окисляется до щавелевой кислоты.
Область применения:
Применяется для получения динитрата Э. при изготовлении незамерзающего динамита; входит в состав незамерзающих жидкостей для охлаждения радиаторов (антифризов); в производстве целлозольва и его сложных эфиров, диоксана и т. п.; для замены глицерина; растворы Н3ВО3 в Э. — электролит для конденсаторов; пластификатор для связующих веществ (в смеси с клеем) в производстве целлофана, полиэфиров, синтетических волокон и т. п.; растворитель красок; для изготовления чернил; в текстильной, кожевенной, табачной, фармацевтической, парфюмерной промышленности.
Получение:
Получается гидролизом этиленхлоргидрина или из дихлорэтана под действием солей угольной или муравьиной кислоты при высокой температуре и давлении.
Общий характер токсического действия:
При попадании через рот Э. очень токсичен; действует главным образом на центральную нервную систему и почки (сосудистый и протоплазматический яд, вызывает ацидоз). Токсичен сам Э. и его метаболиты. Проникает через кожу.
Картина отравления:
В производственных условиях у работающих возможны хронические отравления. Часто отмечают вегетативные дистонии с наклонностью к гипотонии, снижение осмотической стойкости лейкоцитов и фагоцитарной активности нейтрофилов, лейкопения, ретикулоцитоз, сфероцитоз, сдвиг кислотной эритрограммы влево. Изменения в крови могут предшествовать сдвигам в состоянии нервной системы (Дубейковская, Щеглова). При длительном воздействии больших концентраций (пары плюс аэрозоль) отмечены раздражение глаз, верхних дыхательных путей, повышенная сонливость, кратковременный наркоз, нистагм, иногда потеря сознания.
Особенно опасен Э. при приеме внутрь. При питье антифризов — жидкостей из радиаторов — известно большое количество тяжелых и смертельных отравлений. Легкое отравление возможно уже при приеме 30—60 мл и даже менее. Прием 100 мл может дать летальный исход, если не будут приняты срочные меры. Расширение вен сетчатки и раннее побледнение дисков зрительного нерва характерны для острого отравления (Вайнштейн). В тяжелых случаях отравленные часто находятся в бессознательном состоянии, зрачки вяло реагируют на свет, дыхание учащено, в легких сухие хрипы, тоны сердца глухи, пульс частый, в крови высокий лейкоцитоз, в моче оксалаты и сульфат кальция. Признаки отравления обычно обнаруживаются через 2—13 ч после приема Э. Отравление протекает либо с преимущественным поражением почек (смерть через 5—23 дня у
40% отравленных), либо с преходящими явлениями преимущественного поражения нервной системы, наркотического действия (легкая форма).
Поступление в организм, превращения и выделение.
Быстро всасывается из желудочно-кишечного тракта. При отравлении крыс Э. меченным 14 C, неизмененный Э. обнаруживается в организме в течение 10 дней. Предполагается два пути превращения Э.
Основной путь: этиленгликоль —> гликолевый альдегид —> гликолевая кислота —> аминоуксусная кислота —> гиппуровая кислота.
Другой путь — превращение гликолевой кислоты в щавелевую.
Неотложная помощь.
При отравлении через рот необходимо вызвать рвоту, обильно промыть желудок водой или насыщенным раствором соды, сделать сифонную клизму. Для борьбы с ацидозом применяется щелочная терапия: обильное питье боржоми, 5% раствора соды (100мл); внутривенно 40% раствор глюкозы (50—100 мл); трисамин в виде 0,3 М раствора (36,3 г препарата в 1 л воды) капельно, внутривенно 500 мл в час. Покой, согревание тела грелками. По показаниям— кислород, сердечные и- возбуждающие средства (камфара, кофеин, стрихнин, кардиазол, лобелии, эфедрин). Как антидот применяется этиловый спирт, который, по-видимому, тормозит превращение Э. и уменьшает циркуляцию его ядовитых метаболитов благодаря конкурентному влиянию этилового спирта на окислительные ферментные системы. Рекомендуется раннее применение этилового спирта: 50% раствор из расчета 1—1,5 мл/кг одномоментно, а затем 0,5—1 мл/кг через каждые 2 ч в течение 4 дней.
Во всех случаях отравления обязательна госпитализация.
Очень часто в своих статьях про антифризы, я уделяю часть информации таким веществам как этиленгликоль и пропиленгликоль. Ведь без них вообще не возможна работа антифризов и тосолов, это не обязательная составляющая. НО вот почему применяется именно две жидкости? Собственно что это такое и как работает? Какие между ними различия и можно ли их смешивать? Как видите вопросов очень много, поэтому сегодня я решил последовательно на них ответить, информация однозначно полезная, так что читаем …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
Для начала небольшое определение
Этиленгликоль (пропиленгликоль) – это простейшие двухатомные спирты, которые применяются во многих сферах промышленности. Начиная от косметики и медицины, заканчивая автомобильной промышленностью. И та и другая жидкость прозрачная, немного маслянистая, со сладковатым запахом. Этиленгликоль – токсичен, но дешевле своего дорого собрата, пропиленгликоль – экологически безопасен и обладает усовершенствованными характеристиками.
Применение в автомобильной промышленности
В автомобилях эти два спирта используются в производстве охлаждающей жидкости – это тосолы и антифризы.
Если разбить состав антифриза, то получается:
- Этиленгликоль (пропиленгликоль)
- Дистиллированная вода
- Присадки (всего около 10 – 15%)
- Краситель (около 2 – 3%)
Зачем их применять для антифризов и тосолов? Дав все просто, в соединении с водой, они прекрасно держат высокую температуру и закипают только при 105 – 110 градусах при нормальном атмосферном давлении, если давление повысить, то закипание также повысится показатели примерно от 120 до 150 градусов.
Тоже самое и с замерзанием, прекрасно работают до – 60 – 40 градусов в зависимости как его развести (под какие нужны).
Присадки в составе нужны лишь только для того — чтобы не давать агрессивной жидкости этиленгликоль (пропиленгликоль) + дистиллированная вода, разъедать стенки, патрубки, шланги и прочее, они банально нейтрализуют это воздействие.
В каких антифризах применяют этиленгликоль
Сейчас есть общепринятые стандарты, это антифризы G11 (G11+), G12 (G12+, G12++), ну и в наших ТОСОЛАХ (по сути, они относятся к семейству G11). Если разобрать по цветам, это – синий, зеленый, красный.
Теперь более подробно:
Безопасность. Этиленгликоль – это ядовитая жидкость, которая может отравить человека не только при приеме внутрь, но и через поры кожи и при вдохе! Поэтому ее использование сейчас стараются снизить. Стоит отметить, что при нахождении человека в помещении, где разлили эту жидкость в течение пары часов, может вызвать сильнейшее отравление. А если попадет внутрь, то это приведет к смерти в 60 – 70% случаев.
Температурный порог. А вы знаете, что чистый этиленгликоль замерзает уже при – 12 градусов. Однако если его разбивать водой, можно достигнуть показателей в – 40, — 50 градусов. Как правильно разводить такие концентраты смотрим здесь.
Коррозионная стойкость. Нужно отметить, что разъедает почти все виды материалов, металлы (чугун, алюминий, латунь, медь и прочее), резину. Поэтому концентрация присадок всегда должна быть достаточной.
Горюч. Зачастую возможны возгорания антифризов на его основе, особенно когда испаряется вода. Так если воды осталось всего 15%, то он просто может загореться. Если воды 40%, то возможны хлопки. Так что водный уровень всегда должен быть в норме.
Сейчас практически запрещен, во многих странах Европы, у нас в России, а также в ближайших странах – РАЗРЕШЕН. Поэтому с антифризами на его основе, нужно обходиться очень аккуратно, хранить дома не рекомендуется! Хранить в отрытом виде – не рекомендуется! Возможны отравления и даже возгорания. Время этиленгликоля проходит, он устарел и не отвечает всем требуемым сейчас характеристикам.
Применение пропиленгликоля
Как я написал выше, сейчас очень много стран переходят на безопасные составы, таким является пропиленгликоль. Его характеристики впечатляют. НА его основе сейчас существует только один вид антифризов G13, они бывают фиолетовые и желтые.
Какие преимущества есть у этой жидкости:
- Даже без воды имеет отличные температурные характеристики. От – 47 до + 106 градусов по Цельсию. Если добавить в него дистиллированной воды, то характеристики возможно улучшить.
- Экологически безопасен. Не предоставляет угрозы для человека и окружающей среды, даже если его пролить то негативного воздействия как на кожу, дыхание, не будет замечено.
- Коррозионная стойкость.Практически не разъедает металлы, пластики и резину, не такой активный как оппонент.
- Практически не горюч.Воспламеняемость чистой жидкости присутствует, но если добавить всего 10 – 15% воды, то гореть не будет! Намного безопаснее в этом отношении.
Сейчас является практически самой передовой жидкостью. Однако к минусам можно отнести цену, стоит практически в два раза дороже, своего собрата. Поэтому антифризы, сделанные на пропиленгликоле, дороже, но качественнее.
Можно ли смешивать этиленгликоль и пропиленгликоль
По своим химическим составам они очень схожи, но по свойствам они сильно различаются. Что я имею в виду:
Смешать их можно все же они из одного гомологического ряда (двухатомные спирты). Причем осадка и прочих реакций, скорее всего не будет! Однако более совершенный пропиленгликоль, может потерять свои свойства и приобрести отрицательные от своего собрата
ТО есть простыми словами — более технически совершенный, безопасный, не такой активный (не так сильно разъедает металлы), а также обладающий улучшенными температурными показателями – пропиленгликоль, смешается с менее совершенным этиленгликолем и станет банально хуже и токсичнее. НО это в идеале. Однако признайтесь — кто из нас с вами смешиваем чистые вещества? Обычно хотят, смешать антифризы скажем G12 и G13, а вот тут немного другая история, ведь в антифризах свои присадки, которые запросто могут быть не совместимы друг с другом, далее химическая реакция и собственно осадок, хотя его может и не быть, тут как в рулетке 50 на 50!
Отсюда мораль – чистые составы смешивать можно (но понизятся характеристики более технологичного состава). А вот антифризы, такие как G12 и G13 – СМЕШИВАТЬ НЕ ЖЕЛАТЕЛЬНО! А вот G11 и G12, более похожи по составу, их смесь на 80% не представляет опасности, ибо в основе лежит этиленгликоль.
Сейчас полезное видео, смотрим.
На этом все, читайте наш АВТОБЛОГ.
Состав незамерзайки. В процентах и стоит ли делать своими руками
Плотность антифриза. Как проверить и какая должна быть? Пару сло.
Сколько антифриза в системе охлаждения. Будем считать литры
В статье рассматриваются проблемы, которые возникают при использовании антифриза в качестве теплоносителя в автономных системах отопления и в качестве хладоносителя в системах вентиляции и кондиционирования воздуха.
Суровость российских зим диктует необходимость использовать в автономных системах отопления и в системах кондиционирования воздуха незамерзающие теплоносители – антифризы. Применение антифриза может привести к существенному снижению энергетических затрат и принести заметную экономическую выгоду при эксплуатации инженерного оборудования зданий. Так, системы охлаждения воздуха можно отключать в зимнее время без необходимости слива теплоносителя из вторичного контура чиллера. В загородных домах антифризы дают возможность применять прерывистый режим отопления и производить обогрев помещений только на время их использования.
Из существующих в природе жидкостей наилучшими физическими свойствами с точки зрения теплопередачи обладает, безусловно, вода. У нее наиболее высокая теплоемкость и теплопроводность, а также относительно низкая вязкость. Однако высокая температура кристаллизации 0 °C и уникальное свойство расширяться при замерзании делают воду непригодной для холодильных установок и систем, имеющих риск замерзания в зимних условиях. В связи с этим во многих случаях приходится использовать незамерзающие (низкозамерзающие) теплоносители – антифризы, которые могут функционировать при отрицательных рабочих температурах, а также практически не расширяются при замерзании.
Области применения низкозамерзающих теплоносителей различны и многообразны: системы отопления; системы кондиционирования воздуха, чиллеры; вторичные контуры холодильных установок, охлаждение ледовых полей; солнечные батареи; тепловые насосы; системы рекуперации тепла; охлаждение двигателей внутреннего сгорания; подогрев нефти и газа и многое другое.
В современной инженерной практике различные виды теплоносителей применяются в зависимости от назначения и диапазона рабочих температур, при которых они используются. Главное различие теплоносителей заключается в их основе (гликоле или соли), которая понижает температуру замерзания и определяет вязкость.
Солевые растворы применяются во вторичных контурах холодильных установок при отрицательных рабочих температурах, преимущественно при температурах ниже –20 °C. Это обусловлено их относительно малой вязкостью по сравнению с аналогичными теплоносителями на основе гликолей (рис. 1). Главным недостатком таких антифризов является высокая коррозионная активность, которая, однако, в значительной мере снижается при низких температурах.
Зависимость вязкости от температуры для различных типов теплоносителей. Концентрация всех низкозамерзающих теплоносителей соответствует одинаковой температуре замерзания –40 °C. Данные компании Arteco [1]
Растворы этиленгликоля и пропиленгликоля применяют при рабочих температурах от –20 °C до +130 °C. Хотя такие теплоносители при определенных концентрациях могут оставаться в жидкой фазе вплоть до температур порядка –70 °C, их применение в этой низкотемпературной области становится невозможным из-за непомерно высокой вязкости. По своим физическим характеристикам, таким как температура замерзания, теплоемкость, теплопроводность, вязкость, объемное расширение, теплоносители на основе этиленгликоля и пропиленгликоля достаточно близки [1]. При этом этиленгликоль во многих случаях оказывается предпочтительнее пропиленгликоля как с технической, так и с финансовой точки зрения. Объемы производства этиленгликоля в мире на порядок больше, чем пропиленгликоля, соответственно, его цена вдвое ниже. Однако у пропиленгликоля имеется одно неоспоримое преимущество – низкая токсичность. Поэтому его применяют на объектах, требующих повышенного уровня безопасности, например на пищевых производствах.
При высоких рабочих температурах, вплоть до +180 °C, применяются растворы триэтиленгликоля [3], благодаря его относительно высокой термостабильности. Такие продукты не являются предметом массового производства, их выпускают под заказ и они являются, образно говоря, экзотикой в ряду теплоносителей.
Поскольку формат данной статьи не позволяет осуществить полный обзор всех перечисленных выше теплоносителей, ограничим свое рассмотрение лишь теплоносителями на основе этиленгликоля в применении к системам отопления, вентиляции, кондиционирования. Именно этиленгликолевые теплоносители получили на сегодняшний день наиболее широкое распространение в инженерных системах зданий и сооружений.
Зависимость температуры кристаллизации от концентрации этиленгликоля (антифриз Glythermin NF) в водном растворе. Данные компании BASF [3]
Антифриз предназначен исключительно для технического использования, поэтому нельзя допускать его попадания в пищевые продукты и в питьевую воду во избежание отравления. Опасной для жизни человека дозой при попадании в желудок считается 100 мл этиленгликоля. При случайном попадании антифриза на руки или на одежду он легко смывается водой, не оставляя раздражения или ожогов. Срок биологического разложения этиленгликоля в почве составляет порядка 1 мес. [1]. Этиленгликоль, растворенный в воде в концентрациях менее 1 г/л, не причиняет вреда рыбам и водным живым организмам [3].
Следует отметить, что антифриз имеет меньший, чем у воды, коэффициент поверхностного натяжения, поэтому легче проникает в мелкие поры, трещины. Кроме того, набухание резины в антифризе меньше, чем в воде. Поэтому в системах, длительное время работавших на воде, замена воды на антифриз может привести к появлению протечек, связанных с тем, что резиновые прокладки принимают первоначальный объем. Рекомендуется первые дни после заливки антифриза следить за состоянием соединительных узлов системы и при необходимости подтягивать их или менять уплотнения. Лучшей защитой от протечек являются хорошие прокладки и качественная сборка системы.
В системах отопления нельзя использовать элементы, содержащие цинк, в частности, оцинкованные изнутри трубы. При температурах, превышающих +70 °C, цинковое покрытие будет отслаиваться и оседать на нагревательных элементах котла, а антикоррозионные свойства теплоносителя значительно ослабятся.
Еще одним важным аспектом применения антифризов является герметичность теплообменной системы. Известно, что этиленгликоль окисляется при контакте с атмосферным воздухом и процесс окисления ускоряется при повышении температуры – примерно вдвое на каждые 10 °C. Продукты окисления этиленгликоля – гликолаты – разрушают антикоррозионные присадки и приводят к усилению коррозии (рис. 3). Поэтому необходимо по возможности исключить контакт теплоносителя с воздухом, в частности, применять герметичные расширительные емкости.
В практике применения антифризов часто возникает вопрос о выборе температуры замерзания теплоносителя, который сводится к выбору концентрации антифриза в растворе (рис. 4). Повышенная концентрация, кроме удорожания, создает повышенную вязкость теплоносителя и снижает эффективность теплопередачи. Кроме того, не всякий насос способен перекачивать жидкость с вязкостью, в 2–3 раза превышающей вязкость воды. Выбор оптимальной концентрации теплоносителя важен как с технической, так и с финансовой точки зрения. Часто также возникает вопрос, что будет с теплообменной системой, если теплоноситель в ней замерзнет в результате штатной или нештатной ситуации.
Здесь необходимо отметить еще один принципиальный момент. В отличие от воды, которая при замерзании расширяется в объеме на 9% и рвет трубы, антифриз при замерзании не размораживает теплообменную систему. Водно-этиленгликолевый раствор при переходе из жидкости в твердую фазу расширяется весьма незначительно. Как видно из графика на рис. 5, теплоноситель (HTF) с концентрацией этиленгликоля 40% при замерзании (температура замерзания около –30 °C) расширяется в объеме лишь на 1,5%. Соответственно, его линейное расширение составит всего 0,5%, а это безопасно практически для любых конструкционных материалов.
 |
