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Isobutane

What Is Isobutane?

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Figure 1. Isobutane and structural isomer (Butane)

Isobutane is a hydrocarbon with the chemical formula C4H10.

Its CAS number is 75-28-5. It is also known as 2-methylpropane and trimethylmethane. It is a structural isomer of butane and is found in the cracked gases of wet natural gas and petroleum hydrocarbons. It is synthesized mainly by isomerization of butane.

Under the Industrial Safety and Health Law, it is classified as a hazardous substance (flammable gas) in Appendix 1 of the Enforcement Order, and as a hazardous and toxic substance that should be labeled or notified by name. It is not regulated by the Labor Standards Law, the PRTR Law, the Poisonous and Deleterious Substances Control Law, or the Fire Service Law.

Uses of Isobutane

Isobutane is mainly used as a substitute for CFC gas, as a refrigerant in air conditioners and refrigerators, and in sprays. Its refrigerant number, which is a number indicating the type of refrigerant as defined by the American Society of Refrigeration and Air Conditioning Engineers, is R600a.

Isobutane is also a substance used as a liquefied gas for household and industrial fuels because of its flammability and explosive properties. It is mainly used in cassette gases and lighters for outdoor use.

Its boiling point temperature is lower than that of butane, making it suitable for use in cold climates and winter mountaineering. Other uses include organic synthesis raw materials and atomizers. Isobutane is also used as a raw material for synthesis of isoparaffins, among others.

Properties of Isobutane

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Figure 2. Basic information on isobutane

Isobutane has a molecular weight of 58.10, a melting point of -159.42°C, and a boiling point of -11.7°C. It is a colorless gas at room temperature.

It has a relative specific gravity of 2.01 with air as 1 and a density of 2.51 kg/m3. It is soluble in ethanol, ether, and chloroform. Its solubility in water is 48.9 mg/L.

Types of Isobutane

Isobutane is sold mainly as a high-pressure gas for industrial use. Products used for foaming polystyrene, polyethylene, etc., and special products include standard gases for calibration of flammable and toxic gas detectors.

The containers are welded steel containers, which are sold in the form of so-called gas cylinders. The contents can be 50 kg, 500 kg, etc. Standard gases for calibration of flammable and toxic gases are used for calibration of gas detectors at sites where flammable gases are used, and are diluted with air. It is available in 3.4L, 10L, 47L, etc.

Other Information on Isobutane

1. Reactivity of Isobutane

Isobutane reacts with strong oxidizers, acetylene, halogens, and nitrogen oxides to create fire and explosion hazards. Since isobutane is heavier than air, it moves along the ground and may generate static electricity due to flow, agitation, etc. Therefore, isobutane may ignite over long distances. Therefore, there is a high possibility of distant ignition.

2. Chemical Reaction of Isobutane

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Figure 3. Chemical reaction of isobutane

Isobutane reacts with low molecular weight alkenes to form hydrocarbons under acidic conditions. This reaction is used in the petroleum industry to synthesize 2,4-dimethylpentene and 2,2,4-trimethylpentane.

Oxidation also yields tert-butyl hydroperoxide. This substance can be reacted with propylene to produce propylene oxide.

3. Hazards of Isobutane

The main hazards of Isobutane include the following

  • Highly flammable/flammable
  • Hazards to the circulatory system
  • May cause drowsiness or dizziness

The GHS classification classifies isobutane as follows

  • Flammable/flammable gas: Category 1
  • Specific target organ toxicity (single exposure): Category 1 (circulatory system), Category 3 (anesthetic effect)

4. Regulatory Information on Isobutane

Isobutane is designated by the Industrial Safety and Health Law as a “Hazardous and Noxious Substance to be Labeled or Notified” and a “Hazardous and Flammable Gas” due to the above hazardous properties. It is important to handle isobutane properly in compliance with laws and regulations.

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Argon

What Is Argon?

Argon is the third most abundant gas in the Earth’s atmosphere, after nitrogen and oxygen, except for water vapor.

It belongs to group 18 of the periodic table of elements and is called noble gas. However, it is also called “rare gas” due to its age when it was chemically difficult to separate and extract.

Argon is present in the atmosphere at about 0.93%. Among the noble gases, argon has the largest ratio in air. In modern times, argon is obtained by cooling air to a cryogenic temperature of about -200°C and separating it from nitrogen and oxygen.

Uses of Argon

Argon is widely used in manufacturing as an inert gas because it does not react easily with other substances. A typical application is as a shielding gas for welding.

By using a shielding gas consisting of Argon plus a few percent of oxygen, the arc can be focused locally, enabling high-quality welding processes. Argon is also often used as an atmospheric gas in the manufacture of silicon wafers, the material used in semiconductor substrates.

Using an inert gas atmosphere that does not react easily with other substances, it is also possible to produce high-quality silicon with a purity of 99.99%. Argon is also widely used as an atmospheric gas in refining furnaces for manufacturing stainless steel.

Properties of Argon

At room temperature and pressure, argon is a colorless, odorless gas. It is called an inert gas because it does not easily cause chemical reactions with other substances. Its triple point is 83.8058K.

Structure of Argon

Argon is a noble gas of group 18, one of the third periodic elements, with the element symbol Ar and atomic weight 39.95. It has no valence electrons in its outermost shell and satisfies the octet rule, making it chemically stable in structure. The electron configuration is [Ne] 3s2 3p6.

Specific gravity is 1.65 in the solid state at -233°C and 1.39 in the liquid state at -186°C. Specific gravity relative to air is 1.38. In the solid state, it has a face-centered cubic structure.

Most argon on Earth has a mass number of 40 (40Ar) and was formed by the decay of potassium-40 (40K) in the earth’s crust. 40Ar has a half-life of 1.25 x 109 years. On the other hand, Argon-36 (36Ar) is the most abundant isotope in the universe and was produced by supernova explosions. There are three stable isotopes of Argon: 36Ar, 38Ar, and 40Ar.

Other Information on Argon

1. Purification of Argon

Fractional distillation of liquid air will yield a single unit of argon. Besides repeated fractional distillation, argon can be purified by fractional adsorption with activated carbon, heating with alkali metals, gas chromatography, and fractional evaporation.

2. Isotopes of Argon

There are 25 known isotopes of argon. In the Earth’s atmosphere, 40Ar is by far the most abundant.

39Ar and 40Ar are produced by the action of cosmic rays. On the Earth’s surface, 39Ar is produced by neutron capture of 39K and other processes. The measured percentage of39Ar in natural argon is (8.0 ± 0.6) x 10-16 g/g.

In addition, atmospheric nuclear testing produces 37Ar, which has a half-life of 35 days. The fraction of 42Ar in the Earth’s atmosphere is about 6 x 10-21.

3. Compounds of Argon

Because the single atoms of argon satisfy the octet rule, for a long time, there were no known compounds of argon bound to other atoms. In 2000, however, argon fluorohydride was synthesized for the first time. The chemical formula is HArF, which can be synthesized by mixing argon, hydrogen fluoride, and cesium iodide and irradiating the mixture with ultraviolet light at 7.5K.

Argon fluorohydride is stable below -256°C, but above -256°C, it decomposes into argon and hydrogen fluoride. Argon does not form stable inclusion compounds, except for hydrate crystals and quinol molecular compounds.

Specifically, it forms 8Ar-46H2O with water and the inclusion compound Ar-3C6H4(OH)2 with hydroquinone.

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Aziridine

What Is Aziridine?

Aziridine is an organic compound with the chemical formula C2H5N.

It is also known as ethylene imine. The reaction of sodium hydroxide with β-aminoethyl sulfate yields aziridine. Industrially, aziridine can be produced from 1,2-dichloroethane and ammonia.

Aziridines share a common toxicity: they bind to nucleophiles, such as nucleobases in DNA, while opening the ring, leading to the mutagenicity of aziridines.

Uses of Aziridine

Aziridine is used in the manufacture of adhesives, fiber treatment agents, raw materials for polyethyleneimine, agricultural chemicals, and ion exchange resins. However, exposure of aziridine to skin and mucous membranes is highly toxic to the human body. Because of its toxic nature, it should be handled with care.

Aziridine compounds with aziridine groups are marketed as chemitites. This chemitite is used as a cross-linking agent in paints, adhesives, and coatings.

Properties of Aziridine

Aziridine has a melting point of -77.9°C and a boiling point of 55-56°C. It is a colorless, clear liquid. Aziridine has a characteristic ammonia-like odor.

Aziridine has an acid dissociation constant of 7.9 and is less basic than linear aliphatic amines.

Structure of Aziridine

Aziridine has a three-membered ring structure; it is a hetero three-membered ring compound consisting of one nitrogen atom and two carbon atoms. It has a molecular weight of 43.07 and a density of 0.8321 g/ml at 20°C.

Like cyclopropane and ethylene oxide, it is angularly strained. This is because the bond angle of the atoms in aziridine is approximately 60°, much smaller than the 109.5° that normal hydrocarbons have.

The bonding of these compounds can be explained using the banana bent bond model. That is, covalent bonds in the shape of a banana.

The bond angle of aziridine provides a high enough barrier to invert the nitrogen atom so that the trans and cis forms of N-chloro-2-methylaziridine can be separated.

Other Information on Aziridine

1. Synthesis of Aziridine

Aziridines can be synthesized from haloamines by intermolecular nucleophilic substitution reactions of halogens with adjacent amino groups. Similar reactions can proceed with amino alcohols if the hydroxy group is converted to a superior leaving group. The cyclization of haloamines is called the Gabriel Ethylenimine Method, while the cyclization of amino alcohols is called the Wenker synthesis.

Aziridine can be synthesized by the addition of nitrenes produced by photolysis or thermal decomposition of azides to alkenes. Aziridine is also formed when a triazoline obtained by cycloaddition of an azide with an alkene is pyrolyzed or photolyzed to liberate a nitrogen atom.

Furthermore, ring-opening of epoxides in the presence of sodium azide and removal of the nitrogen atom by reduction with triphenylphosphine also yields aziridine.

2. Reaction of Aziridine

Aziridine rings, which are highly sterically strained, undergo ring-opening reactions with nucleophiles. When amines, alcohols, and thiols are added to aziridines, aminoethylation products can be formed. Gilman reagent and alkyl lithium are also effective nucleophiles.

Ring-opening reactions have also been applied to the asymmetric synthesis of oseltamivir using trimethylsilyl azides and asymmetric ligands.

Aziridines produce a wide variety of polymer derivatives called polyethyleneimines (PEIs). Polyethyleneimine is useful as a cross-linker and a precursor for coatings.

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Lithium Oxide

What Is Lithium Oxide?

Lithium oxide is an oxide of lithium with the composition Li2O.

It has a molecular weight of 29.881, a melting point of 1,570°C, and a boiling point of 2,600°C. It is a colorless crystal at room temperature. The CAS registration number is 12057-24-8.

Uses of Lithium Oxide

Lithium oxide is mainly used during the manufacture of conductive glass, batteries, and solid electrolytes. It is also used in glazes, where it is mixed with copper to produce blue colors and with cobalt to produce pinks.

In thermal barrier coatings (TBCs), they may be used for nondestructive emission spectrometry testing and degradation evaluation. In zirconia coatings, it is used as a doping agent together with yttrium oxide.

Properties of Lithium Oxide

Lithium oxide is an ionic crystal composed of the lithium ion Li+ and the oxide ion O2-. It has a density of 2.013 g/mL and reacts with water (exothermic reaction) to form lithium hydroxide. Lithium Oxide is thermodynamically more stable than other alkali metal oxides.

Its crystal structure is cubic, with an inverted fluorite-type structure. This structure is similar to that of potassium oxide and sodium oxide. Lithium Oxide has a lattice constant of a = 4.61 Å. The lithium ion Li+ has a tetrahedral 4-coordination and the oxide ion O2- has a cubic 8-coordination.

Types of Lithium Oxide

Lithium oxide is sold primarily as a reagent product for research and development. The types of capacities include 5g, 10g, 25g, 100g, and 500g, and it is offered in capacities that are easy to handle in the laboratory.

Although highly reactive with water and highly hygroscopic, it is stable in an appropriate storage environment and is usually treated as a reagent product that can be stored at room temperature. It is sometimes sold in an argon-filled state.

Other Information on Lithium Oxide

1. Synthesis of Lithium Oxide

Lithium oxide can be synthesized by burning metallic lithium in air or in oxygen. Lithium peroxide Li2O2 and lithium superoxide LiO2 are not produced in the reaction with oxygen, as in this reaction.

Other methods include synthesis as a decomposition product by heating anhydrous lithium hydroxide wrapped in silver foil in a nickel boat at 675°C under reduced pressure, lithium carbonate (heated at 700°C under reduced pressure for 50 hours), and anhydrous lithium peroxide (heated in helium at 450°C for 6 hours) (heated at 700°C for 50 hours under reduced pressure) or anhydrous lithium peroxide (heated at 450°C for 6 hours in helium).

2. Chemical Reaction of Lithium Oxide

Lithium oxide is a substance that easily absorbs water vapor and carbon dioxide. The reaction with carbon dioxide produces lithium carbonate. It also reacts gradually with water to give lithium hydroxide.

Since it can be altered by light, high temperatures and direct sunlight should be avoided in the storage environment. In addition, strong oxidizers are a miscibility hazard, and the hazardous decomposition products assumed are metal oxides. 3.

3. Hazardousness of Lithium Oxide and Regulatory Information

Lithium oxide is classified under the following GHS classifications:

  • Acute toxicity—inhalation (dust/mist): Category 3
  • Skin corrosion/irritation: Category 1
  • Serious eye damage/eye irritation: Category 1
  • Reproductive toxicity: Category 1A
  • Specific target organ toxicity (single exposure): Category 1

As described above, this substance is highly hazardous to the human body. When handling, use appropriate personal protective equipment such as protective goggles, gloves, and dust masks, and ventilate well in the operating environment.

Wash exposed skin, including face and hands, after handling. In case of contact with the eyes, the eyes must first be carefully rinsed with water for several minutes regardless of whether contact lenses are worn or not.

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Octen

Was ist Octen?

Octen ist ein Alken an einer linearen Kette mit 8 Kohlenstoffen.

Es enthält eine Doppelbindung und wird durch die chemische Formel C8H16 dargestellt. Es gibt mehrere Isomere mit unterschiedlichen Positionen der Doppelbindung.

Das am weitesten verbreitete Isomer von Octen ist 1-Octen, das eine Doppelbindung am Ende besitzt. 1-Octen ist bei Raumtemperatur und -druck eine farblose Flüssigkeit.

1-Octen wird als Gefahrstoff eingestuft.

Anwendungen von Octen

1-Octen wird als synthetisches Rohmaterial für Nonanal verwendet. Nonanal ist ein Aldehyd mit einer linearen Kette mit neun Kohlenstoffen. Es kommt in verschiedenen Substanzen wie Tee, Blumen und Zitrusfrüchten vor und wird Lebensmitteln und Kosmetika als Aromastoff zugesetzt.

Auch in organischen synthetischen Rohstoffen, Weichmachern und Tensiden wird es verwendet. Es wird als Rohstoff für lineare Polyethylen-Copolymere niedriger Dichte (LLDPE) verwendet. Von den Strukturisomeren des Octens werden die verzweigten Alkene für die Alkylierung von Phenol verwendet und sind auch Rohstoffe für Reinigungsmittel.

Eigenschaften von Octen

Das Molekulargewicht von Octen 1 beträgt 112,21 und seine CAS-Nummer 111-66-0. Octen ist eine farblose, nach Benzin riechende Flüssigkeit.

Es ist eine entzündliche Flüssigkeit mit einem Schmelzpunkt von -102 °C, einem Siedepunkt, einem ersten Destillationspunkt und einem Siedebereich von 121 °C, einem Flammpunkt von 8 °C, einer Selbstentzündungstemperatur von 205 °C und einem Explosionsbereich von 0,7-3,9 Vol %. Das spezifische Gewicht beträgt 0,7149 g/cm3 (20 °C / 4 °C), der Dampfdruck 17,4 mmHg (25 °C), die Viskosität 0,492 cP (20 °C).

Es ist löslich in Aceton, Benzol und Chloroform, mischbar mit vielen aliphatischen Kohlenwasserstoffen einschließlich Alkoholen und Ethern. Es ist auch mit Wasser mischbar.

Obwohl es im Zustand stabil ist, ist es leicht entzündlich und es besteht die Gefahr der Bildung explosiver Peroxide, wenn es mit starken Oxidationsmitteln in Kontakt kommt. Octen greift auch Gummi, Farben und Beschichtungen an, so dass bei der Handhabung Vorsicht geboten ist, um ein Anhaften durch Tropfen oder Spritzer zu vermeiden.

Weitere Informationen zu Octen

1. Toxizität von Octen

Auf dem GHS-Etikett für Octen sind Flamme, Ausrufezeichen, Gesundheitsgefahren und Umweltgefahren angegeben. Es ist ätzend und reizend auf der Haut und akut toxisch (Toxizität, die sich innerhalb von Tagen nach der Exposition entwickeln und zum Tod führen kann), wenn es eingeatmet wird.

Geringe Mengen können auch Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen. Die Toxizität für Wasserorganismen wurde ebenfalls bestätigt, mit akuter und chronischer Toxizität in der aquatischen Umwelt. Bei der Entsorgung sollte das Produkt einem spezialisierten Entsorgungsunternehmen anvertraut werden.

2. Erste-Hilfe-Maßnahmen

Bei Einatmen an einen Ort mit frischer Luft bringen und in einer Position ruhen, die das Atmen erleichtert. Bei schweren Symptomen ist ein Arzt aufzusuchen. Wenn Sie einen Arzt aufsuchen, informieren Sie ihn über den Stoff, mit dem Sie zu tun hatten, damit er ihn entsprechend behandeln kann.

Bei Hautkontakt ist die Haut mit reichlich Wasser und Seife zu waschen. Bei Berührung mit dem ganzen Körper ist es wichtig, sofort alle Kleidungsstücke auszuziehen und den ganzen Körper unter fließendem Wasser oder in der Dusche zu waschen.

Bei Augenkontakt sind die Augen mehrere Minuten lang mit einer Augendusche auszuspülen und immer einen Arzt aufsuchen. Bei Verschlucken ist kein Erbrechen herbeizuführen und sofort einen Arzt aufzusuchen.

3. Umgang mit Octen

Es wird empfohlen, Octene in einem gut belüfteten Bereich mit lokaler oder allgemeiner Absaugung zu handhaben. Da es entflammbar ist, sollte es nicht in der Nähe von Zündquellen wie Hitze, Funken, offenen Flammen und heißen Gegenständen gehandhabt werden. Es ist auch wichtig, das Produkt nicht in Kontakt mit starken Oxidationsmitteln zu bringen.

Es muss darauf geachtet werden, dass die drei Verbrennungselemente (Brennstoffe, Sauerstoffspender und Zündquellen) bei der Handhabung nicht in einer Linie liegen, da Strömungen und Bewegungen statische Elektrizität erzeugen können. Im Falle von Octen bedeutet das Vorhandensein von entzündlichen Dämpfen (Brennstoffe) und statischer Elektrizität (Zündquellen) während der Handhabung, dass der Ausschluss von Sauerstoff wirksam ist.

Der Arbeitsbereich sollte geerdet sein und es sollten Maßnahmen zur Ableitung statischer Elektrizität getroffen werden. Außerdem sollten die Arbeitnehmer geeignete Schutzhandschuhe und Schutzbrillen tragen und sich nach der Handhabung gründlich die Hände waschen.

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Oxytocin

Was ist Oxytocin?

Oxytocin ist eine organische Verbindung mit der Summenformel C43H66N12O12S2 und ist ein Peptidhormon.

Es wird in den neurosekretorischen Zellen des paraventrikulären Kerns und des suprachiasmatischen Kerns des Hypothalamus synthetisiert und von der Hypophyse ausgeschüttet.

Oxytocin ist eng mit dem Oxytocin der Frau verwandt, wo es als Hormon bekannt ist, das die Sekretion von Prostaglandinen anregt, die auch Menstruationskrämpfe verursachen und Wehen auslösen. In jüngster Zeit hat man festgestellt, dass es auch bei Hautkontakt mit Menschen und Tieren ausgeschüttet wird und es ist jetzt auch unter der Bezeichnung “Glückshormon” bekannt.

Anwendungen von Oxytocin

Oxytocin ist ein Hormon, das im Allgemeinen vom Körper synthetisiert und ausgeschüttet wird. Als solches wird es häufig eingesetzt, um eine Wirkung auf Menschen auszuüben und nicht auf Gegenstände.

Aufgrund seiner Wirkung auf die Uteruskontraktionen und die Einleitung der Wehen gehört es zur ethischen Klasse der Medikamente, die zur Einleitung der Wehen verwendet werden, und zu Beginn des 20. Jahrhunderts war bekannt, dass es die Wehen beschleunigt und den Ejakulationsreflex während der postpartalen Laktation auslöst, daher der Name griechisch okytokos (vom griechischen Wort für Frühgeburt ( okys) Geburt (tokos)). Als solches ist es eine bekannte Substanz in der Geburtshilfe und Gynäkologie, da es häufig zur Einwirkung auf den Gebärmutterbereich verwendet wird.

Weitere Anwendungsgebiete sind schwache Wehen, schlaffe Blutungen, vor und nach der Entbindung der Plazenta, Versagen der Gebärmutterwiederherstellung, Kaiserschnitt nach Entbindung des Fötus, Fehlgeburt und Schwangerschaftsabbruch.

Eigenschaften von Oxytocin

Oxytocin ist ein weißes Pulver, das sehr gut wasserlöslich und leicht löslich in Ethanol (99,5) und Salzsäure-Reagenz ist.

Es wirkt als Hormon in peripheren Geweben und als Neurotransmitter im zentralen Nervensystem. In den peripheren Geweben ist es hauptsächlich an der Kontraktion der glatten Muskulatur beteiligt und bewirkt die Kontraktion der Gebärmutter während der Wehen. Außerdem kontrahiert es die Muskelfasern der Brustdrüse, um die Milchsekretion anzuregen.

Struktur von Oxytocin

Die Struktur von Oxytocin besteht aus zwei Cysteinen, Tyrosin, Isoleucin, Glutamin und Asparagin, die einen großen Ring bilden, wobei die Schwefelatome jedes der beiden Cysteine im Ring durch Disulfidbindungen verbunden sind. Drei Aminosäuren (Prolin, Leucin und Glycin) zweigen ebenfalls von einem Cystein ab. Vasopressin, ebenfalls ein Hypophysenhinterlappenhormon, ähnelt in seiner Struktur dem Oxytocin und unterscheidet sich nur in zwei Aminosäuren.

Oxytocin wurde 1906 von Henry Hallett Dale entdeckt, und seine Molekularstruktur wurde 1952 bestimmt. Der Nobelpreis für Chemie 1955 wurde Vincent du Vigneault und seinen Kollegen verliehen, denen als ersten Forschern die Biosynthese und die Bestimmung seiner Struktur gelang.

Arten von Oxytocin

Bei den derzeit auf dem Markt befindlichen Oxytocin-Produkten handelt es sich hauptsächlich um klinische Arzneimittel und Reagenzien für Forschung und Entwicklung. Klinische Arzneimittel werden vor allem als injizierbares Atonin vermarktet und hauptsächlich bei der Geburt eingesetzt.

Intranasales Oxytocin ist in Europa zur Förderung der Laktation zugelassen. Die Wirksamkeit von Oxytocin bei der Verbesserung der Kontaktfreudigkeit bei Störungen des autistischen Spektrums wird ebenfalls von nationalen und internationalen Forschern getestet.

Testkits zum Nachweis von Oxytocin sind im Handel erhältlich und können Oxytocin in Kulturüberständen, Milch, Serum und Plasma messen. Über die Verwendung in Liquor-, Speichel-, Gewebe- und Urinproben wurde ebenfalls in einer Reihe von Fällen berichtet.

Weitere Informationen zu Oxytocin

1. Rechtliche Hinweise

Oxytocin ist nicht als gefährlicher Stoff eingestuft.

2. Vorsichtsmaßnahmen für die Handhabung und Lagerung

Bei der Handhabung und Lagerung sind folgende Vorsichtsmaßnahmen zu beachten:

  • Den Behälter verschließen und an einem gut belüfteten Ort bei einer Temperatur von 2-8 °C lagern.
  • Bei der Verwendung Schutzhandschuhe und Schutzbrille tragen.
  • Nach dem Gebrauch die Handschuhe in geeigneter Weise ausziehen, um Hautkontakt mit dem Produkt zu vermeiden.
  • Nach der Handhabung die Hände gründlich waschen.
  • Bei Hautkontakt mit Seife und viel Wasser abwaschen.
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Oxytetracyclin

Was ist Oxytetracyclin?

Oxytetracycline ist ein Antibiotikum, das zur Behandlung bakterieller Infektionen eingesetzt wird.

Es wurde aus einer Art von Aktinomyceten isoliert. Es gehört zu den Tetracyclin-Antibiotika (englisch: tetracycline antibiotics oder tetracycline class).

Oxytetracycline bindet an die 30S ribosomale Untereinheit von Bakterien und hemmt die Proteinsynthese, weshalb ihm eine bakterientötende Wirkung zugeschrieben wird.

Anwendungen von Oxytetracyclin

Oxytetracyclin wird als Tetracyclin-Antibiotikum in der Humanmedizin zur Behandlung bakterieller Infektionen eingesetzt. Es kann zur Behandlung von durch Aknebakterien verursachter Akne, Chlamydieninfektionen, Mykoplasmeninfektionen, Haemophilus influenzae und Rickettsieninfektionen eingesetzt werden.

Es ist auch das am häufigsten verwendete Tetracyclin-Antibiotikum, das für die Veterinärmedizin zugelassen ist. Es kann auch als Arzneimittel und Futtermittelzusatz für Nutztiere wie Rinder und Schweine sowie für Fische und Schalentiere verwendet werden.

Außerdem wird es als Pestizid verwendet, das gegen bakterielle Krankheiten von Nutzpflanzen wirksam ist.

Eigenschaften von Oxytetracyclin

Die chemische Formel von Oxytetracyclin lautet C22H24N2O9 und sein Molekulargewicht beträgt 460,434 g/mol. Es ist ein gelbes, geruchloses Kristall mit bitterem Geschmack. Es ist löslich in Wasser und schwach löslich in Ethanol. Es ist ein Derivat von vier organischen Ringen, die aus Kohlenwasserstoffen bestehen.

Oxytetracycline hat eine In-vivo-Halbwertszeit von 6-8 Stunden und ist damit eine kurz wirksame Form der Tetracyclin-Antibiotika.

Weitere Informationen zu Oxytetracyclin

1. Wirksamkeit von Oxytetracyclin

Oxytetracyclin hat ein breites antibakterielles Spektrum. Es wirkt nicht nur gegen Bakterien, sondern auch gegen Rickettsien und große Viren, die kleiner als Bakterien sind. Allerdings ist es gegen einige Bakterien, die Resistenzen bilden, weniger wirksam. Insbesondere hat es ein breites Spektrum an antibakterieller Aktivität gegen grampositive Bakterien, gramnegative Bakterien, Chlamydien und Mykoplasmen.

2. Nebenwirkungen von Oxytetracyclin

Bei der topischen Anwendung von Oxytetracyclin ist auf Juckreiz und Schwellung der Applikationsstelle zu achten. Es kann manchmal bakterielle Veränderungen hervorrufen.

Typische Nebenwirkungen bei innerlicher Einnahme von Oxytetracyclin sind Magen-Darm-Beschwerden und Lichtempfindlichkeit. In seltenen Fällen kann es auch zu Schäden an Organen wie Zähnen und Knochen mit hohem Kalziumgehalt führen.

3. Andere Tetracyclin-Antibiotika als Oxytetracyclin

Beispiele für natürliche Tetracyclin-Antibiotika, die Oxytetracyclin ähneln, sind Tetracyclin und Chlortetracyclin. Die Struktur von Chlortetracyclin basiert auf der Umwandlung eines Wasserstoffs in Tetracyclin in Chlor.

4. Verwandte Stoffe von Oxytetracyclin

Oxytetracyclin wird ebenfalls 6-8 Wochen lang zur Behandlung von mittelschwerer bis schwerer Akne eingesetzt. Wenn jedoch mehr als drei Monate lang keine Besserung eintritt, sollte auf andere Behandlungen umgestellt werden.

Oxytetracyclin wird im Ausland auch zur Behandlung von Clostridien- und Spirochäten-Infektionen eingesetzt. Es wird auch zur Behandlung von Infektionen des Auges, des Ohrs, der Atemwege, der Haut und der Harnwege eingesetzt, aber seine Verwendung hat in den letzten Jahren aufgrund der zunehmenden bakteriellen Resistenz abgenommen. Es kann jedoch auch bei Patienten eingesetzt werden, die allergisch auf Penicilline oder Makrolide reagieren.

Als Alternative zu Makroliden und Chinolonen kann Oxytetracyclin auch zur Behandlung von Legionellose eingesetzt werden. Doxycyclin mit verbesserten pharmakologischen Eigenschaften wird wahrscheinlich das Mittel der Wahl bei Brucellose, Borreliose, Typhus, Cholera und Hasenpest sowie bei Mykoplasmen-, Chlamydien- und Rickettsieninfektionen sein.

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Ethylendiamintetraessigsäure

Was ist Ethylendiamintetraessigsäure?

Ethylendiamintetraessigsäure (chemische Formel C10H16N2O8) ist eine Art Metallchelatbildner, der bei Raumtemperatur als farbloses kristallines Individuum vorliegt.

Sie wird auch als EDTA, und Essigsäure bezeichnet und hat die CAS-Nummer 120-72-9. Es bindet Metallionen (Chelate) und bildet so stabile wasserlösliche Chelate, die Eigenreaktionen zwischen Metallionen und anderen Komponenten verhindern.

Anwendungen von Ethylendiamintetraessigsäure

Ethylendiamintetraessigsäure wird hauptsächlich als Chelatbildner in verschiedenen Anwendungsbereichen eingesetzt.

1. Chelatometrische Titration

Bei dieser Anwendung wird die 1:1-Bindungseigenschaft von Ethylendiamintetraessigsäure mit Metallionen zur Bestimmung der Konzentration von Metallionen genutzt. Zunächst wird ein Indikator, der durch die Bildung eines Komplexes mit einem Metallion eine Farbe entwickelt, zu einer Metallionenlösung unbekannter Konzentration gegeben. Dann wird nach und nach eine Ethylendiamintetraessigsäure-Lösung mit bekannter Konzentration tropfenweise zugegeben. Wenn alle Metallionen in der Lösung Chelatkomplexe bilden, verschwindet die Färbung. Die Konzentration der Metallionen wird aus der Menge der zu diesem Zeitpunkt abgetropften Ethylendiamintetraessigsäure-Lösung bestimmt.

2. Wasseraufbereitung

Ethylendiamintetraessigsäuren werden bei der Aufbereitung von Leitungswasser verwendet, um Kalzium- und Magnesiumsalze zu entfernen, die sich in den Leitungen angesammelt haben. Sie wird auch in der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie eingesetzt, um eine durch Metallionen verursachte schlechte Qualität zu verhindern.

3. Medizin

In der pharmazeutischen Industrie wird es zur Erhaltung der Eigenschaften von Medikamenten verwendet, die die Blutgerinnung verhindern, sowie von Antibiotika, Antihistaminika und Lokalanästhetika.

Ethylendiamintetraessigsäuren werden manchmal auch bei der Behandlung von Schwermetallvergiftungen eingesetzt, der so genannten Chelat-Therapie. Eine Metallvergiftung ist ein Zustand, der durch die Anhäufung von überschüssigen Metallionen im Körper verursacht wird. Ethylendiamintetraessigsäuren können verabreicht werden, um überschüssige Metallionen aus dem Körper zu entfernen und so die Symptome der Vergiftung zu lindern. Sie wird zum Beispiel bei der Behandlung von Patienten mit Bleivergiftung eingesetzt.

4. Biologische Experimente

Zellen, Proteine und DNA sind über Metallionen miteinander verbunden, und Ethylendiamintetraessigsäuren werden verwendet, um diese Bindungen aufzulösen.

So sind beispielsweise künstlich gezüchtete Zellen über Metallionen aneinander gebunden, und Enzymlösungen mit Ethylendiamintetraessigsäuren werden häufig verwendet, um Zellen voneinander zu trennen. Auch DNA und Proteine sind häufig an Metallionen gebunden, die durch Zugabe von EDTA entfernt werden können.

5. Antioxidantien

Es ist bekannt, dass Kautschuk, Pflanzenöle und Lebensmittel durch die katalytische Wirkung von Spuren von Metallionen oxidieren. Die Oxidation führt zu einer Qualitätsverschlechterung, und als Gegenmaßnahme wird manchmal Ethylendiamintetraessigsäure als Antioxidans zugesetzt.

Eigenschaften von Ethylendiamintetraessigsäure

1. Physikalische Eigenschaften

Ethylendiamintetraessigsäure hat ein Molekulargewicht von 292,24, einen Schmelzpunkt von 237-245 °C und ist bei Raumtemperatur ein weißer Feststoff. Die Löslichkeit in Wasser beträgt 0,2 g/100 g und der Verteilungskoeffizient Octanol/Wasser beträgt -3,86.

2. Chelatbildende Wirkung

Hat die Eigenschaft, sich an Metallionen zu binden und mit ihnen Komplexe zu bilden, die das Produkt beeinflussen. Da er Metallionen einfängt, verhindert er inhärente Reaktionen zwischen Metallionen und anderen Komponenten.

Die Bindung von Liganden mit mehreren Koordinationsstellen an Metallionen wird als Chelatbildung bezeichnet, und Ethylendiamintetraessigsäuren sind dafür bekannt, dass sie mit vielen Metallionen stabile, wasserlösliche Chelate bilden. Ethylendiamintetraessigsäure hat vier Koordinationsstellen, die es ihr ermöglichen, sich an fast jedes Metallion zwischen 1 und 4 Wertigkeiten zu binden, einschließlich Silber, Calcium, Kupfer und Eisen.

Weitere Informationen zu Ethylendiamintetraessigsäure

1. Herstellungsverfahren

Ethylendiamintetraessigsäure wird durch Reaktion von Ethylendiamin, Natriumcyanid und Formalin in Gegenwart einer Lauge bei 60-150 °C hergestellt. Die resultierende Ethylendiamintetraessigsäure im Natriumsalzzustand kann gereinigt werden, um hochreine Ethylendiamintetraessigsäuren zu erhalten. Ethylendiamintetraessigsäure wird gewöhnlich als zweiwertiges Natriumsalz verkauft.

2. Umweltauswirkungen

Ethylendiamintetraessigsäure kann negative Auswirkungen auf die Umwelt haben. Sie ist gut wasserlöslich und kann in Gewässer wie Flüsse und Meere gelangen, wenn sie in Abwässern freigesetzt wird. Wenn Abwasser, das Ethylendiamintetraessigsäuren enthält, nicht ordnungsgemäß behandelt wird, kann es das Leben im Wasser und die Wasserqualität beeinträchtigen, indem es im Wasser gelöste Metallionen bindet.

3. Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit

Ethylendiamintetraessigsäuren binden stark an Metallionen und können bei Einnahme großer Mengen schädliche Wirkungen wie Knochenmarkssuppression und Nierenversagen hervorrufen. In den üblichen Konzentrationsbereichen ist sie jedoch sicher und kann Lebensmitteln und Arzneimitteln zugesetzt werden.

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Ethylenoxid

Was ist Ethylenoxid?

Ethylenoxid ist eine organische Verbindung mit zwei Kohlenstoffen und einer zyklischen Etherstruktur.

Es wird auch als Epoxyethan und Oxiran bezeichnet. Bei Raumtemperatur ist es ein Gas und in Wasser und organischen Lösungsmitteln löslich.

Anwendungen von Ethylenoxid

Ethylenoxid kann in unveränderter Form oder als Ausgangsstoff für die Synthese anderer Verbindungen verwendet werden. In unveränderter Form wird es als starkes Desinfektionsmittel verwendet. Es wird in einem Desinfektionsverfahren verwendet, das als Ethylenoxid-Sterilisation bezeichnet wird und bei der Sterilisation von wenig hitzebeständigen Materialien wirksam ist, die einer Sterilisation bei hohen Temperaturen nicht standhalten.

Bei der Verwendung als Rohstoff für die Synthese wird es häufig als Ausgangsstoff für Ethylenglykol und Polyethylenoxid, das polymerisiertes Ethylenoxid ist, verwendet. Darüber hinaus wird es auch als Rohstoffe für Ethanolamin, Ethylencarbonat und Alkylether verwendet.

Da Polyethylenoxid sehr hydrophil ist, kann es mit hydrophoben Alkylgruppen zu einem Tensid kombiniert und als nichtionisches Tensid in Detergenzien verwendet werden.

Eigenschaften von Ethylenoxid

Die Molekularformel von Ethylenoxid ist CH2CH2O, mit einem Molekulargewicht von 44,05. Es ist eine gasförmige organische Verbindung bei Raumtemperatur und Druck, mit einem spezifischen Gewicht von 0,8711 bei 20 °C, einem Flammpunkt von -17,8 °C, einem Siedepunkt von 10,7 °C und einem Gefrierpunkt von -111,3 °C. Es ist gut löslich in Wasser, Aceton und Ether.

Es hat eine zyklische Etherstruktur und durch ringöffnende Polymerisation entsteht Polyethylenoxid, ein Polyether und es reagiert im Allgemeinen leicht mit aktiven Wasserstoffverbindungen.

Weitere Informationen zu Ethylenoxid

1. Herstellung von Ethylenoxid 

Ethylenoxid wird durch Kontaktoxidation von Ethylen mit Sauerstoff synthetisiert. Sauerstoff kann durch Luft (Mischgas mit Stickstoff) ersetzt werden, aber die Sauerstoffmethode, bei der Sauerstoff als Ausgangsstoff verwendet wird, ist derzeit die gängigste Methode.

Ein Gemisch aus Ethylengas und Sauerstoff (Ethylenkonzentration 20-35 %) wird in einen mit einem Katalysator auf Silberbasis gefüllten Mehrröhrenreaktionsturm eingeleitet und unter Bedingungen von 230-315 °C und einem Druck von 851-2.127 kPa umgesetzt. Nach der Reaktion folgen mehrere Wasch- und Trennstufen, gefolgt von einer weiteren Destillation, um hochreines Ethylenoxid zu erhalten. Die Ausbeute bei dieser Produktionsmethode liegt bei etwa 80 %.

Hauptreaktionsgleichung: C2H4 + 1/2O2 → C2H4O (Ethylenoxid)
Nebenreaktionsgleichung: C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O

Die gängigste Methode ist die Oxidation von Ethylen mit Sauerstoff, aber auch die Hydrolyse-Neutralisation von Ethylenchlorhydrin (C2H4ClOH) wurde verwendet. Obwohl diese Methode eine hohe Ausbeute hat, wird sie wegen der hohen Kosten und der geringeren Reinheit im Vergleich zur direkten Oxidation von Ethylen nicht mehr verwendet. 

2. Vorsichtsmaßnahmen in Bezug auf Ethylenoxid

Aspekte der Handhabung
Ethylenoxid hat einen relativ breiten Explosionsbereich von 3,0-100 % und kann sich in Abwesenheit von Sauerstoff zersetzen und explodieren. Es ist nicht nur strengstens verboten, Feuer zu machen, sondern muss auch an einem kühlen, gut belüfteten, dunklen Ort ohne direkte Sonneneinstrahlung gelagert werden.

Mit einer Dampfdichte von 1,52 ist es schwerer als Luft. Wenn es ausläuft, bleibt es wahrscheinlich unter den Füßen und der Geruch wird nicht wahrgenommen. Eine strenge Kontrolle ist unerlässlich, da die geringste Energie eine Explosion verursachen kann.

Toxizität
Ethylenoxid wurde als Gefahrstoff eingestuft, da mehrere Berichte über vermehrte Fehlgeburten aus epidemiologischen Studien sowie eindeutige Auswirkungen wie Keimzellmutagenität aus Tierversuchen vorliegen.

Zu den weiteren akuten toxischen Wirkungen gehören Blasenbildung, wenn es auf der Haut haftet, Keratitis kann auftreten, wenn es in die Augen gelangt und das Einatmen großer Dampfmengen kann zu Narkose und Tod führen. Bei der Handhabung müssen Schutzbrillen, Schutzhandschuhe und Gasmasken für organische Gase getragen werden.

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Ethylenglycolmonoethylether

Was ist Ethylenglycolmonoethylether?

Ethylenglykolmonoethylether (Ethylenglykolethylether) ist eine organische Verbindung mit einer Hydroxygruppe und einer Etherbindung im Molekül.

Sie hat die Summenformel C4H10O2, ein Molekulargewicht von 90,12, einen Schmelzpunkt von -70 °C und einen Siedepunkt von 135 °C. Sie ist bei Raumtemperatur eine farblose Flüssigkeit. Als flüchtige Substanz hat es einen für Ether charakteristischen Geruch.

Es hat eine Dichte von 0,9297 g/cm3 (20 °C) und ist gut mischbar und löslich in Wasser. Es ist eine entzündbare Flüssigkeit und ein entzündbarer Dampf mit einem Flammpunkt von 45 °C.

Es besteht auch Brand- und Explosionsgefahr, wenn es mit starken Oxidationsmitteln reagiert. Außerdem kann es Leichtmetalle wie Kupfer und Aluminium und deren Legierungen angreifen, sodass beim Umgang mit ihm Vorsicht geboten ist.

Ethylenglykolmonoethylether ist nach dem PRTR-Gesetz als designierter chemischer Stoff der Klasse 1 eingestuft.

Anwendungen von Ethylenglycolmonoethylether

Ethylenglycolmonoethylether wird hauptsächlich als Lösungsmittel für Harze, Farben und Druckfarben verwendet.

Weitere Verwendungszwecke sind das Färben von Lederwaren, als Fleckenentferner in der Reinigung und als Lösungsmittel zum Auflösen von Flecken. Dies ist auf die Eigenschaften von Ethylenglycolmonoethylether zurückzuführen, der Farbstoffe gut auflöst und eine gute Penetration aufweist.

Ethylenglycolmonoethylether wird auch als Lösungsmittel für die Beschichtung von Epoxidharzen auf Metall- und Maschinenteilen verwendet, da er Epoxidharze gut auflöst.

Funktionsweise von Ethylenglycolmonoethylether

Das Prinzip von Ethylenglycolmonoethylether wird anhand der Synthesemethode und der chemischen Reaktion erläutert.

1. Synthese

Ethylenglykolmonoethylether wird durch die Reaktion von Oxiran (Ethylenoxid) mit Ethanol in Gegenwart einer Base synthetisiert. Dies ist eine sehr gängige Methode zur Synthese von Ethern.

2. Chemische Reaktion

Ethylenglykolmonoethylether ist mit Alkoholen, Aceton, Ethern und flüssigen Estern sowie mit Wasser mischbar und hat einen pKa-Wert von 14,8. Er reagiert mit Diketen unter Bildung von 2-Ethoxyethylacetoacetat. Diese Verbindung ist auch als Lösungsmittel, Weichmacher und Harzstabilisator erhältlich.

Ethylenglycolmonoethylether reagiert also mit Hydroxygruppen auf die gleiche Weise wie gewöhnliche Alkohole. Zu den Derivaten gehört Ethylenglykolmonoethyletheracetat.

Arten von Ethylenglykolmonoethylether

Ethylenglykolmonomethylether wird von Chemikalienherstellern häufig als Etherlösungsmittel verwendet. Die Lösungsmittel werden häufig unter dem Handelsnamen „Ethylcellosolve“ verkauft und sind in verschiedenen Fassungsvermögen erhältlich, darunter 4 l, 16 l, 15 kg und 190 kg.

Insbesondere wird es häufig in 1-Quart-Kanistern und im Falle von 190 kg in Fässern oder anderen Verpackungen vertrieben. Sie werden bei Raumtemperatur gelagert. Kleinmengenprodukte wie 500 ml gibt es auch als Reagenzprodukte für die chemische Synthese.