¿Qué es el Óxido de Etileno?
El óxido de etileno es un compuesto orgánico de dos carbonos con estructura de éter cíclico.
También se conoce como óxido de etileno, óxido de etileno, epoxietano y oxirano. Es un gas a temperatura ambiente y es soluble en agua y disolventes orgánicos.
Usos del Óxido de Etileno
El óxido de etileno puede utilizarse tal cual o como materia prima para la síntesis de otros compuestos. Cuando se utiliza tal cual, se emplea como potente desinfectante. Se utiliza en un proceso de desinfección denominado esterilización por óxido de etileno, que resulta eficaz para esterilizar materiales poco resistentes al calor que no pueden soportar la esterilización a altas temperaturas.
Cuando se utiliza como materia prima para síntesis, suele emplearse como materia prima para el glicol de etileno y el óxido de polietileno, que es óxido de etileno polimerizado. Además, también se utiliza como materia prima para etanolamina, carbonato de etileno y éteres alquílicos.
Como el óxido de polietileno es muy hidrófilo, puede combinarse con grupos alquílicos hidrófobos para convertirse en un tensioactivo y utilizarse como tensioactivo no iónico en detergentes.
Características del Óxido de Etileno
La fórmula molecular del óxido de etileno es CH2CH2O, con un peso molecular de 44,05. Es un compuesto orgánico gaseoso a temperatura y presión ambiente, con una gravedad específica de 0,8711 a 20°C, un punto de inflamación de -17,8°C, un punto de ebullición de 10,7°C y un punto de congelación de -111,3°C. Es muy soluble en agua, acetona y éter.
Tiene una estructura de éter cíclico y la polimerización de apertura en anillo crea óxido de polietileno, un poliéter. Generalmente reacciona fácilmente con compuestos de hidrógeno activo.
Más Información sobre el Óxido de Etileno
1. Cómo se produce el Óxido de Etileno
El óxido de etileno se sintetiza por oxidación de contacto del etileno con oxígeno. El oxígeno puede sustituirse por aire (gas mezclado con nitrógeno), pero el método del oxígeno, que utiliza oxígeno como materia prima, es actualmente el más común.
Se introduce una mezcla de gas etileno y oxígeno (concentración de etileno 20-35%) en una torre de reacción multitubular llena de un catalizador a base de plata y se hace reaccionar a 230-315°C y a una presión de 851-2.127 kPa. La reacción va seguida de varias etapas de lavado y separación, seguidas de una nueva destilación para obtener óxido de etileno de gran pureza. El rendimiento de este método de producción ronda el 80%.
Ecuación Principal de la Reacción: C2H4 + 1/2O2 → C2H4O (óXido de Etileno)
Ecuación de la Subreacción: C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
El método más común es la oxidación del etileno con oxígeno, pero también se ha utilizado la neutralización por hidrólisis de la clorohidrina de etileno (C2H4ClOH). Aunque este método tiene altos rendimientos, ya no se utiliza debido a su alto coste y a su menor pureza en comparación con la oxidación directa del etileno.
2. Precauciones Relativas al Óxido de Etileno
Aspectos de Manipulación
El óxido de etileno tiene un rango de explosión bastante amplio, del 3,0 al 100%, y puede descomponerse y explotar en ausencia de oxígeno. No sólo está estrictamente prohibido el fuego, sino que también debe almacenarse en un lugar fresco, bien ventilado y oscuro, alejado de la luz solar directa.
Con una densidad de vapor de 1,52, es más pesado que el aire, por lo que si se filtra, es probable que permanezca bajo los pies y no se note el olor. Es esencial llevar un control estricto, ya que la más mínima energía puede provocar una explosión.
Toxicidad
El óxido de etileno se ha considerado equivalente a una “sustancia cuya toxicidad para la reproducción humana es conocida”, ya que existen varios informes de aumento de abortos espontáneos procedentes de estudios epidemiológicos, así como efectos claros como la mutagenicidad de células germinales a partir de experimentos con animales.
Otros efectos tóxicos agudos son la formación de ampollas si se adhiere a la piel, puede producir queratitis si entra en contacto con los ojos y la inhalación de grandes cantidades de vapor puede provocar efectos anestésicos y la muerte. Durante su manipulación deben utilizarse gafas protectoras, guantes protectores y máscaras de gas para gases orgánicos.