산화 에틸렌

위키백과, 우리 모두의 백과사전.

산화 에틸렌
Ethylene oxide.svg
Ethylene-oxide-from-xtal-3D-balls.png
이름
우선명 (PIN)
Oxirane
체계명
Epoxyethane
Oxacyclopropane
별칭
Ethylene oxide
Dimethylene oxide
1,2-Epoxyethane
[3]-crown-1
Epoxide
식별자
3D 모델 (JSmol)
약어 EO, EtO
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.000.773
EC 번호
  • 200-849-9
KEGG
MeSH Ethylene+Oxide
RTECS 번호
  • KX2450000
UNII
성질
C2H4O
몰 질량 44.052 g·mol−1[1]
겉보기 Colorless gas
냄새 Ether-like
밀도 0.8821 g·cm−3[1]
녹는점 −112.46 °C (−170.43 °F; 160.69 K)[1]
끓는점 10.4 °C (50.7 °F; 283.5 K)[1]
Miscible
증기 압력 1.46 atm (20 °C)[2]
−30.5·10−6 cm3/mol[3]
1.3597 (589 nm)[1]
1.94 D[4]
열화학
47.9 J·mol−1·K−1[5]
242.5 J·mol−1·K−1[5]
−52.6 kJ·mol−1[5]
−13.0 kJ·mol−1[5]
위험
주요 위험 Carcinogen
Extremely flammable
물질 안전 보건 자료 ICSC 0155
GHS 그림문자 GHS02: FlammableGHS04: Compressed GasGHS06: ToxicGHS08: Health hazardGHS05: Corrosive
H220, H230, H280, H301, H314, H331, H335, H336, H340, H350, H360FD, H372
P202, P210, P260, P280, P301+310+330, P303+361+353, P305+351+338+310, P410+403[6]
NFPA 704 (파이어 다이아몬드)
Flammability code 4: Will rapidly or completely vaporize at normal atmospheric pressure and temperature, or is readily dispersed in air and will burn readily. Flash point below 23 °C (73 °F). E.g. propaneHealth code 3: Short exposure could cause serious temporary or residual injury. E.g. chlorine gasReactivity code 3: Capable of detonation or explosive decomposition but requires a strong initiating source, must be heated under confinement before initiation, reacts explosively with water, or will detonate if severely shocked. E.g. hydrogen peroxideSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 four-colored diamond
4
3
3
인화점 −20 °C (−4 °F; 253 K)[4]
429 °C (804 °F; 702 K)[4]
폭발 한계 3 to 100%
반수 치사량 또는 반수 치사농도 (LD, LC):
836 ppm (mouse, 4 hr)
4000 ppm (rat, 4 hr)
800 ppm (rat, 4 hr)
819 ppm (guinea pig, 4 hr)
1460 ppm (rat, 4 hr)
835 ppm (mouse, 4 hr)
960 ppm (dog, 4 hr)[7]
NIOSH (미국 건강 노출 한계):
PEL (허용)
TWA 1 ppm 5 ppm [15-minute excursion][2]
REL (권장)
Ca TWA <0.1 ppm (0.18 mg/m3) C 5 ppm (9 mg/m3) [10-min/day][2]
IDLH (직접적 위험)
Ca [800 ppm][2]
관련 화합물
관련 heterocycles
Aziridine,
Thiirane,
Borirane
달리 명시된 경우를 제외하면, 표준상태(25 °C [77 °F], 100 kPa)에서 물질의 정보가 제공됨.
예 유효성 확인 (관련 정보 예아니오아니오)
정보상자 각주

산화 에틸렌(ethylene oxide)는 에테르의 일종이다. 에폭사이드 화합물의 일종이기도 하다. 분자식C2H4O이다. 주로 에틸렌 글리콜의 합성 원료로 사용된다.

성질[편집]

상온에서 무색의 기체 상태로 존재한다. 녹는점은 -111.3°C, 끓는점은 13.5°C이다. 액체 상태에서의 비중은 0.887이다. 또는 알코올과는 임의의 비율로 섞일 수 있으며 에테르에도 잘 녹는다. 이 혼합되어 있을 경우 분해하여 에틸렌 글리콜이 된다.[8]

제법[편집]

산화 에틸렌을 제조하는 방법으로는 에틸렌 촉매 존재 하에서 산소로 산화시키는 방법이 가장 많이 사용된다. 반응식은 다음과 같다.

CH2=CH2 + 1/2 O2C2H4O

이론적으로는 약 70%수득률을 보이지만, 온도가 높아지면 수득률이 떨어지기 때문에 높은 수득률을 위해서는 온도의 세밀한 조절이 필요하다. 다음과 같은 부반응은 수득률을 떨어트리는 주된 요인 중 하나이다.

CH2=CH2 + 3 O2 → 2 CO2 + 2 H2O

에틸렌을 산화하는 데는 공기나 순수한 산소 모두 사용이 가능하다. 공기를 사용할 경우 공기의 정화작업이 공정에 포함되고 산소를 사용할 경우 이산화 탄소제거 과정과 산소 생산 과정이 포함된다.[8]

용도[편집]

산화 에틸렌은 주로 다른 물질을 합성하는 데에 많이 사용된다. 산화 에틸렌으로부터 합성되는 물질은 다음과 같다.[8]

안전성[편집]

생화학적으로 반응성이 매우 높다. 산화 에틸렌은 발암물질로 작용하는 것으로 알려져 있고, 돌연변이원으로도 작용할 수 있다.[8] 또한 신경계에 손상을 입힐 수 있고, 수중 생명체에 해를 끼칠 수 있다. 가연성과 폭발성도 높기 때문에 취급에 주의를 요한다.[9]

흡입[편집]

흡입할 경우 독성을 가지고 호흡기에 자극을 준다. 증기는 졸음과 어지러움을 일으킬 수 있다. 후각을 둔감하게 만들고 높은 냄새한계농도를 가지고 있기 때문에 냄새로 산화 에틸렌의 존재를 판별하는 것은 피해야 한다.[9]

피부[편집]

피부에 자극을 준다. 기체에 노출될 경우 동상을 입을 수 있다. 산화 에틸렌 용액은 피부에 화상을 입힐 수 있다.[9]

[편집]

눈에 자극을 준다. 기체에 노출될 경우 동상을 입을 수 있다. 산화 에틸렌 용액은 눈에 화상을 입힐 수 있다.[9]

각주[편집]

  1. Haynes, p. 3.430
  2. NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. “#0275”. 미국 국립 직업안전위생연구소 (NIOSH). 
  3. Haynes, p. 3.576
  4. Haynes, p. 15.20
  5. Haynes, p. 5.22
  6. “Ethylene oxide 387614” (PDF). 《Sigma-Aldrich》. 2020년 9월 1일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2020년 9월 1일에 확인함. 
  7. “Ethylene oxide”. 《Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH)》. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 
  8. Considine, G. D. et al., "ETHYLENE OXIDE", Van Nostrand's encyclopedia of chemistry, 5th edition, Hoboken: Wiley-Interscience, 2005, p. 590.
  9. 산화 에틸렌 MSDS

참고문헌[편집]

같이 보기[편집]