Ethylenoxid CAS-Nr. 75-21-8

ProduktbeschreibungEthylenoxid CAS-Nr. 75-21-8

Ethylenoxid, auch Oxiran oder Oxan genannt, ist einer der einfachsten cyclischen Ether. Es ist bei Raumtemperatur ein farbloses, brennbares Gas und wird unterhalb von 10,7 °C zu einer farblosen, flüssigen Substanz mit charakteristischem Ethergeruch. Seine Dämpfe reizen Augen und Nasenschleimhaut.

Ethylenoxid ist mit Wasser, Ethanol, Alkoholen und Ether vollständig mischbar. Es weist eine hohe chemische Reaktivität auf und geht bereitwillig Additionsreaktionen mit vielen Verbindungen ein. Zudem kann es mit Luft explosive Gemische bilden, wobei die Explosionsgrenzen zwischen 3 % und 100 % (Volumenanteil) liegen.

Da es sich um eine hochgiftige Substanz handelt, beträgt der zulässige Expositionsgrenzwert in der Luft 100 ppm, und das Einatmen kann zu einer Narkosemittelvergiftung führen.

Ethylenoxid ist ein wichtiger Rohstoff für Feinchemikalien und wird in großem Umfang zur Herstellung wichtiger Derivate wie Ethylenglykol, nichtionischer Tenside, Ethanolamine und Ethylenglykolether verwendet. Es dient außerdem als Vorprodukt für Tausende von Folgeprodukten, darunter synthetische Detergenzien, Emulgatoren, Frostschutzmittel, Weichmacher, Schmierstoffe, Pestizide und Begasungsmittel, die in extrem vielfältigen Industriezweigen Anwendung finden.

Parameter

Ethylenoxid – Eigenschaften und Anwendungen

Ethylenoxid besitzt stark bakterizide Eigenschaften, korrodiert keine Metalle und hinterlässt keinen Restgeruch. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet es sich als gasförmiges Sterilisationsmittel für verschiedene Materialien. Es wird häufig in Gemischen wie Ethylenoxid/Kohlendioxid (90:10) oder Ethylenoxid/Dichlordifluormethan eingesetzt, vorwiegend zur Sterilisation von medizinischen Einrichtungen und Präzisionsinstrumenten.

Die Begasung mit Ethylenoxid findet auch breite Anwendung bei der Konservierung von Getreide und Lebensmitteln. So kann beispielsweise getrocknetes Eipulver während der Lagerung durch mikrobielle Aktivität verderben; die Behandlung mit Ethylenoxid verhindert diesen Verderb wirksam, ohne die chemische Zusammensetzung, einschließlich der Aminosäuren, zu verändern.

Aufgrund seiner leichten Reaktivität mit Säuren kann Ethylenoxid als Säureregulator eingesetzt werden, um den Säuregehalt bestimmter Materialien zu reduzieren oder eine langfristige Versauerung zu verhindern. Beispielsweise erübrigt sich bei der Herstellung von chloriertem Butylkautschuk die Zugabe von Ethylenoxid zur Isobutylen-Isopren-Copolymerlösung vor der Chlorierung das anschließende Waschen des Endprodukts mit Alkali oder Wasser.

Ethylenoxid kann bei der Selbstzersetzung erhebliche Energiemengen freisetzen und eignet sich daher als Bestandteil von Raketen- und Strahltriebwerkstreibstoffen. Es wird typischerweise in Gemischen mit Nitromethan (60:40–95:5) verwendet, die gute Verbrennungseigenschaften, einen niedrigen Gefrierpunkt und relativ stabile Eigenschaften bei reduziertem Explosionsrisiko gewährleisten.

Im Allgemeinen ist der direkte Verbrauch von Ethylenoxid in diesen Anwendungen relativ gering. Als wichtiges Derivat in der Ethylenindustrie steht es nach Polyethylen an zweiter Stelle, wobei sein Hauptwert in der breiten Palette an Folgeprodukten liegt, die daraus gewonnen werden. Die Vielfalt der Ethylenoxidderivate übertrifft die der meisten anderen Chemikalien auf Ethylenbasis.

Ethylenoxid ist etwa 27-mal giftiger als Ethylenglykol und weist eine mit Ammoniak vergleichbare Toxizität auf. Im menschlichen Körper wird es zu Formaldehyd, Ethylenglykol und Oxalsäure verstoffwechselt, welche das zentrale Nervensystem beeinträchtigen, Schleimhäute reizen und toxisch für das Zellprotoplasma sind.