Изобретение антифриза
Первооткрыватель основного компонента современного антифриза – этиленгликоля — Адольф Вюрц (он никогда не использовал имя Чарльз, хотя всемирно известен как Чарльз Адольф Вюрц) родился в Wolfisheim (Франция), где его отец был лютеранским пастором. Французская провинция Эльзас до 17 в была частью Германии, и большинство ее жителей разговаривали на Французском и одном из диалектов немецкого. Так или иначе, Германия оказала сильное влияние на Вюрца. Закончив протестантскую гимназию в Страсбурге в 1834 г, он получил разрешение отца обучаться медицине взамен теологии, что и определило его дальнейшую судьбу. Он посвятил себя химической стороне этой профессии, и занимался настолько успешно, что в 1839 г. был назначен «Chef des travaux chimiques» (главным по химическим работам) страсбургского факультета медицины. Летом 1842 г он проходил стажировку в Университете Гессена. Став в Страссбурге доктором медицинских наук в 1843 г. после защиты докторской по альбумину и фибрину, он перебрался в Париж, где стал работать в одной из частных лабораторий (Jean Baptiste Dumas's private laboratory). В 1845 г он становится представителем лаборатории в местечке Ecole de Medecine, где читает лекции по органической химии, но из-за отсутствия лаборатории вынужден переехать в Rue Garanciere. Там он открывает в 1850 г свою лабораторию, но через 3 года здание продано и лаборатория ликвидируется. Он пробует устроиться в профессуру версальского Institut National Agronomique Paris-Grignon, но заведение упраздняют в 1852 г. Но в следующем году удача наконец поворачивается к Вюрцу лицом: с отставкой Dumas освобождается хорошее место на факультете медицины в Париже, которое он надолго занимает вплоть до назначения деканом факультета в 1866 г. Это позволило ему полноценно использовать имеющиеся знания и навыки для химических открытий, одним из которых стал этиленгликоль. Но поначалу этому открытию не придали особого значения.
В 1860 г. способ получения этиленгликоля усовершенствовали — его получили гидратацией оксида этилена. До Первой мировой войны не было предпосылок для коммерческого производства и активного применения нового вещества. Позднее в Германии его стали синтезировать из дихлорида этилена в качестве замены глицерина для производства взрывчатых веществ.
В США опытное производство этиленгликоля из хлоргидрина началось в 1917 г. Первый крупный коммерческий завод был возведен в 1925 в Южном Чарльстоне (Западная Вирджиния) корпорацией «Carbide and Carbon Chemicals» (сейчас называется «Union Carbide»). До 1929 г. этиленгликоль использовался использовался практически всеми производителями динамита.
В 1937 г. «Carbid» основал первый завод, занимавшийся окислением паров этилена до получения оксида этилена, основанным на процессе Лефорта. «Carbid» удерживал монополию в опласти подобного производства до 1953 г., когда новая коммерческая организация «Scientific Design» подала заявку на лицензию.
Антифриз без этиленгликоля
Благодаря низкой точке замерзания и способности образовывать линзы этиленгликоль отлично противостоит холоду. Смесь, содержащая 60% этиленгликоля и 40% воды, не замерзает до -45 градусов по Цельсию. Самая низкая точка замерзания отмечена при содержании этиленгликоля в воде порядка 70%.
Для автомобилей антифризы стали использовать в 20-х гг прошлого века. Делали их почему-то на основе глицерина, поэтому обладали они высокой вязкостью и отвратительной текучестью. Ощутимая часть небольшого количества лошадиных сил автомобильных двигателей того времени тратилась на «прокачку» этой смеси по каналам системы охлаждения и трубкам радиатора. Позднее к глицерину стали добавлять этанол, от чего водители, нанюхавшись вредных паров, неадекватно вели себя за рулем. И лишь в 1930 г. с развитием конструкции автомобилей, наконец, обратились к уже активно применяющемуся в промышленности этиленгликолю.
Современные методы получения этиленгликоля для производства антифриза
Этиленгликоль сегодня производится из этилена (этена) через промежуточную реакцию оксида этилена с водой:
Катализаторами данной реакции служат другие оксиды или основания. Она может также происходить при нейтральном pH при повышенных температурах. При этом получается максимальный выход этиленгликоля 90%. Основными субпродуктами этиленгликоля являются олигомеры диэтиленгликоля, триэтиленгликоль и тетраэтиленгликоль.
Ежегодно производится порядка 6,7 млн т этиленгликоля и его побочных продуктов.
Наиболее эффективен так называемый ОМЕГА-процесс. При этом процессе оксид этилена сначала реагирует с оксидом углерода СО2 с образованием карбоната этилена, затем на втором этапе продуктом реакции с водой становится этиленгликоль.
Основное применение этиленгликоля связано с производством термопластиков (86% производства этиленгликоля в 2009 г.) и антифриза – примерно 7% от общего производства. Как легкодоступный компонент он применяется в разных отраслях промышленности.
Читайте также о маркировке антифризов.
01.09.2011, 1758 просмотров.