Was ist Ethylenglykol? Chemie, grundlegende Eigenschaften und Herstellung im Überblick
Ethylenglykol, auch bekannt als Ethan-1,2-diol, ist eine organische Verbindung, die in vielen industriellen und kommerziellen Anwendungen eine entscheidende Rolle spielt. Aufgrund seiner einzigartigen chemischen und physikalischen Eigenschaften ist es ein vielseitiger und effektiver Bestandteil in zahlreichen Produkten, insbesondere als Frostschutz- und Wärmeübertragungsmittel.
Ethylenglykol ist der einfachste zweiwertige Alkohol und trägt die chemische Summenformel C2H6O2. Es ist auch unter den Namen Monoethylenglykol (MEG) und der CAS-Nummer 107-21-1 bekannt.
Wichtigste physikalische Daten:
- Aussehen: Farb- und geruchlose, viskose Flüssigkeit mit einem süßlichen Geschmack.
- Dichte: 1,11 g/cm³ (bei 20 °C)
- Schmelzpunkt: -16 °C
- Siedepunkt: 197 °C
- Wasserlöslichkeit: Vollständig mit Wasser mischbar
Die industrielle Herstellung von Ethylenglykol erfolgt hauptsächlich durch die Hydrolyse von Ethylenoxid, welches durch die Oxidation von Ethylen gewonnen wird. Dieser Prozess ermöglicht die Produktion von hochreinem Ethylenglykol in großen Mengen.
Vielseitige Verwendung: Wofür wird Ethylenglykol eingesetzt?
Die Anwendungsbereiche von Ethylenglykol sind breit gefächert und reichen von der Automobilindustrie bis hin zur Herstellung von Kunststoffen.
Hauptanwendung: Frostschutz- & Wärmeübertragungsmittel
Die mit Abstand bekannteste Anwendung von Ethylenglykol ist seine Funktion als Hauptkomponente in Frostschutzmitteln für Kühlsysteme von Kraftfahrzeugen sowie in Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK). In wässriger Lösung senkt es den Gefrierpunkt und erhöht gleichzeitig den Siedepunkt, was einen ganzjährigen Betrieb von Kühlsystemen und Wasserkreisläufen unter extremen Temperaturen ermöglicht. Auch in der Prozesskühlung in der Industrie kommt es als Wärmeübertragungsflüssigkeit zum Einsatz.
Industrieller Rohstoff
Ethylenglykol ist ein wichtiger Rohstoff für die chemische Industrie. Es ist ein wesentlicher Baustein bei der Herstellung von Polyethylenterephthalat (PET), einem weit verbreiteten Kunststoff für Getränkeflaschen und Textilfasern (Polyester). Darüber hinaus wird es bei der Produktion von Polyurethanen verwendet.
Weitere Anwendungen
Zusätzlich zu den Hauptanwendungen wird Ethylenglykol auch als Lösungsmittel in Farben und Klebstoffen, in der Textilindustrie, als Enteisungsmittel für Flugzeuge und Start- und Landebahnen sowie in der Herstellung von Bremsflüssigkeiten und Hydrauliksystemen eingesetzt.
Ethylenglykol kaufen und richtig anwenden: Konzentrationen & Mischverhältnisse
Unser Ethylenglykol wird als 100 % Konzentrat geliefert. Um den Gefrierpunkt von Wasser zu senken, kann es beispielhaft in den unten genannten Konzentrationen eingesetzt werden. Sofern es für die Herstellung eines Frostschutzmittels für Wasserkreisläufe eingesetzt wird, ist es unerlässlich, ein komplexes Paket von Korrosionsschutzzusätzen und Stabilisatoren beizugeben. Dies kann z.B. mit Glycogard HT erfolgen. Für eine in jedem Anwendungsfall optimale Leistung und zum weiteren Schutz vor Korrosion wird die Verwendung von demineralisiertem oder destilliertem Wasser gemäß VDI 2035 empfohlen.
Tabelle: Mischverhältnis Wasser/Ethylenglykol ↔ Frostschutz (°C)
| Konzentration Ethylenglykol | Konzentration Wasser | Frostschutz bis ca. |
|---|---|---|
| 30 % | 70 % | -15 °C |
| 40 % | 60 % | -25 °C |
| 50 % | 50 % | -37 °C |
Empfohlene Produkte
Glysofor N
Frostschutzkonzentrat auf der Basis von Monoethylenglykol
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Umweltverträgliches Wärmeträger- und Frostschutzmedium
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Hochreines Monoethylenglykol, in allen Konzentrationen
Ethylenglykol ist nicht für den Einsatz in Lebensmittel- oder Trinkwassersystemen zugelassen!
Sicherheitshinweise für Ethylenglykol: Gefahren und Schutzmaßnahmen
Aufgrund seiner Einstufung nach CLP / GHS erfordert der Umgang mit Ethylenglykol besondere Vorsichtsmaßnahmen.
GHS- / CLP-Kennzeichnung:
Ethylenglykol ist nach dem Global Harmonisierten System (GHS) und CLP wie folgt gekennzeichnet:
- Piktogramme: GHS07 (Ausrufezeichen), GHS08 (Gesundheitsgefahr)
- Signalwort: Achtung
- H-Sätze: H302 (Gesundheitsschädlich bei Verschlucken), H373 (Kann die Organe schädigen bei längerer oder wiederholter Exposition)
Gesundheitsrisiken
Das größte Risiko geht vom Verschlucken der Flüssigkeit aus, was zu schweren Vergiftungen bis hin zum Tod führen kann. Auch der Hautkontakt sollte vermieden werden, da die Substanz über die Haut aufgenommen werden kann. Bei wiederholter Exposition können Organschäden, insbesondere an den Nieren, auftreten.
Empfohlene Persönliche Schutzausrüstung (PSA) und Erste-Hilfe-Maßnahmen
- Vor der Anwendung: Schutzhandschuhe und Schutzbrille tragen. Für ausreichende Belüftung sorgen und Nebelbildung vermeiden.
- Bei Hautkontakt: Kontaminierte Kleidung entfernen und die betroffene Stelle mit viel Wasser und Seife waschen.
- Bei Augenkontakt: Augen mehrere Minuten mit reichlich Wasser spülen.
- Bei Verschlucken: Mund ausspülen und sofort ein Giftinformationszentrum oder einen Arzt hinzuziehen. Kein Erbrechen herbeiführen.
Lagerung, Transport und umweltgerechte Entsorgung
- Lagerung: Ethylenglykol sollte kühl, trocken und in dicht verschlossenen Behältern gelagert werden. Es sollte getrennt von starken Oxidationsmitteln und unzugänglich für Kinder und Tiere aufbewahrt werden.
- Transport: Ethylenglykol gilt in der Regel nicht als Gefahrgut im Sinne der Transportvorschriften.
- Umweltaspekte und Entsorgung: Ethylenglykol ist in die Wassergefährdungsklasse 1 (schwach wassergefährdend) eingestuft und ist biologisch abbaubar. Dennoch darf es nicht ins Abwasser oder in die Umwelt gelangen. Die Entsorgung muss gemäß den örtlichen und nationalen Vorschriften als erfolgen.
Ethylenglykol im Vergleich: Alternativen wie Propylenglykol
Die häufigste Alternative zu Ethylenglykol ist Propylenglykol. Die Hauptunterschiede liegen in der Toxizität, der Leistung und den Kosten.
- Toxizität: Propylenglykol besitzt im Gegensatz zu Ethylenglykol nach CLP / GHS keine Einstufung und wird daher in Anwendungen bevorzugt, bei denen ein Kontakt mit Lebensmitteln oder Trinkwasser möglich ist, wie z.B. in der Lebensmittelindustrie.
- Leistung: Ethylenglykol bietet eine etwas bessere Wärmeübertragungsleistung, geringere Viskositäten und einen effektiveren Frostschutz bei geringeren Konzentrationen.
- Kosten: Ethylenglykol ist in der Regel kostengünstiger in der Herstellung.
Die Wahl zwischen den beiden Glykolen hängt also stark von der spezifischen Anwendung und den Sicherheitsanforderungen ab.
| Merkmal | Ethylenglykol | Propylenglykol |
|---|---|---|
| Toxizität | Gesundheitsschädlich bei Aufnahme | Ungiftig, lebensmitteltauglich |
| Anwendung | Frostschutzmittel, Kühlmittel, Industrieanlagen | Lebensmittelindustrie, Pharma, Trinkwassersysteme |
| Wärmeübertragung | Höher, effizienter bei niedrigeren Konzentrationen | Etwas geringer |
| Frostschutz | Besser bei niedriger Konzentration | Etwas weniger effektiv |
| Kosten | Günstiger in der Herstellung | Teurer als Ethylenglykol |
| Sicherheitsanforderungen | Beim Umgang sind verschiedene Sicherheitsaspekte sind zu beachten. | Einfacherer Umgang möglich |