El etilenglicol se utiliza principalmente en formulaciones anticongelantes (50%) y como materia prima en la fabricación de poliésteres como el tereftalato de polietileno (PET) (40%).
Agente refrigerante y de transferencia de calorEditar
El mayor uso del etilenglicol es como agente anticongelante en el refrigerante de, por ejemplo, los automóviles y los sistemas de aire acondicionado que, o bien colocan el enfriador o los manipuladores de aire en el exterior, o bien deben enfriar por debajo de la temperatura de congelación del agua. En los sistemas de calefacción/refrigeración geotérmica, el etilenglicol es el fluido que transporta el calor mediante el uso de una bomba de calor geotérmica. El etilenglicol obtiene energía de la fuente (lago, océano, pozo de agua) o disipa el calor hacia el sumidero, dependiendo de si el sistema se utiliza para la calefacción o la refrigeración.
El etilenglicol puro tiene una capacidad calorífica específica de aproximadamente la mitad de la del agua. Por lo tanto, al mismo tiempo que proporciona protección contra la congelación y un mayor punto de ebullición, el etilenglicol reduce la capacidad calorífica específica de las mezclas de agua en relación con el agua pura. Una mezcla 1:1 en masa tiene una capacidad calorífica específica de unos 3140 J/(kg-°C) (0,75 BTU/(lb-°F)), tres cuartas partes de la del agua pura, por lo que se requiere un aumento de los caudales en las comparaciones del mismo sistema con el agua. La formación de grandes burbujas en los conductos de refrigeración de los motores de combustión interna inhibirá gravemente el flujo de calor (flujo) de la zona, por lo que no es aconsejable permitir la nucleación (burbujas diminutas). Las burbujas grandes en los conductos de refrigeración se autoalimentarán o aumentarán de tamaño, con una pérdida prácticamente total de la refrigeración en la zona. Con el MEG (monoetilenglicol) puro, el punto caliente alcanzará los 200 °C (392 °F). El enfriamiento por otros efectos, como las corrientes de aire de los ventiladores (no consideradas en el análisis de nucleación pura), ayudará a evitar la formación de burbujas grandes.
La mezcla de etilenglicol con agua proporciona beneficios adicionales a las soluciones refrigerantes y anticongelantes, como la prevención de la corrosión y la degradación de los ácidos, así como la inhibición del crecimiento de la mayoría de los microbios y hongos.
AnticongelanteEditar
El etilenglicol puro se congela a unos -12 °C (10,4 °F) pero, cuando se mezcla con agua, la mezcla se congela a una temperatura inferior. Por ejemplo, una mezcla de 60% de etilenglicol y 40% de agua se congela a -45 °C (-49 °F). El dietilenglicol tiene un comportamiento similar. La depresión del punto de congelación de algunas mezclas puede explicarse como una propiedad coligativa de las soluciones pero, en mezclas muy concentradas como la del ejemplo, se esperan desviaciones del comportamiento ideal de la solución debido a la influencia de las fuerzas intermoleculares.
Hay una diferencia en la proporción de mezcla, según se trate de etilenglicol o de propilenglicol. En el caso del etilenglicol, las proporciones de mezcla suelen ser 30/70 y 35/65, mientras que las proporciones de mezcla del propilenglicol suelen ser 35/65 y 40/60. Es importante que la mezcla sea resistente a la congelación a la temperatura de funcionamiento más baja.
Debido a las bajas temperaturas de congelación, el etilenglicol se utiliza como líquido descongelante para parabrisas y aviones, como anticongelante en motores de automóviles y como componente de mezclas de vitrificación (anticristalización) para la conservación a baja temperatura de tejidos y órganos biológicos. La mezcla de etilenglicol y agua también puede denominarse químicamente como concentrado/compuesto/mezcla/solución de glicol.
El uso de etilenglicol no sólo reduce el punto de congelación de las mezclas acuosas, sino que también eleva su punto de ebullición. Esto hace que el rango de temperaturas de funcionamiento de los fluidos de transferencia de calor se amplíe en ambos extremos de la escala de temperaturas. El aumento de la temperatura de ebullición se debe a que el etilenglicol puro tiene un punto de ebullición mucho más alto y una presión de vapor más baja que el agua pura, como es típico en la mayoría de las mezclas binarias de líquidos volátiles.
Precursor de polímerosEditar
En la industria del plástico, el etilenglicol es un importante precursor de las fibras y resinas de poliéster. El politereftalato de etileno, utilizado para fabricar botellas de plástico para refrescos, se prepara a partir del etilenglicol.
Otros usosEditar
Agente deshidratanteEditar
El etilenglicol se utiliza en la industria del gas natural para eliminar el vapor de agua del gas natural antes de su posterior procesamiento, de forma muy similar al trietilenglicol (TEG).
Inhibición de hidratos
Debido a su alto punto de ebullición y a su afinidad por el agua, el etilenglicol es un útil desecante. El etilenglicol se utiliza ampliamente para inhibir la formación de clatratos (hidratos) de gas natural en largas tuberías multifásicas que transportan el gas natural desde yacimientos remotos hasta una instalación de procesamiento de gas. El etilenglicol puede recuperarse del gas natural y reutilizarse como inhibidor tras un tratamiento de purificación que elimina el agua y las sales inorgánicas.
El gas natural se deshidrata con etilenglicol. En esta aplicación, el etilenglicol fluye hacia abajo desde la parte superior de una torre y se encuentra con una mezcla ascendente de vapor de agua y gases de hidrocarburos. El gas seco sale por la parte superior de la torre. El glicol y el agua se separan y el glicol se recicla. En lugar de eliminar el agua, el glicol de etileno también puede utilizarse para reducir la temperatura a la que se forman los hidratos. La pureza del glicol utilizado para suprimir los hidratos (monoetilenglicol) suele ser de alrededor del 80%, mientras que la pureza del glicol utilizado para la deshidratación (trietilenglicol) suele ser del 95 al 99%. Además, la tasa de inyección para la supresión de hidratos es mucho menor que la tasa de circulación en una torre de deshidratación de glicol.
AplicacionesEditar
Los usos menores del etilenglicol incluyen la fabricación de condensadores, como producto químico intermedio en la fabricación de 1,4-dioxano, como aditivo para evitar la corrosión en los sistemas de refrigeración líquida de los ordenadores personales, y en el interior de los dispositivos de las lentes de los televisores de retroproyección de tipo tubo de rayos catódicos. El etilenglicol también se utiliza en la fabricación de algunas vacunas, pero no está presente en estas inyecciones. Se utiliza como ingrediente menor (1-2%) en el betún para zapatos y también en algunas tintas y tintes. El etilenglicol se ha utilizado como tratamiento contra la podredumbre y los hongos en la madera, tanto como prevención como tratamiento posterior. Se ha utilizado en algunos casos para tratar objetos de madera parcialmente podridos que se exponen en museos. Es uno de los pocos tratamientos que tienen éxito para tratar la podredumbre en los barcos de madera, y es relativamente barato. El etilenglicol también puede ser uno de los ingredientes secundarios de las soluciones de limpieza de pantallas, junto con el ingrediente principal, el alcohol isopropílico. El etilenglicol se utiliza habitualmente como conservante de especímenes biológicos, especialmente en las escuelas secundarias durante la disección, como alternativa más segura al formaldehído. También se utiliza como parte del fluido hidráulico a base de agua que se utiliza para controlar los equipos de producción de petróleo y gas submarinos.
El etilenglicol se utiliza como grupo protector en la síntesis orgánica para proteger los compuestos de carbonilo, como las cetonas y los aldehídos.
El dióxido de silicio reacciona en reflujo calentado bajo dinitrógeno con etilenglicol y una base de metal alcalino para producir silicatos pentacoordinados altamente reactivos que proporcionan acceso a una amplia variedad de nuevos compuestos de silicio. Los silicatos son esencialmente insolubles en todos los disolventes polares, excepto el metanol.
También puede utilizarse en la fabricación de vacunas o como sustituto del formaldehído en la conservación de muestras biológicas.
0 comentarios