Che cos'è l'etossilazione?

L'etossilazione è un processo chimico utilizzato nell'industria per creare tensioattivi, che sono composti che riducono la tensione superficiale dei liquidi. Il processo di etossilazione prevede l'aggiunta di ossido di etilene ad un alcool o fenolo per produrre prodotti. Molti prodotti prodotti dall'etossilazione hanno applicazioni commerciali e alcuni sono utilizzati in biochimica e medicina. Mentre la maggior parte dei tensioattivi può essere ampiamente utilizzata, altri sono pericolosi per l'uomo e l'ambiente e in alcuni paesi il loro uso è limitato.

I composti che sono comunemente etossilati includono nonilfenolo, ammine, acidi grassi e alcoli grassi. Un catalizzatore come l'idrossido di potassio deve solitamente essere aggiunto insieme all'ossido di etilene per aiutare ad accelerare la reazione di etossilazione. Alcuni composti, come l'acido lattico e l'acido 12-idrossistearico, possono essere etossilati senza catalizzatore.

Negli impianti industriali, l'etossilazione può comportare una fase di pretrattamento in cui viene rimossa l'acqua per impedire la formazione di composti estranei e una fase di post trattamento in cui il catalizzatore viene neutralizzato e rimosso. Le varie fasi della reazione possono aver luogo in diversi vasi o in un grande reattore. Il design della reazione dipende dall'efficienza. I chimici industriali spesso monitorano direttamente il processo di etossilazione e apportano modifiche per aumentare la produttività.

I prodotti dell'etossilazione sono noti come materiali etossilati o tensioattivi. Si tratta di composti organici che contengono gruppi idrofili (attrattivi per l'acqua) e idrofobici (idrorepellenti). I tensioattivi cambiano le proprietà superficiali dei liquidi perché la loro struttura fa sì che migrino verso l'interfaccia di confine del liquido. Ad esempio, nell'acqua, i tensioattivi migreranno verso il confine aria-acqua, ma in una miscela olio-acqua, i tensioattivi migreranno verso il confine olio-acqua. Il termine tensioattivo è una versione abbreviata del termine agente tensioattivo , che riflette questo comportamento.

I tensioattivi si trovano in detergenti, shampoo, vernici, inchiostri, pesticidi e numerosi altri prodotti commerciali. Sono generalmente utilizzati come emulsionanti, causando la miscelazione di liquidi altrimenti non miscelabili o come agenti schiumogeni e detergenti. Alcuni tensioattivi hanno applicazioni biochimiche e vengono utilizzati per estrarre proteine ​​dalle cellule o renderle solubili in soluzione.

Un tipo specifico di etossilazione, noto come PEGilazione, è usato in medicina per promuovere la consegna di farmaci nel corpo. Nella PEGilazione, le catene di polietilenglicole sono attaccate a una proteina o farmaco terapeutico. Ciò impedisce al sistema immunitario di riconoscere e attaccare il farmaco o le proteine ​​e consente anche ai farmaci normalmente insolubili di diventare solubili in acqua.

Alcuni materiali etossilati possono essere pericolosi e sono attualmente regolati da alcune agenzie governative. Gli etilossilati di nonilfenolo (NPE), utilizzati in pesticidi, detergenti industriali e alcuni prodotti per la pulizia della casa, possono raggiungere le acque sotterranee e il suolo attraverso il sistema fognario. Le NPE hanno effetti tossici sulla vita acquatica e causano inoltre problemi riproduttivi negli animali. La preoccupazione per la possibilità che le NPE possano migrare attraverso i terreni agricoli verso l'alimentazione umana ha portato a limitare il loro uso in diversi paesi.