Co to jest etoksylacja?
Etoksylacja jest procesem chemicznym stosowanym w przemyśle do tworzenia środków powierzchniowo czynnych, które są związkami zmniejszającymi napięcie powierzchniowe cieczy. Proces etoksylowania obejmuje dodanie tlenku etylenu do alkoholu lub fenolu w celu wytworzenia produktów. Wiele produktów wytwarzanych przez etoksylowanie ma zastosowania komercyjne, a niektóre są stosowane w biochemii i medycynie. Podczas gdy większość środków powierzchniowo czynnych może być szeroko stosowana, inne są niebezpieczne dla ludzi i środowiska, aw niektórych krajach ich stosowanie jest ograniczone.
Związki, które są zwykle etoksylowane, obejmują nonylofenol, aminy, kwasy tłuszczowe i alkohole tłuszczowe. Katalizator taki jak wodorotlenek potasu zwykle musi być dodawany wraz z tlenkiem etylenu, aby przyspieszyć reakcję etoksylowania. Niektóre związki, takie jak kwas mlekowy i kwas 12-hydroksystearynowy, można etoksylować bez katalizatora.
W zakładach przemysłowych etoksylacja może obejmować etap obróbki wstępnej, w której usuwa się wodę, aby zapobiec tworzeniu się obcych związków, oraz etap obróbki następczej, w którym katalizator jest neutralizowany i usuwany. Różne etapy reakcji mogą zachodzić w różnych naczyniach lub w jednym dużym reaktorze. Projekt reakcji zależy od wydajności. Chemicy przemysłowi często bezpośrednio monitorują proces etoksylacji i dokonują modyfikacji w celu zwiększenia wydajności.
Produkty etoksylowania są znane jako materiały etoksylowane lub środki powierzchniowo czynne. Są to związki organiczne, które zawierają zarówno grupy hydrofilowe (przyciągające wodę), jak i hydrofobowe (hydrofobowe). Surfaktanty zmieniają właściwości powierzchni cieczy, ponieważ ich struktura powoduje migrację do granicy granicy cieczy. Na przykład w wodzie surfaktanty migrują do granicy powietrze-woda, ale w mieszaninie olej-woda surfaktanty migrują do granicy olej-woda. Termin środek powierzchniowo czynny jest skróconą wersją terminu środek powierzchniowo czynny , odzwierciedlający to zachowanie.
Środki powierzchniowo czynne można znaleźć w detergentach, szamponach, farbach, tuszach, pestycydach i wielu innych produktach komercyjnych. Zazwyczaj stosuje się je jako emulgatory, powodując mieszanie się w inny sposób nie mieszających się cieczy lub jako środki spieniające i czyszczące. Niektóre środki powierzchniowo czynne mają zastosowania biochemiczne i są stosowane do ekstrakcji białek z komórek lub do rozpuszczania białek w roztworze.
Specyficzny rodzaj etoksylacji, znany jako PEGylacja, jest stosowany w medycynie do promowania dostarczania leków do organizmu. W PEGylacji łańcuchy glikolu polietylenowego są przyłączone do terapeutycznego białka lub leku. Zapobiega to rozpoznawaniu i atakowaniu przez układ odpornościowy leku lub białka, a także pozwala normalnie nierozpuszczalnym lekom rozpuszczać się w wodzie.
Niektóre etoksylowane materiały mogą być niebezpieczne i są obecnie regulowane przez niektóre agencje rządowe. Etoksylaty nonylofenolu (NPE), które są stosowane w pestycydach, detergentach przemysłowych i niektórych domowych środkach czyszczących, mogą dostać się do wód gruntowych i gleby przez system kanalizacyjny. NPE mają toksyczny wpływ na organizmy wodne i dodatkowo powodują problemy reprodukcyjne u zwierząt. Niepokój związany z możliwością migracji NPE przez grunty rolne do żywności dla ludzi doprowadził do ograniczenia ich wykorzystania w kilku krajach.