Solução de 1,4-dioxano CAS 123-91-1

Solução de 1,4-dioxano, composto principalmente de 1,4-dioxano, é um composto orgânico com fórmula molecular C4H8O2, CAS 123-91-1 e peso molecular de 88,11. É um líquido incolor e transparente com um leve odor semelhante ao éter ou uma doçura sutil. Pode misturar-se com água e a maioria dos solventes orgânicos para formar uma mistura azeotrópica. A proporção azeotrópica é de 81,6% para o dioxano e a temperatura azeotrópica é de 87,8 graus. Além disso, o produto armazenado por muito tempo pode conter peróxidos e dietanol formaldeído. É um líquido inflamável que precisa ser armazenado e utilizado em condições específicas para evitar a ocorrência de acidentes com incêndio e explosão. Usado principalmente como solvente para nitrocelulose, celulóide, resina de celulose, óleo vegetal, óleo mineral e corantes solúveis em óleo, pode ser usado como dispersante para corantes, dispersante para corantes de madeira e solvente para corantes solúveis em óleo. Também é utilizado na fabricação de tintas, vernizes, plastificantes, umectantes, polidores, removedores de tintas, perfumes, conservantes, fumigantes, desinfetantes, desodorantes e suprimentos médicos. Também pode formar compostos de coordenação com trióxido de enxofre e ser utilizado como agente sulfatante na síntese de muitos compostos; Também pode ser usado como agente de tratamento de superfície metálica de alta pureza, etc.

Síntese deSolução de 1,4-dioxano:

1. É produzido principalmente por desidratação de etilenoglicol sob catálise ácida ou dimerização direta de óxido de etileno na presença de catalisador ácido. O produto bruto sintetizado é adicionado com álcali para remover substâncias ácidas e água, filtrado por sucção, e então o filtrado é bombeado para a caldeira de destilação para obter o produto puro 1,4-dioxano. As matérias-primas óxido de etileno e etilenoglicol utilizadas nesses dois processos apresentam preços elevados e rendimentos baixos; O catalisador ácido é usado para ambos. O pós-tratamento é complicado e a poluição é intensa. Além disso, o óxido de etileno é um produto químico perigoso inflamável e explosivo, que não é conveniente para transporte e uso.

2. 1,4-dioxano foi sintetizado a partir de cloroetoxietanol. 1,4-dioxano foi sintetizado a partir de cloroetoxietanol e solução aquosa diluída de álcali forte (como metal alcalino ou hidróxido de metal alcalino terroso). O preço da matéria-prima alcalina deste método é baixo, e o cloroetoxietanol é um subproduto da produção de cloroetanol, e o custo é baixo; O dispositivo de reação é simples e fácil de industrializar; O produto possui alto rendimento e pureza, o que é de grande importância para melhorar os benefícios econômicos.

Princípio da reação: 1,4-dioxano é sintetizado pela reação do cloroetoxietanol com solução aquosa diluída de base forte inorgânica (como metal alcalino ou hidróxido de metal alcalino terroso) sob pressão ou pressão normal. A principal equação da reação é a seguinte:

3. No processo de produção de etilenoglicol, existem muitos sub-produtos de dietilenoglicol (também conhecido como dietilenoglicol), que podem ser usados ​​para sintetizar o solvente avançado 1,4-dioxano.

Equação de reação:

Solução de 1,4-dioxanoé um composto orgânico líquido incolor e transparente que possui ampla gama de aplicações na indústria química devido à sua boa solubilidade e estabilidade química.

► Propriedades Básicas

1,4-Dioxano é um solvente aprótico polar com ponto de ebulição de 101,1 graus e densidade de 1,033 g/mL a 25 graus. Sua solubilidade em água é efetivamente ilimitada, formando misturas homogêneas mesmo em altas concentrações. Essa miscibilidade surge da ligação de hidrogênio entre as moléculas de água e os átomos de oxigênio do éter no 1,4-dioxano, embora simulações de dinâmica molecular revelem que o 1,4-dioxano interrompe a rede de ligações de hidrogênio da água, reduzindo o número de ligações de hidrogênio água-água e alterando a viscosidade da solução.

► Comportamento de particionamento

O baixo coeficiente de partição de octanol-água do composto (log Kow=-0.27) indica hidrofilicidade, limitando sua adsorção em solos e sedimentos. Seu coeficiente de partição de carbono orgânico (log Koc=1.23) sugere ainda uma sorção mínima em matéria orgânica, aumentando sua mobilidade nas águas subterrâneas. Estas propriedades complicam os esforços de contenção, uma vez que o 1,4-dioxano pode migrar rapidamente através dos aquíferos.

► Estabilidade e Reatividade

O 1,4-dioxano é resistente à hidrólise, fotólise e biodegradação em condições ambientais. Processos avançados de oxidação (AOPs) utilizando radicais hidroxila (·OH) são necessários para sua degradação, embora a eficiência dependa da cinética da reação e da interferência da matriz. Por exemplo, em soluções aquosas, os radicais ·OH reagem com 1,4-dioxano a uma constante de velocidade de 1,2 × 10⁹ M⁻¹s⁻¹, mas reações concorrentes com compostos orgânicos de fundo podem reduzir a eficácia do tratamento.

► Estabilizador de Solvente

Da década de 1950 à década de 1990, 1,4-dioxano foi adicionado a solventes clorados como o TCA para evitar a decomposição em ácido clorídrico corrosivo. Estima-se que 90% do 1,4-dioxano produzido foi consumido para esse fim. Após a eliminação progressiva do TCA, o 1,4-dioxano residual da eliminação de solventes continua a ser uma fonte primária de contaminação em instalações industriais.

► Farmacêutica e Cosmética

O 1,4-dioxano é um subproduto da síntese de polietilenoglicol (PEG) e surfactantes etoxilados, que são usados ​​em xampus, detergentes e produtos farmacêuticos. Os esforços regulamentares, como as orientações da FDA sobre impurezas cosméticas, reduziram a sua presença em produtos de consumo, embora a contaminação histórica persista nos efluentes de águas residuais.

► Laboratórios e Especialidades Químicas

Como solvente versátil, o 1,4-dioxano é utilizado em laboratórios de pesquisa para reações que requerem condições anidras. Também serve como meio de reação em polmerização e como estabilizador em adesivos e selantes.

As soluções de 1,4-dioxano desempenham um papel fundamental nos processos industriais, mas apresentam riscos ambientais e de saúde significativos. Embora os esforços regulamentares tenham restringido a sua utilização em produtos de consumo, a contaminação das águas subterrâneas continua a ser um desafio persistente. Tecnologias avançadas de remediação e alternativas mais seguras são essenciais para mitigar a exposição. À medida que as indústrias transitam para práticas sustentáveis, o futuro do 1,4-dioxano depende do equilíbrio entre a sua utilidade e uma gestão responsável para proteger a saúde pública e os ecossistemas.

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