ประโยชน์และการใช้งานของ Ethylene Glycol

Ethylene Glycol (เอทิลีนไกลคอล) นิยมใช้เป็นสารป้องกันน้ำแข็งตัว (Antifreeze) และสารหล่อเย็น (Coolant) และใช้เป็นสารตั้งต้นในอุตสาหกรรมพอลิเอสเทอร์

อย่างที่หลายบทความของเราได้กล่าวถึง ประโยชน์ของสารเคมีต่าง ๆ กับมนุษย์ในชีวิตประจำวันทั้งทางตรงและทางอ้อม กล่าวคือ ทางตรงคือการนำสารเคมีเข้าไปใช้ประโยชน์กับร่างกายในด้านต่าง ๆ อาทิ ยารักษาโรค, แอลกอฮอล์ฉีดพ่นเพื่อทำความสะอาด, เครื่องสำอาง หรือน้ำยาซักล้างหรือทำความสะอาด เป็นต้น ส่วนทางอ้อม ก็หมายถึง การใช้สารเคมีเป็นสารตั้งต้นหรือประกอบในงานอุตสาหกรรมการผลิตของใช้ต่าง ๆ

หนึ่งสารเคมีที่เราจะกล่าวถึงในบทนี้ก็คือ Ethylene Glycol (เอทิลีนไกลคอล) เป็นสารประกอบอินทรีย์ ที่เป็นของเหลวไม่มีสี ไม่มีกลิ่น มีรสหวาน ความเป็นพิษอยู่ในระดับกลาง ส่วนใหญ่นิยมใช้เป็นสารป้องกันน้ำแข็งตัว (Antifreeze) และสารหล่อเย็น (Coolant) เช่น สารหล่อเย็น หม้อน้ำรถยนต์ น้ำยาชักเงา น้ำยาซักฟอก นอกจากนั้นยัง ใช้เป็นสารตั้งต้นในอุตสาหกรรมพอลิเอสเทอร์ เช่น ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเส้นใยโพลีเอสเตอร์ อุตสาหกรรมผ้า หรือผลิตเม็ดพลาสติกที่ใช้ในการบรรจุขวดหรืออาหาร ได้อีกด้วย

อันตรายของ Ethylene Glycol

เอทิลีนไกลคอล มีพิษระดับปานกลางโดยอันตรายที่สำคัญเกิดจากรสหวานซึ่งสามารถดึงดูดเด็กและสัตว์ได้ หากเผลอรับประทานเข้าไปจะถูกออกซิไดซ์เป็นกรดไกลโคลิก ซึ่งจะถูกออกซิไดซ์เป็นกรดออกซาลิกซึ่งเป็นพิษ ซึ่งส่งผลต่อระบบประสาทส่วนกลาง จากนั้นก็หัวใจและสุดท้ายก็ต่อไต หากได้รับเข้าไปในปริมาณมากอาจถึงแก่ชีวิตได้ หากไม่ได้รับการรักษา

ส่วนผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม เมื่อใช้ Ethylene Glycol เป็นสารเคมีที่มีปริมาณการผลิตสูง โดยทั่วไปแล้วจะสลายไปในอากาศภายในเวลาประมาณ 10 วันและในน้ำหรือดินภายในไม่กี่สัปดาห์

และก่อนที่เราจะมาเจาะลึกเรื่องประโยชน์ของ Ethylene Glycol (เอทิลีนไกลคอล) กันอย่างละเอียด เรามาทำความรู้จักที่มาที่ไป จุดกำเนิดและการเริ่มใช้ประโยชน์จากสารเอธีลีนไกลคอลกันตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันกันก่อนดีกว่า

สนใจสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่

จุดกำเนิดของ Ethylene Glycol

ในปี ค.ศ. 1817–1884 นักเคมีชาวฝรั่งเศส ชื่อ Charles-Adolphe Wurtz ได้เตรียมเอทิลีนไกลคอล จากการผสมสารเอทิลีนไอโอไดด์ด้วยซิลเวอร์อะซิเตท แล้วจึงไฮโดรไลซ์ Ethylene Diacetate กับโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ และตั้งชื่อใหม่ว่า Glycol (ไกลคอล) เพราะมันมีคุณสมบัติร่วมกับทั้งเอทิลแอลกอฮอล์และกลีเซอรีน

ในปี 1859 Charles-Adolphe Wurtz เตรียม Ethylene Glycol ผ่านความชุ่มชื้นของเอทิลีนออกไซด์ โดยในช่วงแรกของประวัติศาตร์เอทิลีนไกลคอล ถูกสังเคราะห์จากเอทิลีนไดคลอไรด์แทนกลีเซอรอลในอุตสาหกรรมการผลิตวัตถุระเบิดในช่วงสงครามโลกครั้งที่1

ส่วนการใช้ Ethylene Glycol ในการผลิตเชิงกึ่งพานิชย์นั้น เริ่มต้นขึ้นที่สหรัฐอเมริกา ในปี ค.ศ. 1917 โดยใช้เอทิลีนคลอโรไฮดริน ต่อมาไม่นานในปี ค.ศ. 1925 โรงงานผลิตเอทิลีนไกลคอลขนาดใหญ่แห่งแรก ก็ถูกสร้างขึ้น ที่เซาท์ชาร์ลสตัน รัฐเวสต์เวอร์จิเนีย โดย Carbide and Carbon Chemicals Co. (Union Carbide Corp)

และในปี 1929 ถือเป็นปีที่มีการใช้ Ethylene Glycol อย่างแพร่หลาย โดยผู้ผลิตไดนาไมต์เกือบทั้งหมดใช้เอทิลีนไกลคอล จากบริษัท Carbide and Carbon Chemicals Co. ที่พัฒนาอย่างไม่หยุดยั้ง โดยในปี 1937 ได้เริ่มต้นโรงงานแห่งแรกในการใช้กระบวนการของ Lefort สำหรับการอ๊อกซิเดชั่นที่เป็นเอทิลีนอ๊อกไซด์ และ Carbide ยังเป็นบริษัทผู้ผูกขาดในกระบวนการออกซิเดชั่นนี้โดยตรง เมื่อเอทิลีนไกลคอล ถูกนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์และเสนอให้ออกใบอนุญาตการใช้งาน จนถึงปี 1953 (ข้อมูลจาก วิกิพีเดีย : เรื่อง เอทิลีนไกลคอน)

จากนั้นเป็นต้นมาจนถึงปัจจุบัน Ethylene Glycol ถูกนำมาใช้ประโยชน์ในการผลิตเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม โดยแบ่งออกเป็น 4 ประเภท ดังนี้

1. น้ำยาหล่อเย็นและถ่ายเทความร้อน : ในอุตสาหกรรมการทำน้ำยาหล่อเย็นและถ่ายเท
ความร้อน จะใช้ Ethylene Glycol เพื่อเป็นสารป้องกันการแข็งตัวในสารหล่อเย็น เช่น รถยนต์, ระบบปรับอากาศ หรือ เครื่องทำความเย็นหรือเครื่องจัดการอากาศภายนอก

• ระบบระบายและถ่ายเทความร้อน : ซึ่งเอทิลีนไกลคอลเป็นของเหลวลำเลียง
  ผ่านความร้อนจากการใช้ที่ปั๊มความร้อนใต้พิภพ และกระจายความร้อนไปยังระบบที่กำลังถูกใช้ เพื่อให้ความร้อนหรือความเย็น
• น้ำยาหล่อเย็น : จะใช้ Ethylene Glycol ผสมกับน้ำ สามารถนำมาใช้เป็นสาร
  ป้องกันการแข็งตัวและเป็นน้ำยาหล่อเย็นได้ ซึ่งสามารถนำมาใช้ประโยชน์ในเรื่องของการป้องกันการกัดกร่อน และการเสื่อมสภาพของกรด นอกจากนั้นยังสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์และเชื้อราได้อีกด้วย

2. สารป้องกันการแข็งตัว : ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์ โดย ทั่วไปแล้วจะนำมาใช้เพื่อนำพาความร้อนสำหรับสันดาปภายในรถยนต์ นอกจากนั้นยังสามารถช่วยยับยั้งการกัดกร่อนของหม้อน้ำรถยนต์

Ethylene Glycol บริสุทธิ์จะแข็งตัวที่ประมาณ -12 องศาเซลเซียส หรือ (10.4 องศา
ฟาเรนไฮด์) แต่เมื่อผสมกับน้ำ ส่วนผสมจะแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่า เช่น ส่วนผสมของเอทิลีนไกลคอล 60% และน้ำ 40% จะแข็งตัวที่ −45 องศาเซลเซียส (−49 องศาฟาเรนไฮด์)

Ethylene Glycol มีวางจำหน่ายเพื่อนำมาเป็นสารป้องกันการแข็งตัว ที่ไทยช่วงปี พ.ศ. 2469 ในอุตสาหกรรมรถยนต์ สำหรับเอทิลีนไกลคอล อัตราส่วนการผสมโดยทั่วไปคือ 30/70 และ 35/65 สิ่งสำคัญคือ ส่วนผสมต้องทนต่อความเย็นจัดที่อุณหภูมิการทำงานต่ำสุด

การใช้ Ethylene Glycol มีคุณสมบัติทางความร้อนที่พึงประสงค์ คือมีจุดเดือดที่สูง และจุดเยือกแข็งที่ต่ำ ความเถียรในช่วงอุรหภูมิที่กว้าง จึงไม่เพียงแต่กดจุดเยือกแข็งของสารผสมที่เป็นน้ำ แต่ยังช่วยยกระดับจุดเดือดของมันด้วย ส่งผลให้ช่วงอุณหภูมิในการทำงานของของเหลวถ่ายเทความร้อนได้กว้างขึ้น เมื่อใช้เอทิลีนไกลคอลในระบบแล้ว อาจเกิดปฏิกิริยาออกซิไดซ์ เป็นกรดอินทรีย์ 5 ชนิดคือ กรดฟอรมิก, ออกซาลิก, ไกลโคลิก, ไกลออกซาลิคและกรดอะซิติก ซึ่งการก่อตัวของสารเหล่านี้จะช่วยป้องกันการสึกกร่อนของโลหะได้อีกด้วย

3. ใช้เป็นวัถุดิบของอุตสาหกรรมการผลิตเม็ดพลาสติกและเส้นใยโพลีอีสเตอร์ : Ethylene Glycol จะถูกนำไปใช้เป็นสารตั้งต้นของโพลีเมอร์ในอุตสาหกรรมพลาสติก และถูกนำไปใช้เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตเส้นใยโพลีอีสเตอร์หรือเส้นใยสังเคราะห์ และเรซิ่น ที่ใช้ทำพลาสติกสำหรับบรรจุเครื่องดื่มหรืออาหาร, หมึกพิมพ์, กาวเครื่องหนัง, ยาสูบ และเครื่งสำอางบางชนิด เป็นต้น

4. การใช้ Ethylene Glycol ในส่วนอื่น ๆ ได้แก่ ใช้ในอุตสาหกรรมก๊าซธรรมชาติ เพื่อขจัดไอน้ำออกจากก๊าซธรรมชาติก่อนการ แปรรูปต่อไปในลักษณะเดียวกับไตรเอทิลีนไกลคอล (TEG)

ใช้เพื่อยับยั้งไฮเดรต โดย Ethylene Glycol ช่วยยับยั้งการก่อตัวของคลาเทร
ตก๊าซธรรมชาติ (ไฮเดรต) ในท่อส่งก๊าซ เพราะจุดเดือดสูงและความใกล้ชิดกับน้ำเอทิลีนไกลคอลเป็นประโยชน์สารดูดความชื้น จึงนิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย ปกติแล้วในท่อส่งก๊าซที่ส่งก๊าซธรรมชาติจากแหล่งก๊าซที่อยู่ห่างไกลไปยังโรงงานแปรรูปก๊าซ Ethylene Glycol สามารถถูกนำกลับมาใช้ใหม่จากก๊าซธรรมชาติและนำกลับมาใช้ใหม่ เพื่อเป็นตัวยับยั้งหลังการบำบัดเพื่อทำให้บริสุทธิ์ โดยเอาน้ำและเกลืออนินทรีย์ออก

ก๊าซธรรมชาติจะถูกทำให้แห้งโดยเอทิลีนไกลคอล ซึ่งจะไหลลงมาจากพบกับส่วนผสมที่เพิ่มขึ้นของไอน้ำและก๊าซไฮโดรคาร์บอน Ethylene Glycol และน้ำจะแยกออกจากกัน และนำเอทิลีนไกลคอลกลับมาใช้ใหม่ แทนที่จะเอาน้ำออก นอกจากนั้นยังสามารถใช้เอทิลีนไกลคอลเพื่อลดอุณหภูมิที่เกิดไฮเดรตได้

ความบริสุทธิ์ของ Ethylene Glycol ที่ใช้ โดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 80% ในขณะที่ความบริสุทธิ์ที่ใช้สำหรับการคายน้ำ (ไตรเอทิลีนไกลคอล) โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 95 ถึงมากกว่า 99%

• ใช้เป็นสารเติมแต่งเพื่อป้องกันการกัดกร่อนในระบบระบายความร้อนสำหรับคอมพิวเตอร์
• ใช้ส่วนประกอบรองในการผลิตวัคซีนบางชนิด
• ใช้ส่วนประกอบรองในยาขัดรองเท้าและในหมึกและสีย้อมบางชนิด
• ใช้ Ethylene Glycol ในการรักษาไม้เน่าและเชื้อรา ทั้งในเชิงป้องกันและรักษา
• ใช้เป็นส่วนหนึ่งของน้ำมันไฮดรอลิกที่ใช้น้ำเพื่อควบคุมอุปกรณ์การผลิตน้ำมันและก๊าซใต้ทะเล เป็นต้น

และทั้งหมดนี้คือคุณประโยชน์อันมากมายมหาศาลของ Ethylene Glycol ที่คุณอาจไม่เคยรู้มาก่อนว่าจริง ๆ แล้วเราได้ใช้ประโยชน์จากสารเคมีชนิดนี้อยู่แทบจะทุกวัน แม้ว่าจะเป็นในทางอ้อมก็ตาม

และหากคุณกำลังมองหาวัตถุดิบเคมีภัณฑ์ที่มีความหลากหลายและมีคุณภาพ สำหรับอุตสาหกรรมของคุณ บริษัท พี.ไว จำกัด คือบริษัทผู้นำเข้าเคมีภัณฑ์ที่มีมาตรฐานและการใช้งานที่มีความหลากหลาย หรือสนใจสั่งซื้อ Ethylene Glycol ที่มั่นใจในคุณภาพได้มาตราฐานจากผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงจากทั้งภายในประเทศและต่างประเทศ

 

สนใจสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่
https://pwai.co.th/
ออฟฟิศ: 02-938-0515-6 / 02-513-8398 / 02-513-2639 / 02-512-2111
อีเมล: sales@pwai.co.th
Line@: @pwaishop