環(huán)氧乙烷

歷史沿革

環(huán)氧乙烷是在1859年發(fā)現(xiàn)的，將其作為消毒與滅菌劑應用是在1936年。1936年，Schrader與Bossert發(fā)現(xiàn)EO與CO2混合，可用于殺滅各種害蟲和細菌。環(huán)氧乙烷在消毒與滅菌中的應用已久，是唯一得到全世界公認的最可靠的化學氣體滅菌劑。96

20世紀60年代，中國開始用氯醇法生產環(huán)氧乙烷，但早期小規(guī)模的氯醇法環(huán)氧乙烷裝置技術落后，已于1993年下半年淘汰。97

理化性質

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分子結構數(shù)據(jù)

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計算化學數(shù)據(jù)

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主要用途

環(huán)氧乙烷（EO）為一種最簡單的環(huán)醚，屬于雜環(huán)類化合物，是重要的石化產品。環(huán)氧乙烷在低溫下為無色透明液體，在常溫下為無色帶有醚刺激性氣味的氣體，氣體的蒸汽壓高，30℃時可達141kPa，這種高蒸汽壓決定了環(huán)氧乙烷熏蒸消毒時穿透力較強。

環(huán)氧乙烷是繼甲醛之后出現(xiàn)的第2代化學消毒劑，仍為最好的冷消毒劑之一，也是目前四大低溫滅菌技術（低溫等離子體、低溫甲醛蒸汽、環(huán)氧乙烷、戊二醛）最重要的一員。EO是一種簡單的環(huán)氧化合物，為非特異性烷基化合物，分子式為C2H4O，分子量為44.05。

環(huán)氧乙烷是一種有毒的致癌物質，以前被用來制造殺菌劑。環(huán)氧乙烷易燃易爆，不易長途運輸，因此有強烈的地域性。被廣泛地應用于洗滌，制藥，印染等行業(yè)。在化工相關產業(yè)可作為清潔劑的起始劑。

環(huán)氧乙烷有殺菌作用，對金屬不腐蝕，無殘留氣味，可殺滅細菌（及其內孢子）、霉菌及真菌，因此可用于消毒一些不能耐受高溫消毒的物品以及材料的氣體殺菌劑。美國化學家Lloyd Hall在1938年取得以環(huán)氧乙烷消毒法保存香料的專利，該方法仍有人使用。環(huán)氧乙烷也被廣泛用于消毒醫(yī)療用品諸如繃帶、縫線及手術器具。

主要用于制造其他各種溶劑（如溶纖劑等），稀釋劑,非離子型表面活性劑,合成洗滌劑、抗凍劑、消毒劑、增韌劑和增塑劑等。與纖維素發(fā)生羥乙基化可合成得水溶性樹脂（其環(huán)氧乙烷含量約75%）。還可用作熏蒸劑、涂料增稠劑、乳化劑、膠黏劑和紙張上漿劑等。

通常采用環(huán)氧乙烷-二氧化碳（兩者之比為90：10）或環(huán)氧乙烷-二氯二氟甲烷的混合物，主要用于醫(yī)院和精密儀器的消毒。環(huán)氧乙烷用熏蒸劑常用于糧食、食物的保藏。例如，干蛋粉的貯藏中常因受細菌的作用而分解，用環(huán)氧乙烷熏蒸處理，可防止變質，而蛋粉的化學成分，包括氨基酸等都不受影響。

環(huán)氧乙烷易與酸作用，因此可作為抗酸劑添加于某些物質中，從而降低這些物質的酸度或者使用其長期不產生酸性。例如，在生產氯化丁基橡膠時，異丁烯與異戊二烯共聚物的溶液在氯化前如果加入環(huán)氧乙烷，則成品即可完全不用堿洗和水洗。

由于環(huán)氧乙烷易燃及在空氣中有廣闊的爆炸濃度范圍，它有時被用作燃料氣化爆彈的燃料成份。

環(huán)氧乙烷自動分解時能產生巨大能量，可以作為火箭和噴氣推進器的動力，一般是采用硝基甲烷和環(huán)氧乙烷的混合物（60:40 - 95:5）。這種混合燃料燃燒性能好，凝固點低，性質比較穩(wěn)定，不易引爆?？偟膩碚f，環(huán)氧乙烷的上述這等直接用途消費量很少，環(huán)氧乙烷作為乙烯工業(yè)衍生物僅次于聚乙烯，為第二位的重要產品。其重要性主要是以其為原料生產的系列產品。由環(huán)氧乙烷衍生的下游產品的種類遠比各種乙烯衍生物多。環(huán)氧乙烷的毒性為乙二醇的27倍，與氨的毒性相仿。在體內形成甲醛、乙二醇和乙二酸，對中樞神經系統(tǒng)起麻醉作用，對粘膜有刺激作用，對細胞原漿有毒害作用。

大部分的環(huán)氧乙烷被用于制造其它化學品，主要是乙二醇。乙二醇主要的最終用途是生產聚酯聚合物，也被用作汽車冷卻劑及防凍劑。其次用于生產乙氧基化合物、乙醇胺、乙二醇醚、亞乙基胺、二甘醇、三甘醇、多甘醇、羥乙基纖維素、氯化膽堿、乙二醛、乙烯碳酸酯等下游產品。

環(huán)氧乙烷主要用于制造乙二醇（制滌綸纖維原料）、合成洗滌劑、非離子表面活性劑、抗凍劑、乳化劑以及縮乙二醇類產品，也用于生產增塑劑、潤滑劑、橡膠和塑料等。廣泛應用于洗染、電子、醫(yī)藥、農藥、紡織、造紙、汽車、石油開采與煉制等眾多領域。1

消毒機制

烷基化作用

環(huán)氧乙烷殺滅各種微殺生物的作用機制主要是烷基化作用，作用的型位點是蛋白質和核酸分子中的巰基（一SH）、氨基（一NH2）、羧基（一COOH）和羥基（一OH）等，環(huán)氧乙烷可使這些基團發(fā)生烷基化反應，使微生物這些生物大分子失去活性，從而致死微生物。100

抑制生物酶活性

環(huán)氧乙烷能抑制微生物多種酶的活性，如磷酸脫氫酶、膽堿酯活酶及其他氧化酶等，阻礙了微生物正常代謝過程的完成，導致其死亡。100

危害

對環(huán)境的影響

該物質對環(huán)境有危害，應注意對大氣的污染。98

對人體危害

該物質是一種中樞神經抑制劑、刺激劑和原漿毒物。

急性中毒：患者有劇烈的搏動性頭痛、頭暈、惡心和嘔吐、流淚、嗆咳、胸悶、呼吸困難；重者全身肌肉顏動、言語障礙、共濟失調、出汗、神志不清，以致昏迷。還可見心肌損害和肝功能異常。搶救恢復后可有短暫精神失常，遲發(fā)性功能性失聲或中樞性偏癱。皮膚接觸迅速發(fā)生紅腫，數(shù)小時后起泡，反復接觸可致敏。液體濺人眼內，可致角膜灼傷。

慢性影響：長期少量接觸，可見有神經衰弱綜合征和植物神經功能紊亂。98

毒理

環(huán)氧乙烷屬于中、低毒性物質，且極易被血液吸收。環(huán)氧乙烷可引起動物和人以呼吸系統(tǒng)和神經系統(tǒng)為主的多臟器損害。四肢遲發(fā)性、可逆性無力和麻痹是其中毒特點之一。99

急救措施

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消防措施

危險特性：其蒸氣能與空氣形成范圍廣闊的爆炸性混合物。遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險。若遇高熱可發(fā)生劇烈分解，引起容器破裂或爆炸事故。接觸堿金屬、氫氧化物或高活性催化劑如鐵、錫和鋁的無水氯化物及鐵和鋁的氧化物可大量放熱，并可能引起爆炸。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇火源會著火回燃。98

有害燃燒產物：一氧化碳、二氧化碳。

滅火方法：切斷氣源。若不能切斷氣源，則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。98

滅火劑：霧狀水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。98

泄漏應急

迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風處，并立即隔離150m，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。用工業(yè)覆蓋層或吸附/ 吸收劑蓋住泄漏點附近的下水道等地方，防止氣體進入。合理通風，加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構筑圍堤或挖坑收容產生的大量廢水。如有可能，將漏出氣用排風機送至空曠地方或裝設適當噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗后再用。98

|| || 毒性作用試驗數(shù)據(jù)