در دنیای امروز مواد شیمیایی استفاده گسترده‌ای دارند. تری اتیلن گلایکول یا تری اتیلن گلیکول یا تری گلیکول که با نام اختصاری TEG و فرمول شیمیایی C6H14O4 شناخته می‌شود، یکی از این مواد شیمیایی با کاربردهای گسترده است. تری گلیکول که مایعی چسبنده، بدون بو و بی‌رنگ، با ویسکوزیته و نقطه جوش بالا و فراریت پایین است به عنوان نرم‌کننده پلاستیک‌های وینیل، به عنوان خشک‌کننده گاز طبیعی، ضدعفونی‌کننده هوا، افزودنی در مایعات هیدرولیک و مایعات ترمز، در دستگاه تولید دود در صنعت سرگرمی و بسیار موارد دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه به بررسی بیشتر کاربردهای آن، تولیدکنندگان و قیمت این ماده شیمیایی می‌پردازیم.

تری اتیلن گلایکول

روش تولید تری اتیلن گلایکول

تری گلیکول در واقع به عنوان محصول جانبی در واکنش اکسیداسیون اتیلن گلایکول در دمای بالا در کنار اکسید نقره به عنوان کاتالیزور، به دست می‌آید. بعد از فرایند هیدراسیون سه محصول مونو اتیلن گلایکول (MEG)، دی اتیلن گلایکول (DEG) و تری اتیلن گلایکول (TEG) از اتیلن گلایکول تولید می‌شود.

با اینکه هر سه نوع گلیکول از سه عنصر کربن، هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده‌اند و از نظر خواص شیمیایی مشابه هستند اما به دلیل اختلاف در ویسکوزیته، میزان رطوبت‌‌پذیری و نقطه جوش تفاوت دارند. به همین دلیل موارد مصرف و کاربردهای آنها نیز باهم متفاوت است.

تری اتیلن گللیکول

شیوه معمول و رایج تولید تری اتیلن گلیکول در حال حاضر، هیدرولیز حرارتی کاتالیز نشده اکسید در آب می‌باشد. در این شیوه به طور عمده و به ترتیب مونو اتیلن گلایکول، دی اتیلن گلایکول و تری اتیلن گلایکول با مقدار کمی تترا اتیلن گلایکول و گلایکول‌های سنگین‌تر ایجاد می‌شود. در ادامه لازم است که هر یک از ترکیبات شیمیایی به دست آمده در این فرایندها را از همدیگر جدا کرد تا به محصول نهایی با درجه خلوص مورد نظر دست یافت. خلوص لازم برای تری گلیکول در صنایع معمولا بالای ۹۹% است.

خواص و ویژگی‌های تری گلیکول

تری اتیلن گلیکول از سری همولوگ الکل‌های دی هیدروکسی است. این مایع بی‌رنگ، بی‌بو و پایدار با ویسکوزیته بالا و نقطه جوش بالا است. جدا از استفاده از آن به عنوان ماده اولیه در ساخت و سنتز سایر محصولات، TEG به دلیل کیفیت رطوبت‌سنجی و توانایی رطوبت‌زدایی مایعات شناخته شده است.

این مایع با آب مخلوط می‌شود و در فشار اتمسفر استاندارد (۱۰۱.۳۲۵ کیلو پاسکال) دارای نقطه جوش ۲۸۶.۵ درجه سانتی‌گراد و نقطه انجماد منفی ۷ درجه سانتی‌گراد است. همچنین در اتانول، استون، استیک اسید، گلیسیرین، پیریدین و آلدئیدها حل می‌شود. در دی اتیل اتر کمی حل می‌شود اما در روغن، چربی و اکثر هیدروکربن‌ها نامحلول است.

حضور دو نوع هیدروکسیل در گلیکول‌ها خواص شیمیایی آنها را مشخص می‌کند و موجب ایجاد واکنش‌هایی مثل استری کردن، آب‌زدایی یا دهیدراسیون و هالوژناسیون می‌شود.

کاربردهای تری گلیکول

تری گلایکول در صنایعی مثل نفت و گاز، نساجی، رزین‌ها، زنگ آهن و تولید مواد ضدعفونی‌کننده کاربرد دارد.

صنایع نفت و گاز

تری اتیلن گلایکول در صنعت نفت و گاز برای رطوبت‌گیری گاز طبیعی استفاده می‌شود. همچنین ممکن است برای آبگیری سایر گازها از جمله CO2، H2S و سایر گازهای اکسیژن‌دار مورد استفاده قرار گیرد. لازم است گاز طبیعی تا یک نقطه مشخص خشک شود، زیرا رطوبت موجود در گاز طبیعی می‌تواند باعث یخ زدن خطوط لوله شود و مشکلات دیگری را برای مصرف‌کنندگان نهایی گاز طبیعی ایجاد کند.

کاربرد تری اتیلن گلایکول در صنایع نفت و گاز

تری اتیلن گلیکول در تماس با گاز طبیعی قرار می‌گیرد و آب را از گاز خارج می‌کند. تری اتیلن گلایکول تا دمای بالا گرم می‌شود و از طریق یک سیستم مورد چگالش قرار می‌گیرد که آب را به عنوان ماده زاید حذف می‌کند و TEG را برای استفاده مجدد و مداوم در سیستم پس می‌گیرد. مشخص شده است که ضایعات تری گلایکول تولید شده توسط این فرایند حاوی بنزن کافی برای طبقه‌بندی به عنوان زباله‌های خطرناک (غلظت بنزن بیشتر از ۰.۵ میلی گرم در لیتر) است.

در طی این فرایند آب از جریان گاز طبیعی حذف شده و گاز به استانداردهای ضروری برای انتقال از طریق خطوط لوله می‌رسد. چنین عملیاتی برای ممانعت از تشکیل هیدرات‌ها در دماهای پایین و مشکلات خوردگی به خاطر حضور کربن دی اکسید و هیدروژن سولفید ضرورت دارد.

صنایع تولید ضدعفونی‌کننده

تری اتیلن گلیکول به عنوان یک ضدعفونی‌کننده نسبتاً ملایم برای انواع باکتری‌ها ، ویروس‌های آنفلوانزای A و اسپور قارچ‌های پنیسیلیوم نوتاتوم شناخته شده است. با این حال، سمیت فوق‌العاده کم، سازگاری گسترده مواد و بوی کم همراه با خواص ضدمیکروبی آن نشان می‌دهد که برای اهداف ضد عفونی هوا در فضاهای با امکان آلودگی ایده‌آل است.

بسیاری از کارهای علمی با تری اتیلن گلایکول در دهه ۱۹۴۰ و ۱۹۵۰ انجام شد، اما این کار به خوبی فعالیت ضد میکروبی را در برابر هوا، سوسپانسیون محلول و میکروب‌های سطحی نشان داده است. توانایی تری اتیلن گلیکول برای غیرفعال‌سازی استرپتوکوک پنومونیه، استرپتوکوکوس پیوژنز و ویروس آنفولانزای A در هوا برای اولین بار در سال ۱۹۴۳ گزارش شد.

اتیلن گلایکول در ضدعفونی کننده ها

تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که تری اتیلن گلایکول ممکن است یک سلاح قوی در برابر همه‌گیری‌ها و همه گیری‌های آنفولانزا در آینده باشد.

زنگ آهن

تری گلیکول به طور غیرمستقیم کاربرد زیادی در نگهداری آهن دارد. برای جلوگیری از اکسیداسیون آهن در درازمدت از پوشش‌‌های رزینی یا عایق‌های ضدزنگ و فولاد بر پایه رزین‌های فنولی و اپوکسی‌ها استفاده می‌گردد. چون تری اتیلن گلایکول کاربرد زیادی در ساخت این مواد دارد پس آن را می‌توان به عنوان یک عامل ضدزنگ آهن و ممانعت از اکسیداسیون آن در نظر گرفت.

صنایع نساجی

تری گلیکول در صنعت نساجی به عنوان یک عامل تهویه مطبوع و روان‌کننده در تولید تعداد زیادی از الیاف طبیعی و مصنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

رزین‌ها

تری اتیلن گلایکول در کنار تترا اتیلن گلیکول به عنوان عامل ساخت رزین و عامل اصلاح شده استری در تولید مواد سرامیکی با مقاومت بالا در برابر حرارت، ساخت شیشه‌های ایمنی، تولید غشاهای جداسازی مانند پلی وینیل استات، سلولز ترایکتات و لاستیک‌های سیلیکون مورد استفاده قرار می‌گیرد.

خطرات، ایمنی و تاثیر بر سلامتی

از تماس تری اتیلن گلایکول با برخی مواد واکنش‌پذیر مثل اسیدهای قوی باید جلوگیری کرد. ترکیب این ماده با بازهای قوی و اکسیدکننده‌های قوی نیز خطرناک است.

تری گلیکول در دمای بالا تجزیه شده و گاز تولید شده در این مواقع باعث افزایش فشار در ظروف بسته خواهد شد اما در شرایط نگهداری توصیه شده و استاندارد، پایدار بوده و ریسکی نخواهد داشت.

TEG یک محرک چشم است و در صورت بلعیدن بسیار خطرناک است. این ماده برای کلیه‌ها و سیستم عصبی سمی و خطرناک است. قرار گرفتن مکرر یا طولانی مدت در معرض این ماده می‌تواند به این اندام‌های هدف آسیب برساند.

محصولات تجزیه بر اساس شرایط متفاوت است اما می تواند شامل آلدئیدها ، کتون ها و اسیدهای آلی باشد و محدود به آن نمی شود.

عوارض تماس با بدن و موارد ایمنی

تماس تری گلایکول با پوست بدن ممکن است باعث ایجاد خارش و تحریک شود. در این مواقع باید محل آغشته شده را با مقدار زیاد آب سرد و صابون شسته و سپس قسمت تحریک شده را با کرم نرم‌کننده پوشاند. در صورت تداوم تحریک و خارش پوست باید به پزشک مراجعه نمود.

تماس تری گلیکول با چشم موجب التهاب، تحریک، سوزش و متورم شدن پلک می‌گردد. ورود بخارات این ماده به داخل چشم‌ها نیز امکان ایجاد سوزش خفیف را دارد. در صورت تماس این مایع با چشم باید فورا چشم‌ها را با مقدار فراوان آب حداقل به مدت ده دقیقه شست.

با توجه به اینکه این ماده در زمان سوختن بخارهای سمی تولید می‌کند در صورت استنشاق این ماده باید فورا به هوای آزاد رفت و در صورت قطع احتمالی تفس باید کمک‌های اولیه برای تنفس مصنوعی ارائه گردد.

تولیدکنندگان تری اتیلن گلیکول

در ایران تولیدکنندگان بزرگ و عمده تری اتیلن گلیکول پتروشیمی شازند، پتروشیمی مارون و مجتمع پتروشیمی مروارید هستند.