Glikol jest substancją, która nie występuje nigdzie w naturze, ale stanowi efekt działań człowieka. Innymi słowy – można go wyprodukować w trakcie chemicznego przetwarzania materiałów niezbędnych do jego uzyskania. Źródła jego pozyskiwania są różne, w związku z czym możemy mówić o co najmniej kilku rodzajach glikolu. Zasadniczo jednak, wszystkie glikole są pochodnymi ropy.
Glikole należą do organicznych związków chemicznych z grupy alkoholi dwuhydroksylowych. Przyjmują one formę bezbarwnej, bezwonnej cieczy.
W jaki sposób powstaje, jakie są jego rodzaje glikolu i gdzie można go zastosować?
Rodzaje glikolu
Wśród wytworzonych przez człowieka rodzajów glikolu można wyróżnić:
- glikol propylenowy (1,2 – propanodiol),
- glikol etylenowy (1,2 – etanodiol),
- glikol monoetylenowy (MEG),
- glikol dietylenowy (DEG).
Można wskazać na kilka rodzajów glikoli, które różnią się między sobą budową chemiczną, a także zastosowaniem. Odróżnia je od siebie również stopień toksyczności – wśród rodzajów glikoli jedne są bardziej szkodliwe dla środowiska naturalnego lub człowieka, a inne – nie oddziałują negatywnie. Jeśli chodzi o najmniej negatywnych efektów dla człowieka – w tym aspekcie zdecydowanie wygrywa glikol polietylenowy.
Glikol propylenowy
Glikol propylenowy, przyjmuje formę bezbarwnej, nieco oleistej cieczy. Glikol propylenowy to substancja o słodkawym posmaku. Szeroko stosowany glikol propylenowy jest substancją o wysokiej lepkości. Glikol propylenowy wyróżnia się dobrą rozpuszczalnością i może być łączony z wodą, chloroformem oraz acetonem. Ze względu na to, że glikol propylenowy jest bezpieczny dla ludzi, znajduje powszechne zastosowanie między innymi w żywności, ale nie tylko. Dodatkowo glikol propylenowy jest obecny w środkach czystości, bywa wykorzystywany do produkcji artykułów higienicznych lub kosmetycznych, a także znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu – między innymi jest idealnym rozwiązaniem jeśli chodzi o ochronę antykorozyjną różnego rodzaju przydomowych instalacji, które ze względu na swoje położenie są narażone na szkodliwe działanie wody czy zmiennych temperatur otoczenia.
Glikol propylenowy jest szeroko stosowany w przemyśle spożywczym w procesie produkcji żywności. Dodanie glikolu propylenowego poprawia fakturę, smak, trwałość i wygląd pokarmów. Wśród produktów na jego bazie bardzo często można wskazać chociażby różnego rodzaju sosy sałatkowe. W przypadku sosów na bazie glikolu, ze względu na jego właściwości, glikol propylenowy zapobiega och rozwarstwianiu się. Oprócz przemysłu spożywczego, glikol propylenowy sprawdza się doskonale również w innych branżach. Glikol monopropylenowy bywa wykorzystywany między innymi w farbach, żelach do mycia ciała i wielu innych środkach. Ze względu na bezpieczeństwo dla organizmu ludzkiego glikolu propylenowego jest on także bardzo często wykorzystywany jako tak zwany rozczynnik.
Glikol propylenowy jest uważany za substancję bezpieczną w stosowaniu w kosmetykach czy jedzeniu, jednak należy zachować ostrożność w związku z ryzykiem wystąpienia reakcji alergicznej. W razie podejrzenia wystąpienia uczulenia na produkty na bazie glikolu propylenowego, należy prewencyjnie zaprzestać spożywania leków oraz pokarmów zawierających glikol monopropylenowy, a także sprawdzać składy kosmetyków pod kątem zawartości tego rodzaju substancji.
Glikol etylenowy
W tym alkoholu zawarte są dwie grupy hydroksylowe w jednej cząsteczce. Glikol etylenowy to bezzapachowa ciecz z grupy alkoholi. Glikol etylenowy nie charakteryzuje się też żadnym smakiem, jednak jego zapach jest opisywany jako lekko słodkawy, być może nawet lekko mdły. Ten rodzaj ma szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, jednak glikol etylenowy najczęściej znajduje zastosowanie w chłodnictwie jako przemysłowe chłodziwa. Przede wszystkim produkty na bazie glikolu etylenowego są powszechnie znane jako substancje, dzięki którym nie dochodzi do zamarznięcia silnika w okresie zimowym, a także do jego spalenia – latem. Dodatkowo, glikol etylenowy może być stosowany do sprężarek gazu, wentylacji, systemów grzewczych oraz klimatyzacji.
Glikol etylenowy to składnik wykorzystywany przy produkcji włókien poliestrowych. Jest to substancja wykorzystywana także między innymi w foliach opakowaniowych oraz butelkach. Jest bardzo cenionym surowcem, gdyż tworzone z użyciem glikolu etylenowego przedmioty są ekologiczne, a także energooszczędne i opłacalne. Dzięki temu uważany jest za ekonomiczny i bardzo chętnie wykorzystywany przez wielu producentów.
Warto przy tym pamiętać, że glikol etylenowy, w przeciwieństwie do glikolu polietylenowego jest szkodliwy dla ludzkiego organizmu. Dostaje się on do niego za pośrednictwem dróg oddechowych, przewodu pokarmowego, a także skóry. To oznacza, że zarówno wdychanie, jak i dotyk oraz jego połknięcie może prowadzić do zatrucia glikolem etylenowym i szeregu nieprzyjemnych konsekwencji zdrowotnych. U większości osób, u których doszło do zakażenia glikolem etylenowym, początkowo występuje zestaw objawów typowych dla upojenia alkoholowego. Jeśli produkty zawierające etylenowy glikol są podgrzewane, przebywanie w niewentylowanym pomieszczeniu przez dłuższy czas może spowodować utratę przytomności. Przy niewielkich stężeniach glikolu etylenowego tak daleko idące konsekwencje są co prawda niemalże niemożliwe, jednak z reguły może dochodzić do takich dolegliwości jak podrażnienie nosa oraz gardła, a także bóle głowy. Przy dłuższej ekspozycji, kontakt z produktami na bazie glikolu etylenowego może powodować także działanie drażniące na spojówki oraz błony śluzowe nosa. U niektórych osób zauważono wpływ środków zawierających etylenowy glikol na występowanie stanów depresyjnych.
Glikol monoetylenowy
Glikol monoetylenowy wyróżnia się nieco słodkawym smakiem, jednak nie ma żadnego zapachu ani barwy. Charakteryzuje się nieco lepką, gęstą konsystencją. Bardzo dobrze łączy się on z alkoholem, wodą, a także wieloma innego rodzaju związkami organicznymi.
Glikol monetylenowy znajduje szerokie zastosowanie w produkcji włókien oraz folii poliestrowych, jak również jako czynnik chłodzący silników pojazdów mechanicznych. Może być jednak wykorzystywany w produkcji odzieży, do wytwarzania włókien, w zakładach produkujących wyroby tekstylne, jak również w produkcji naczyń i różnego rodzaju opakowań, także tych, które mają kontakt z żywnością.
Glikol monoetylenowy co do zasady nie uczula. Warto jednak mieć na uwadze, że bezpośrednia ekspozycja na tę substancję może nieść za sobą pewne nieprzyjemne konsekwencje, takie jak łzawienie, ból oczu, podrażnienie oczu, a także pewne zaburzenia widzenia (np. rozmywanie się obrazu). W kontakcie ze skórą może wywoływać pewne nieznaczne podrażnienia, jednak w opinii specjalistów nie są one szczególnie nasilone. W razie spożycia glikolu monoetylenowego, trzeba liczyć się z takimi dolegliwościami jak wymioty bądź nudności, kwasica metaboliczna, tachykardia, nadciśnienie, depresja ośrodkowego układu nerwowego, a niekiedy nawet może wystąpić zespół niewydolności oddechowej lub niewydolność nerek. Przy dużej wrażliwości na glikol monoetylenowy lub wysokiej ekspozycji na tę substancję, niekiedy może również dość do uszkodzenia nerek.
Glikol dietylenowy
Glikol dietylenowy, jak większość glikoli, wyróżnia się nieco słodkawym smakiem, jednak nie ma żadnego charakterystycznego dla siebie koloru. Ta przejrzysta, bezbarwna ciecz niewyróżniająca się żadnym zapachem jest doskonałym rozpuszczalnikiem dla nierozpuszczalnych w wodzie związków chemicznych związków chemicznych oraz leków. Dzięki temu substancje te można odpowiednio rozprowadzić, bez szkody dla ich właściwości.
Podobnie jak w przypadku pozostałych glikoli, również substancja dietylenowa ma szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Glikol dietylenowy jest bezbarwną cieczą, którą można spotkać między innymi w produkcji mebli, w płytach kartonowo-gipsowych, kosmetykach, płynach chłodzących (jak również tych wywołujących zupełnie odwrotny efekt – odmrażających), w procesie produkcji żywic czy… paście do butów.
Glikol dietylenowy nie może być spożywany przez człowieka. Jego przypadkowe przyjęcie może wiązać się z takimi konsekwencjami jak osłabienie mięśni, nadmierna, trudna do zwalczenia senność, a także zaburzenia w obrębie przewodu pokarmowego. W sytuacji spożycia tej szkodliwej substancji, może także dojść do nieodwracalnego uszkodzenia nerek i wątroby, a w skrajnych przypadkach spożycie dużych ilości glikolu dietylenowego może także stanowić przyczynę zgonu.
Jak powstaje glikol?
Sposób pozyskiwania glikolu jest uzależniony od tego, z jakim dokładnie rodzajem tej substancji mamy do czynienia. Proces uzyskiwania glikoli opiszemy dla każdego wymienionego wcześniej rodzaju.
Produkcja glikolu propylenowego
Glikol propylenowy, nie jest toksyczny dla ludzi, choć w niektórych przypadkach może stanowić przyczynę występowania alergii. Jego pozyskiwanie na skalę przemysłową odbywa się poprzez uwodnienie tlenku propylenu.
Dodatkowo, glikol propylenowy może być pozyskiwany z gliceryny jako efekt uboczny produkcji biodiesla.
Produkcja glikolu etylenowego
Glikol etylenowy jest pozyskiwany przede wszystkim w procesie hydrolizy tlenku etylenu. Technika ta jest wykorzystywana przez wzgląd na jej prostotę, a także to, że nigdy nie zawodzi.
Dodatkowo, może być wykorzystywana w zakładach chemicznych, które łączą w sobie proces produkcji glikolu etylenowego oraz tlenku etylenu. Dawniej glikol etylenowy wytwarzano w procesie hydratacji tlenku etylenu, za pośrednictwem saponifikacji dioctanu glikolu etylenowego z wodorotlenkiem potasu, a także poprzez zastosowanie srebrnego katalizatora do utlenienia etylenu.
Produkcja glikolu dietylenowego
Glikol dietylenowy natomiast powstaje w procesie hydratacji tlenku etylenu – a zatem w tym samym procesie, co glikol etylenowy. Ten pierwszy jest jednak efektem ubocznym produkcji tego drugiego. Po wydzieleniu oraz oczyszczeniu za pośrednictwem procesu rektyfikacji, występuje on w sprzedaży w czystej postaci jako produkt handlowy (jego czystość sięga niemalże 100% – zazwyczaj powyżej 99%).
Parametry glikolu
Wydaje się, że na chwilę obecną najczęściej stosowaną odmianą jest glikol etylenowy. Z powodu swojej toksyczności, bywa on jednak zastępowany glikolem propylenowym, który nie wywołuje tylu negatywnych dla zdrowia konsekwencji.
Substancję tę można spotkać w różnego rodzaju produktach, a w składach kryje się ona pod oznaczeniem “E1520”. Może być wykorzystana między innymi jako substancja o działaniu konserwującym, a także w płynie hamulcowym i w wielu innych produktach.
Wśród najważniejszych cech można wskazać ich działanie higroskopijne, pozwalające na łączenie różnych substancji ze sobą, podczas gdy nie jest możliwe ich wymieszanie na przykład z wodą.
Dodatkowo, glikole umożliwiają konserwowanie produktów (np. kosmetyków), a co za tym idzie – zapobiegają ich psuciu się. Glikole są powszechnie wykorzystywane między innymi przez wzgląd na niską cenę ich produkcji.
Czym zastąpić glikol?
Glikol, szczególnie etylenowy, jest wysoce toksyczny. Kontakt z nim może nieść za sobą wiele negatywnych konsekwencji dla ludzkiego zdrowia, a w skrajnych przypadkach – stanowić nawet przyczynę zgonu.
Oczywiście, duże znaczenie ma również pochodzenie tej substancji (jest pochodną ropy), które kłóci się z ideą kosmetyków wytwarzanych jedynie z bezpiecznych, naturalnych substancji. Dlatego też specjaliści od dawna pracują nad uzyskaniem bezpieczniejszych alternatyw dla glikoli. W ramach niektórych substancji stworzonych jako zamienniki dla glikoli, wskazać można propanediol (zwany glikolem roślinnym). Jest on pozyskiwany z glukozy, której źródło w większości przypadków stanowią kolby kukurydzy.
Propanediol ma zastosowanie głównie w branży kosmetycznej, przede wszystkim w produktach naturalnych. Wykazuje on nie tylko działanie rozpuszczające, ale również poprawia i wzmacnia działanie konserwantów, które zawarto w kosmetykach, a co za tym idzie – umożliwia zmniejszenie ich ilości. To nie tylko ekonomiczne, ale również zdecydowanie zdrowsze dla skóry. Niewątpliwą zaletą propanediolu w kosmetyce jest także brak działania drażniącego oraz poprawa poziomu nawilżenia skóry.
Gdzie w domu stosuje się glikol?
Półprodukt chemiczny w domu jednorodzinnym można znaleźć nie tylko w kosmetyku stojącym na łazienkowej półce. Ten organiczny związek chemiczny jest powszechnie stosowany w systemach, które znajdują się niemalże w każdym domu: centralnym ogrzewaniu, a także w klimatyzacjach. W tym pierwszym przypadku jest wykorzystywany w formie zabezpieczenia układu grzewczego przed korozją.
Odpowiednio dobrany glikol propylenowy nie odparowuje i jest w pełni bezpieczny, a przy tym chroni poszczególne elementy układu grzewczego przed zardzewieniem oraz odkładaniem się różnego rodzaju osadów czy rozwojem form życia biologicznego w systemie grzewczym.
Glikole w domu jednorodzinnym mogą być wykorzystywane także w klimatyzacjach i wentylacjach. W tym celu stosuje się zarówno glikol propylenowy, jak również etylenowy. Podobnie jak w przypadku systemów grzewczych – również tutaj jest wykorzystywany głównie w celu ochrony instalacji przed korozją, a także kolonizacją przez bakterie czy odkładaniem się osadów.
Podobne zastosowanie można wskazać również w innych instalacjach, które znajdują się w domach. Są to między innymi pompy ciepła, a także systemy solarne. W pompach ciepła czy systemach solarnych spełnia głównie funkcję chroniącą poszczególne elementy instalacji przed uszkodzeniami.
Może być wykorzystywany już w procesie budowy domu jednorodzinnego, jako że ten organiczny związek chemiczny wraz z wieloma innymi związkami organicznymi jest istotnym składnikiem wykorzystywanym podczas produkcji materiałów budowlanych. Wśród nich wskazać można między innymi: żywice poliestrowe (które mogą być elementem płaskich poszyć dachów) czy rozpuszczalniki. Rosnącą popularnością cieszy się glikol propylenowy, który stopniowo wypiera etylenowy. Dzieje się tak przede wszystkim ze względu na to, że ten drugi jest toksyczny i może nieść za sobą szereg negatywnych konsekwencji dla zdrowia. W skrajnych przypadkach może on nawet stanowić przyczynę zgonu. Jako że proces wytwarzania obydwu tych rodzajów glikolu nie różni się szczególnie pomiędzy sobą stopniem skomplikowania – producenci stopniowo decydują się na wykorzystanie bezpieczniejszego glikolu propylenowego.
Substancja ta może zadbać o wydajność, ale również bezpieczeństwo instalacji, takich jak wentylacja, klimatyzacja, pompa ciepła czy panele solarne.
Glikol cena
Glikole różnią się pomiędzy sobą cenami. Na rynku można spotkać produkty, które kosztują około 12 zł za litr, jednak dostępne są także tańsze rozwiązania, których koszt nie przekracza 4 zł. Zakres cenowy końcowych produktów zawierających glikole jest dość szeroki: za opakowanie zawierające 30 litrów produktu można zapłacić około 170 zł lub nawet trzykrotnie więcej.
Większość z dostępnych na rynku rozwiązań to nie czysty glikol etylowy czy czysty glikol polietylenowy, ale mieszanka tych dwóch. Dodatkowo, preparaty te zazwyczaj są zabarwione na niebieskiego, aby zasygnalizować, że nie są one przeznaczone do spożycia.