Ethylene oxide что это
Этиленоксид, или окись этилена, используется для химической стерилизации в основном чувствительных к нагреванию инструментов и материалов в больницах. Это вещество применяют также в производстве этиленгликоля, сложных полиэфиров и детергентов.
Этиленоксид — бесцветный газ с характерным сладковатым (эфирным) запахом. Управление по технике безопасности и гигиене труда США (OSHA) считает его канцерогеном. Обычно в больницы США этиленоксид поступает в баллонах под давлением, содержащих, кроме него (12 %), 88 % фреона, или в одноразовых патронах (100 %).
Работники службы снабжения, стоматологических и хирургических отделений, где используется этиленоксид, подвергаются риску экспозиции к нему. В 1983 г., по оценкам OSHA, в больницах США примерно 62 370 человек непосредственно контактировали с этим веществом, а еще 25 000 могли случайно подвергнуться его воздействию. В 6300 больницах США работает около 7700 этиленоксидных стерилизаторов.
Типичная причина экспозиции к этиленоксиду в больнице — проведение стерилизации. Если оборудование недостаточно отлажено и не соблюдается техника безопасности, в течение относительно коротких периодов времени работники могут испытывать воздействие высоких концентраций этого вещества. Имеющиеся данные говорят о необходимости контроля за кратковременными пиковыми экспозициями к этиленоксиду.
а) Профессиональная экспозиция. OSHA установило ПДК для этиленоксида, равную 1 млн-‘ (средневзвешенная по времени экспозиция в течение 8 ч) с предельным превышением ее до 5 млн-1 в течение 15 мин. Национальный институт техники безопасности и гигиены труда США (NIOSH) определяет ПДК этиленоксида в 5 млн-1 в течение не более 10 мин за рабочий день и менее 0,1 млн-1 для средневзвешенной по времени экспозиции на протяжении 8 ч.
б) Клиника отравления этиленоксидом:
После заживления иногда остается гиперпигментация (буроватые пятна). У почечников, находящихся на гемодиализе (этиленоксидом проводят сухую стерилизацию искусственной почки), доноров при тромбоцитаферезе (стерилизованное этиленоксидом оборудование) и больных гемофилией вызываемые этим веществом аллергические реакции могут привести к летальному исходу.
— Хроническая токсичность этиленоксида:
Канцерогенность. Этиленоксид — мутаген, канцероген для животных и, возможно, для человека. Это эпоксид с высокой реакционной способностью и непосредственно алкилирующее вещество. Изучение 18 254 работников, контактировавших с этиленоксидом на 14 предприятиях, проводящих стерилизацию медицинского оборудования, демонстрирует тенденцию к повышению среди них заболеваемости раком кроветворных органов пропорционально увеличению срока с момента первой экспозиции.
Влияние на нервную систему. Данные по хронической экспозиции к этиленоксиду наводят на мысль о тенденции к снижению когнитивных способностей, обратимой сенсорно-двигательной невропатии по типу дистальной аксонопатии и некоторым нейропсихологическим расстройствам, т. е. о поражении центральной нервной системы. Для более четкого определения этих нарушений требуются дополнительные исследования.
в) Лабораторные данные отравления этиленоксидом. Аналитические методы. Удобным методом биомониторинга служит определение уровня 2-гидроксиэтильных аддуктов к N-концевым остаткам валина в гемоглобине.
г) Лечение отравления этиленоксидом. Рекомендации NIOSH по защите органов дыхания от этиленоксида приведены в таблице ниже. Правила обращения с этим газом помещают в виде табличек на рабочих местах. Рекомендации NIOSH по технике безопасности включают следующие пункты.
1. Стерилизатор должен находиться либо в особом боксе, либо в вытяжном шкафу со специальной вентиляционной системой, т. е. обслуживающей только помещение со стерилизатором и отводящей этиленоксид непосредственно за пределы здания — туда, где господствующие ветры не будут переносить загрязненный воздух к населенным пунктам или к воз-духозаборным отверстиям других зданий.
2. Стерилизационные процедуры должны проводиться централизованно, и доступ к стерилизатору должен быть ограничен.
3. Стерилизатор надо проверять инфракрасным анализатором по крайней мере 1 раз в 3 мес.
4. Дренажная система пола должна быть закрыта кожухом с противосифонным воздушным зазором в месте соединения с ней напорного трубопровода вакуум-насоса. Этот зазор должен быть герметизирован и снабжен специальной вытяжной вентиляцией.
5. Вытяжная вентиляция помещения, способная эффективно удалять этиленгликоль, должна находиться как можно ближе к дверце стерилизатора.
6. Число циклов вытяжки, рекомендованное изготовителем стерилизатора, должно быть завершено перед открытием дверцы; как минимум 15 мин она должна быть лишь слегка приоткрыта.
7. Баллоны с этиленоксидом должны находиться в вентилируемом помещении (либо в вытяжном шкафу, либо под вытяжным колпаком, закрывающим место соединения баллонов с питающей системой стерилизатора).
8. Аэраторы и клапаны сброса избыточного давления (если есть) должны быть связаны со специальной вытяжной системой.
9. Необходимы датчики для выявления сбоев в работе вентиляции и присутствия этиленоксида. Они должны быть связаны как со звуковой, так и с визуальной системами аварийной сигнализации.
10. Воздух, вентилирующий стерилизационное помещение, нельзя рециркулировать.
11. Отводимые газы предпочтительно непосредственно удалять из здания (вдали от воздухозаборных отверстий); это настоятельно рекомендуется для всех стерилизаторов.
12. Стерилизованный материал и его упаковку необходимо аэрировать в аэрационных шкафах, поскольку на них остается примерно 5 % этиленоксида, подававшегося в стерилизатор. Время аэрации зависит от состава, формы и массы материалов. Соответствующие рекомендации по конкретным типам материалов составлены Ассоциацией усовершенствования медицинского инструментария и прилагаются изготовителями стерилизаторов к своей продукции. Материалы, не поглощающие этиленоксид (металл и стекло), требуют аэрации, только если находятся в упаковке.
13. Стерилизаторы в виде пластиковых мешков со стеклянными ампулами представляют особый риск с точки зрения экспозиции работников к этиленоксиду. Ими следует пользоваться только в хорошо вентилируемом закрытом помещении.
— Средства личной защиты. Во время смены баллонов с этиленоксидом работник должен пользоваться защитными перчатками, очками против брызг и/или прозрачным забралом. Если соблюдается инженерная техника безопасности (т. е. работу ведут в помещении с адекватной вытяжкой), респиратор не обязателен. Если он необходим или желателен, следует пользоваться утвержденным NIOSH/NSHA (Национальный институт техники безопасности и гигиены труда/Национальное агентство по безопасности и гигиене) фильтрующим противогазом с индикатором истечения срока службы патрона. Этот индикатор нужен, поскольку порог различения запаха этиленоксида близок к 700 млн-1 и неэффективность фильтра не будет органолептически ощутима для пользователя.
При извлечении материала из стерилизатора и его переносе в аэратор необходимо пользоваться защитными перчатками и одеждой с длинными рукавами.
При уборке разлитой жидкости, содержащей этиленоксид, нужно надевать защитную спецодежду, которую сразу после работы выбрасывают или отдают в стирку. Если этиленоксид попал на кожаную обувь, ее следует выбросить.
Для аварийных ситуаций необходимы автономные дыхательные аппараты с положительным давлением, которые нельзя хранить в одном помещении со стерилизатором и запасами этиленоксида.
— Работа со стерилизатором. Работать со стерилизатором должен только специально обученный персонал, знающий правила техники безопасности при обращении с этиленоксидом. Если вытяжная вентиляция находится над дверцей стерилизатора, работник должен слегка приоткрыть ее и отойти подальше на установленный период времени, который определяется путем мониторинга, но не может быть меньше 15 мин. Входное отверстие при таком открывании двери должно полностью находиться непосредственно в зоне вентиляционной тяги.
При очистке стерилизатора (особенно его задних поверхностей) работник часто оказывается внутри него всей верхней частью тела. Экспозиция к этиленоксиду во время этой операции должна сводиться к минимуму путем: (а) проведения работы по истечении как можно большего периода времени после процесса стерилизации; (б) открывания дверцы стерилизатора настежь по крайней мере на 30 мин перед его очисткой; (в) применения респиратора.
— Медицинский мониторинг. Работодатель должен заранее собрать исходные медицинские данные о сотрудниках, которые будут контактировать с этиленоксидом. Эта информация включает сведения о состоянии глаз, кожи, крови и дыхательных путей. Затем необходимо проводить периодические обследования на наличие подозрительных симптомов, а именно:
— Кожа. Сыпь, трещины, ожоги, волдыри.
— Глаза. Опухание или раздражение.
— Дыхательная система. Затрудненное дыхание, раздражение носа или глотки, продолжительный или сухой кашель, боль в груди, стридор.
— Нервная система. Сонливость, онеменение или покалывание кистей или стоп, слабость или нарушение координации, головные боли.
— Половая система. Выкидыши, врожденные дефекты у детей.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Оксид этилена: структура, свойства, риски и применение
Содержание:
В окись этилена Это органическое соединение семейства эпоксидов. При комнатной температуре он газообразный, бесцветный и, хотя он почти не имеет запаха, имеет легкий сладкий запах, похожий на запах эфиров.
Это очень универсальный химический строительный блок, поскольку он используется в широком спектре промышленных приложений для производства других химических соединений с множеством применений. Это связано с его высокой реакционной способностью, то есть с легкостью реагирования с другими веществами.
Это широко используемое дезинфицирующее средство, например, при стерилизации медицинского и стоматологического оборудования, поскольку оно способно уничтожать вирусы, бактерии, грибки и споры, особенно в сухих условиях. Кроме того, его использовали для фумигации пищевых продуктов для упаковки, хотя такое использование вызывает сомнения.
Несмотря на его полезность, с ним нужно обращаться с особой осторожностью, так как он может вызвать раздражение глаз и кожи. Вдыхание оксида этилена в течение длительного времени может повлиять на нервную систему. Поэтому лица, подвергающиеся воздействию его паров или растворов, должны носить защитную одежду и оборудование.
Состав
Его молекулярная формула C2ЧАС4О. Он принадлежит к группе эпоксидов, являясь наиболее простыми и важными из них. Он имеет форму трехчленного кольца.
Из-за своей треугольной кольцевой структуры оксид этилена очень реакционноспособен, что связано с легкостью, с которой кольцо открывается. В среднем валентные углы составляют 60º, что ослабляет ваши связи. Молекула менее стабильна, чем у линейного эфира, и имеет тенденцию легко реагировать с другими химическими соединениями.
Свойства
Другие имена
Физическое состояние
Молекулярный вес
Точка возгорания
Плотность
Его плотность ниже, чем у воды, 0,882 при 10 ºC. В свою очередь, его пары тяжелее воздуха.
Растворимость
Он растворим в воде, бензоле, ацетоне, этаноле и эфире. Смешивается с четыреххлористым углеродом.
температура самовоспламенения
Другие свойства
— Если он подвергается нагреванию или загрязнению, он может экзотермически полимеризоваться (выделяя большое количество тепла). Если внутри контейнера происходит полимеризация, он может сильно разорваться.
— Может реагировать с окислителями.
— Он чрезвычайно токсичен, канцероген и является хорошим генератором мутаций в клетках бактерий и млекопитающих.
Производство
В промышленных масштабах его получают окислением этилена кислородом (O2) с воздуха. Скорость этой реакции увеличивается в присутствии металлического серебра (Ag) и воздействия температуры. Реакция показана ниже:
Риски
На здоровье
— Сообщалось, что он вызывает неврологические расстройства и может привести к смерти. Самая низкая концентрация, которая может вызвать токсические эффекты при вдыхании, составляет 12 500 ppm / 10 секунд (ppm означает: части на миллион).
— Сильно раздражает кожу, глаза и дыхательные пути.
— Воздействие паров окиси этилена высокой концентрации может вызвать раздражение глаз, воспаление глазной оболочки и повреждение роговицы.
— Развитие катаракты связано с воздействием ее паров и брызг. Концентрированные растворы вызывают сильное поражение глаз.
— Контакт водных растворов окиси этилена с кожей вызывает раздражение и может привести к тяжелому дерматиту с волдырями и ожогами.
— Его вдыхание может повлиять на нервную систему, вызывая, среди прочего, головные боли и тошноту.
Огонь
— При воздействии пламени или тепла существует опасность взрыва. При нагревании образуются опасные пары.
— Пар образует с воздухом взрывоопасные смеси в широком диапазоне концентраций.
Приложения
Промышленное применение
Он используется в качестве промежуточного звена в производстве других химикатов, которые, в свою очередь, используются при производстве полиэфирных волокон для одежды, обивки, ковров и подушек.
Оксид этилена производит этиленгликоль, который используется в антифризах автомобильных двигателей. Этиленгликоль также используется в производстве стекловолоконных и пластиковых упаковочных пленок.
Другие химические вещества, производимые из окиси этилена, включают неионные поверхностно-активные вещества, используемые в моющих средствах и рецептурах посуды.
Медицинские приложения
Он используется в качестве стерилизующего агента для медицинского оборудования, такого как хирургические инструменты, иглы и инъекторы для подкожных инъекций или протезы.
Он также используется для стерилизации гемодиализных аппаратов, лабораторного оборудования, стоматологических инструментов, ветеринарных инструментов, термометров, хирургической одежды или оборудования для оказания первой помощи, среди прочего.
Несмотря на то, что существуют различные методы стерилизации медицинского оборудования, в некоторых случаях использование оксида этилена не может быть заменено никакими средствами.
Это касается стерилизации некоторых материалов, чувствительных к теплу и излучению, а также некоторых инструментов и устройств, требующих стерилизации на месте использования в больницах.
Библиотеки и музеи
Сельское хозяйство и пищевая промышленность
Он использовался как пестицид, фунгицид, фумигант, гербицид, инсектицид, родентицид и другие варианты. Значительно снижает популяцию бактерий и грибков в специях.
Однако из соображений безопасности и защиты окружающей среды использование окиси этилена для фумигации пищевых продуктов было запрещено в Европейском Союзе и в Соединенных Штатах.
Ethylene oxide что это
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 5, 1990 год
Поправка внесена изготовителем базы данных
ВНЕСЕНО Изменение N 1, принятое Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 15.04.94 (отчет Технического секретариата N 2). Государство-разработчик Россия. Постановлением Госстандарта России от 19.03.96 N 177 введено в действие на территории РФ с 01.07.1996
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 6, 1996 год
Настоящий стандарт распространяется на окись этилена, изготовляемую для нужд народного хозяйства и экспорта. Окись этилена используют в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.
Формула 
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Окись этилена должна быть изготовлена в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.
1.2.1. В зависимости от области применения окись этилена выпускают двух марок: очищенную и техническую.
Очищенную окись этилена применяют для получения особо чистого этиленгликоля.
Техническую окись этилена применяют для получения гликолей, полиэфирных смол, смачивателей и других целей.
1.2.2. По физико-химическим показателям окись этилена должна соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице.
Очищенная
ОКП 24 1711 0100
Техническая
ОКП 24 1711 0200
1. Массовая доля окиси этилена, %, не менее
2. Массовая доля нелетучего остатка, %, не более
3. Массовая доля воды, %, не более
4. Массовая доля кислот в пересчете на уксусную кислоту, %, не более
5. Массовая доля альдегидов в пересчете на ацетальдегид, %, не более
6. Массовая доля двуокиси углерода, %, не более
7. Цвет, единицы Хазена, не более
1.2.3. Требования безопасности
При температуре выше 40 °С окись этилена склонна к полимеризации.
Окись этилена при контакте с катализаторами (безводные хлориды алюминия, железа и олова; оксиды алюминия и железа; металлический калий; гидроксиды щелочных металлов; кислоты; органические основания и аммиак) может разлагаться или полимеризоваться. Быстрое разложение или полимеризация окиси этилена сопровождается выделением тепла, что может привести к взрыву.
При производстве и применении окиси этилена следует соблюдать требования по обеспечению пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и взрывобезопасности по ГОСТ 12.1.010-76.
Применение оксида этилена в сельском хозяйстве
Петропавловский А.А.1, Бекбаев А.С.1, Черничкин Р.В.1,2
1-ООО «СтериПак Сервис», г. Москва
2- РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, г. Москва
Введение
Оксид этилена нашел широкое применение в различных отраслях промышленности и народного хозяйства. В данном докладе будут рассмотрены вопросы возможных перспектив применения этиленоксида в сельском хозяйстве и необходимые меры безопасности при работе с ним.
Определение
Окись этилена (этиленоксид, оксиран, 1,2-эпоксиэтан) – органическое химическое гетероциклическое вещество, химическая формула C2H4O. При нормальных условиях – бесцветный газ с характерным сладковатым запахом. Оксид
этилена является производным этилена и представляет собой простейший эпоксид – трёхчленный гетероцикл в кольцевой молекуле которого содержатся один атом кислорода и два атома углерода.
Окись этилена обладает дезинфицирующими свойствами, то есть, является сильным ядом для большинства известных микроорганизмов даже в газообразном виде, и благодаря этому широко используется для газовой стерилизации, например, одноразовых медицинских шприцов.
Способы производства
В химической промышленности окись этилена получают прямым окислением этилена в присутствии серебряного катализатора.
Оксид этилена является одним из крупнейших по объёму органических полупродуктов мирового химического производства, уступая по данным на 2008 год лишь этилену, пропилену, эталону и некоторым другим веществам.
Производство окиси этилена в России осуществляется на следующих предприятиях (см. рис. 1)
Рис. 1. Долевая структура производителей окиси этилена в России в 2008 году [1].
Стерилизация семян при помощи оксида этилена
При обычной температуре окись этилена – газ (т. кип. 11 °С), транспортируют же ее в жидком виде под давлением. Окись этилена токсична, и поэтому ее используют в значительных масштабах для фумигации. Вследствие легкости, с которой окись этилена улетучивается из окуренных объектов, ею особенно удобно фумигировать пищевые продукты [2].
В Российской Федерации оксид этилена в сельском хозяйстве используется редко, однако, в настоящее время он все чаще находит свое применение в отдельных областях сельхозпроизводства.
Основным направлением, в котором окись этилена себя отлично зарекомендовала – это фумигация посевного материала, кормов, пищевых продуктов и табака. Данная мера очень эффективна при ввозе продукции из-за рубежа в условиях карантина.
Данная технология запатентована в РФ и показывает отличные результаты на практике. Семена овощной культуры засыпают в бумажные или газопроницаемые полиэтиленовые пакеты и выдерживают при температуре 55 °С и влажности 57% в течение 180 минут. Затем пакеты с семенами помещают в атмосферу газовой смеси, состоящей на 10-20% из оксида этилена и на 90-80% из двуокиси углерода, где содержат под давлением 0,8-1,3 бар при температуре 55 °С и влажности 57% в течение 30-45 минут. Несмотря на простоту технологии, поверхность обработанных семян оказывается практически свободной от микроорганизмов и их спор. [3].
Эффективность процесса газовой стерилизации семян доказана на индау посевном, двуряднике тонколистном и кресс-салате [4].
В данном случае необходимо тщательно организовать процесс дегазации и аэрации фумигированной продукции, так как рассматриваемое вещество имеет тенденцию незначительно накапливаться в продукции.
Наряду с фумигацией продуктов и семян оксид этилена применяется для обработки складских помещений перед закладкой продукции сельского хозяйства на хранение.
Использование окиси этилена для стерилизации микроэлектронных устройств
Чипирование сельскохозяйственных животных в РФ становится все более популярной практикой. Чипирование животных – процесс введения под кожу животного микрочипа, содержащего уникальный идентификатор. Микрочип для имплантации представляет собой интегральную микросхему, размером с большое рисовое зёрнышко, и использует пассивную технологию автоматической идентификации объектов, в которой посредством радиосигналов считываются или записываются данные. [5; 6]
Во избежание внесения инфекций и различных болезней все микрочипы, внедряемые под кожу животных, проходят процедуру стерилизации. Так как микросхемы нельзя стерилизовать паром и радиоактивным излучением, чаще всего для данной процедуры применяют оксид этилена. Стерилизация осуществляется в специальных стерилизационных камерах-стерилизаторах, где создаются необходимые условия влажности, температуры, давления и времени выдержки оксида этилена, безвредные для электрических устройств. Рекомендуемые условия стерилизации микрочипов составляют 37 °С, время экспозиции-180 минут и 12 часов обязательной аэрации изделий в камере или специальном помещении.
Стерилизация ульев
Пчеловодство является одним из направлений применения этилен оксида в сельском хозяйстве.
Дезинфекция газами по сравнению с обеззараживанием дезинфицирующими растворами имеет ряд преимуществ: газы легко проникают во все ячейки сотов, а также между рубашками коконов, оставшихся в ячейках после линьки личинок пчел, в различные щели ульев и легко улетучиваются; происходит это при невысоких температурах, что не нарушает соты и вощину; этот вид дезинфекции менее трудоемок и не вызывает коррозии металлов.
Из газообразных средств для дезинфекции различных объектов пчеловодства могут быть использованы: окись этилена, бромистый метил и предложенная А. Г. Прищепом взрывобезопасная смесь этих газов 1,0:1,4 по весу (эту смесь условно обозначают «ОБ»).
Дезинфекцию в условиях пасеки осуществляют летом на воздухе в вакуумной камере без подогрева и под газонепроницаемой пленкой марки ПК-4. Под пленку одновременно можно помещать до 10 ульев с сотами.
Обеззараживанию подлежат ульи, рамки, гнездовые и магазинные соты, сушь разных сроков использования, листы искусственной вощины, мелкий пчеловодный инвентарь, дымари, роевни, маточные клеточки, спецодежда пчеловода, ульевые холстики и наволочки утеплительных подушек [7].
Методика обнаружения окиси этилена в сотах и других объектах пчеловодства
Чтобы обнаружить окись этилена, кусочки сотов размерами 0,5×0,5 см помещают в пробирки и наливают туда насыщенный водный раствор хлористого лития.
В качестве индикатора добавляют фенолфталеин. Пробирки закрывают резиновыми пробками и ставят в термостат с температурой 56 °С на 3 часа. Розовое окрашивание раствора свидетельствует о выделении (о присутствии) окиси этилена [8].
Меры безопасности при работе оксидом этилена. К дезинфекции газами допускаются лица не моложе 18 лет, физически здоровые, специально подготовленные для работы, умеющие пользоваться защитными средствами и приспособлениями и оказывать первую помощь.
Перед началом работы нужно надеть комбинезон, резиновые сапоги, хирургические перчатки и противогаз с фильтрующей коробкой марки А (коричневого цвета), рассчитанной на работу в условиях концентрации бромистого метила в воздухе 33 г/м 3 в течение 20 минут. Противогазы закрепляют индивидуально за каждым работающим; шлем противогаза тщательно подбирают по размеру головы.
Место, где проводят газацию, должно быть удалено от производственных зданий и жилых помещений не менее чем на 50 м. Обычно дезинфекцию газами проводят летом, осуществляют ее работники предприятия под наблюдением ветеринарного врача. В период газации на границе защитной зоны обязательно вывешивают предупредительные знаки и аншлаги: «Вход воспрещен», «Опасно-ядовитый газ» и другие. Открытую площадку круглосуточно охраняют. Сторож обязан находиться на расстоянии 30 м от объекта (предварительно его инструктируют по технике безопасности и обеспечивают противогазом).
Допуск лиц, не имеющих прямого отношения к работе по газации, в охраняемую зону категорически запрещается.
По окончании работы спецодежду необходимо промыть, просушить, проветрить. Обслуживающий персонал должен прополоскать водой рот, вымыть лицо и руки или принять душ [7].
Заключение
Оксид этилена в основном применяется для фумигации семян перед посадкой, хранящейся продукции, производственных и складских помещений. Также он нашел свое применение в пчеловодстве, чипировании животных и иных отраслях сельского хозяйства.
Основным ограничением для использования этиленоксида в сельхозпроизводстве является его токсичность для человека и животных, а также наличие лишь нескольких специализированных стерилизационных центров оксидом этилена на территории России.
Компания СтериПак сервис готова сотрудничать с компаниями, работающими в сфере агробиотехнологий и оказывать помощь в стерилизации оксидом этилена.
