エチレングリコール
CAS番号
107-21-1
分子式
C₂H₆O₂
分子量
62.07 g/mol
純度
≥99.5%
外観
無色の吸湿性液体
製品説明
エチレングリコール（エタン-1,2-ジオール、C₂H₆O₂、HOCH₂CH₂OH）は、最も単純で生産量の多いジオールです。無色でシロップ状の吸湿性液体であり、水と完全に混和し、高い沸点（197 °C）と低い凝固点（–13 °C）を持ちます。これらの特性と、生分解性が高く揮発性が低いことから、自動車や空調用の不凍液/冷却水、航空機の防氷液、天然ガスパイプライン用の水和物生成抑制剤、太陽熱・地熱ループ用の熱媒体の有効成分として広く使用されています。
化学的には二座アルコールとして振る舞い、段階的な接触酸化（→グリコールアルデヒド → グリコール酸 → シュウ酸）、テレフタル酸とのエステル化によるポリエチレンテレフタレート（PET）の生成、グリコールエーテル溶媒へのエーテル化、脱水による1,4-ジオキサンの生成などが可能です。また、高い極性と水素結合能により、インク、接着剤、化粧品、コンデンサ電解質の溶媒、可塑剤、保湿剤としても適しています。
その他の情報
他のグリコールとの比較
- プロピレングリコール (PG): 毒性が低く、食品・医薬品用途に承認されています。ヒト/動物の暴露が予想される用途（例：航空機防氷、食品加工）で使用されます。
- ジエチレングリコール (DEG) & トリエチレングリコール (TEG): 沸点が高く、ガス脱水用の乾燥剤や溶剤として使用されます。
合成と生産
1. 従来（化石燃料ベース）ルート（依然として主流）
- エチレンオキシド水和: 主要な工業的方法（世界の生産能力の約90%）。石油由来エチレンから得られるエチレンオキシドを高温高圧下で水と加水分解します。
- 石炭/合成ガスルート: 主に中国で使用。石炭をガス化して合成ガスとし、シュウ酸ジメチルを経て水素化しEGを得ます。
2. 新興の持続可能/循環型ルート（2024-2025年）
- 炭水化物の接触水素化分解: セルロース、ブドウ糖、デンプンを原料とし、パイロットスケールで商業化されています。
- グリセロールからの電解合成: バイオディーゼル副生成物であるグリセロールを高効率かつ低CO₂排出でEGにアップグレードする研究室規模のプロセス。
- PETケミカルリサイクル（グリコーシス）: PET廃プラスチックをEGで解重合し、モノマー（BHET）を回収する循環型経済ルート。
- CO₂直接電解還元: 再生可能電力とCO₂を用いてEGを生成する新興技術。
2017年1月16日に設立された青島シグマ化学有限公司は、国際的な総合交通拠点都市である青島に位置し、黄河沿いおよび環太平洋地域の西海岸に位置する国際貿易港および積み替え拠点である青島港に隣接しています。青島シグマ化学有限公司は、精密化学原料の製造・販売に注力しています。チームメンバーは山東大学、中国海洋大学、青島科技大学出身で、化学業界における豊富な経験を有しており、お客様に専門的な化学原料供給サービスを提供することが可能です。
用途・特性
物理化学的特性
- IUPAC名: Ethane-1,2-diol
- 分子式: C₂H₆O₂
- 分子量: 62.07 g/mol
- 外観: 無色、無臭、粘稠（シロップ状）、吸湿性の液体。甘い味を持つ。
- 融点: -12.9 °C
- 沸点: 197.3 °C（広範な水素結合による）
- 密度: 1.113 g/cm³（20°C）
- 溶解性: 水、アルコール、多くの極性溶媒と完全に混和。
- 粘度: 16.1 mPa·s（20°C、水より高い）
化学的特性
- 反応性: 2つの水酸基を含み、典型的なアルコール反応が可能。
- エステル化: テレフタル酸と反応しPETを形成。
- 酸化: グリコールアルデヒド、グリコール酸、グリオキシル酸、シュウ酸へと段階的に酸化される。
- エーテル化: モノエーテルおよびジエーテル（例：グリコールエーテル）を形成可能。
- 吸湿性: 非常に高い吸湿性を持ち、大気中の水分を容易に吸収する。
主な用途
- ポリエステル生産（市場の約65%）: PETの前駆体として繊維（ポリエステル繊維）、ペットボトル、フィルムに使用。
- 不凍液および冷却液（市場の約20%）: 水の凝固点を大幅に下げ、沸点を上げる能力により、自動車エンジン冷却液、航空機・滑走路の防氷液、空調システムの熱媒体に最適。
- 化学中間体および溶剤（市場の約8%）: グリコールエーテル、可塑剤、樹脂（アルキド樹脂、不飽和ポリエステル）の製造や、塗料、インク、染料、工業用洗浄剤の溶剤として使用。
- その他: 天然ガスの脱水、保湿剤（紙・タバコ）、香料・爆薬の担体、電解コンデンサの成分、生物学的標本保存用の凍結保護剤など。
安全性と取り扱い
毒性と健康被害
- 経口摂取による高毒性: 甘い味が誤飲のリスクを高める。ヒトの致死量は約1.0–1.5 mL/kg（成人で約70 mL）と推定。
- 中毒メカニズム: 肝臓のアルコール脱水素酵素によりグリコール酸やシュウ酸に代謝され、重篤な代謝性アシドーシスを引き起こす。シュウ酸はカルシウムと結合してシュウ酸カルシウム結晶を形成し、急性腎不全や死に至る。
- 中毒の段階: 神経系（30分～12時間）、心肺系（12～24時間）、腎臓（24～72時間）に症状が現れる。
安全な取り扱いと応急処置
- PPE: 手袋、ゴーグルを着用し、換気の良い場所で作業し、長期間の皮膚接触やミストの吸入を避ける。
- 保管: 酸化剤、熱、火花から離れた、明確に表示された密閉容器に保管。炭素鋼またはステンレス鋼タンクが適切。
- 解毒剤と治療: 即時の医的処置が極めて重要。第一選択解毒剤：ホメピゾール（アルコール脱水素酵素阻害薬）。代替：エタノール。血液透析が必要な場合が多い。
規制曝露限界値
- OSHA PEL（天井値）: 50 ppm
- ACGIH TLV-C: 50 ppm