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环氧乙烷基本知识

文章出处:赢德体育官方网站 人气:发表时间:2020-08-08 09:25

  环氧乙烷基本知识 1、 什么是环氧乙烷? 环氧乙烷(Epoxy ethane)又称氧化乙烯(Ethylene oxide), 是一种最 简单的环醚,分子式 C2H4O,结构式 CH2 --CH2,分子量 44.032。是一 O 种重要的石油化工产品,又是一种广谱、高效、穿透力强,对消毒 物品损害轻微的消毒、灭菌剂。 2、 环氧乙烷的理化性质: 环氧乙烷的冰点为-111.3℃,沸点为 10.8℃。 在常温常压下环氧乙 烷是无色气体,比空气重,其密度 1.52,具有芳香的醚味,空气中人鼻 能闻出环氧乙烷气味的浓度阈值为 700PPm。 常压下, 低于 10.8℃时, 环氧乙烷为无色易流动的液体 ,可以任何比例与水混合 ,并能溶于常 用的有机溶剂和油脂,其气体可被某些固体(橡胶、塑料)吸收,环氧乙 烷本身也是一种良好的有机溶剂,能将某些塑料溶解。环氧乙烷的化 学性质活泼,可与多种化学品(水、醇、酚···)起反应。 环氧乙烷的蒸气压较大,见表 1。 所以对消毒物品的穿透力强, 5 分钟能 穿透 0.1mm 厚的聚乙烯或聚氯乙烯薄 膜。 环氧乙烷有毒,且易燃易爆。 3、 环氧乙烷的灭菌机理: 其液体和气体均有较强的杀微生物作用,可以杀灭各种微生物, 包括细菌繁殖体、芽胞、病毒和真菌孢子, 是一种广谱性灭菌消毒 剂。气体的杀微生物作用更强。其作用原理是环氧乙烷能与微生物 表 1.不同温度下环氧乙烷的蒸气压: 温 度(℃) 蒸气压(mmHg) 0.0 10.7 25 30 50 493.2 760.0 1300 1560 2967 的蛋白质、DNA 和 RNA 发生非特异性烷基化作用,使蛋白质上的 羧基、氨基、硫氨基和羟基被烷基化,使蛋白质失去了在基本代谢 中需要的反应基,阻碍了细菌蛋白质正常的化学反应和新陈代谢, 从而导致微生物的死亡。环氧乙烷对多数消毒物品无损害,但可以 破坏食物的某些成分,也不可用作血液灭菌。环氧乙烷对人及动物 也是有毒性的,工作环境环氧乙烷的允许浓度应低于 1mg/kg。 4、 影响环氧乙烷消毒作用的主要原因: 影响环氧乙烷消毒作用的因素很多, 但主要是环氧乙烷浓度、 时 间、温度和相对湿度。 (1).浓度的影响: 在一定浓度的范围内 , 增加环氧乙烷浓度 , 可提高消毒作用 , 缩短消毒时间 , 但浓度增加到一定程度时 , 这种作用就会明显降 低。 有人用抗环氧乙烷最强的枯草杆菌黑色变种芽胞, 用不同浓 度的环氧乙烷气体进行试验,试验温度为 54.6℃。试验发现,在 400mg/L 的浓度以下,浓度影响明显,400mg/L 浓度以上,浓度 的效果下降。所以,灭菌的环氧乙烷浓度不能低于 400mg/L。常 用的环氧乙烷浓度是 400mg/L--800mg/L。 (2).相对湿度的影响: 环氧乙烷需要溶解于水才能向微生物穿透,而它与微生物 蛋白质的烷基化反应更是需要适当的水作为介质。因此,当水 份低于临界水平(一般认为是相对湿度 30%)时,环氧乙烷难 以发挥灭菌作用。但是,如果水份太多,势必造成环氧乙烷被 稀释和水解,从而减慢其灭菌过程。环氧乙烷的消毒作用与消 毒物品的相对湿度是密切相关的。实验表明,用小容器对小物 品进行消毒时,以 30—50%的相对湿度为宜;对大件物品,则 以 60—80%的相对湿度为宜。 (3).温度的影响: 在一定的范围内,随着温度的升高,环氧乙烷的杀菌作用 加强。但是,当温度高到一定程度,环氧乙烷的杀菌作用发挥 到最大,升高温度,杀菌作用也不会增强。 实验表明, 在相对湿度≥30%的条件下, 40℃以下升高温度, 环氧乙烷杀菌作用加强明显,40℃-54℃之间,升高温度,影响 变小。54℃以上升高温度,基本上不增强环氧乙烷的杀菌作用。 所以,用环氧乙烷灭菌温度不应低于 40℃。 (4).时间的影响: 时间的影响总是伴随着一定的浓度、温度和湿度而言的。 在一定的条件下,时间越长,环氧乙烷的灭菌效果越好。 影响环氧乙烷消毒作用的还有消毒物品材料、表面性质、 包装和灭菌室内消毒物品的堆垛方式等,这些在生产实践中都 必须加以考虑。 5、环氧乙烷的用途: 环氧乙烷是用途广泛的合成中间体。主要用于生产乙二醇,还 可生产乙醇胺类、醚类、非离子表面活性剂、防冻剂、增塑剂、添 加剂、香料、高能燃料、推进剂等。作为消毒剂在食品工业、皮革 化工和制药工业上有应用。七十年代以来,一次性医疗器械的快速 发展,环氧乙烷广谱、高效、低温消毒的特点正好适应这一潮流。 现在一次性医疗器械大都采用环氧乙烷灭菌。 6、使用环氧乙烷的安全知识: (1).环氧乙烷的毒性: 环氧乙烷是一种毒性物质, 液体对眼睛会产生严重损伤, 高 浓度环氧乙烷蒸气会刺激鼻、 咽喉和眼粘膜; 严重者会使人感到 头晕目眩、虚脱和胸部疼痛。 一般认为,人可以较长时间地工作在含环氧乙烷 50PPm 的 环境中。因此,环氧乙烷应贮存在通风透气,阳光不直接照射的 地方。灭菌车间和灭菌后的待检区也应有良好的通风。 (2).环氧乙烷的易燃易爆性: 环氧乙烷液体的安全操作压力与温度的关系: 环氧乙烷液体一般用碳钢 瓶和不锈钢瓶贮藏。只要控 制温度在 50℃以下,无引爆物引爆,液体环氧乙烷是安全,不会 燃烧或爆炸的。 液体或气体都容易分解和燃烧,若遇到明火可发生爆炸, 同时释放大量热能相当危险。若它在有限制容器内同样会发生 爆炸, 环氧乙烷-空气混合气体的可燃可爆浓度范围是 3%-80%。 所以应严格控制环氧乙烷在空气中的含量和环氧乙烷使用区域 内的引爆物。 (3)工业上的环氧乙烷 环氧乙烷可与多种气体的混合气体形成安全消毒气体,例 如环氧乙烷/二氧化碳:10:90,环氧乙烷/氟里昂:12:88。 但基本的混合气体是由惰性气体二氧化碳和环氧乙烷等组 成,有效阻燃。混合气体在临界温度(即 40.6° C 和 33.4° C)。 440 毫克/升环氧乙烷的 Q10 值为 3.2, 因二氧化碳本身就是灭火 材料,在催化剂的作用下混合气体就不易产生燃烧和爆炸,然 而这种环氧乙烷同样具有良好的杀菌作用,而被灭菌的产品大 大降低毒性。 其机理:该产品主要由环氧乙烷为主与二氧化碳和灭菌催 化剂按特定的比例制成。该产品对各种类型的微生物都有很强 的杀菌作用。环氧乙烷一类烷化剂能与细菌蛋白质上的羧基 (-COOH),氨基(-MH2),巯基(-SH)和羟基(-OH)起 反应。其中最多见的是脂化大部分蛋白质上的羟基(-OH)。混 合气体灭菌机制就是环氧烷能与蛋白质上的羟基、氨基和巯基 产生烷基化反应,代替上述各基上不稳定的氢原子,而构成一 个带有羟乙基根(-CH2CH2OH)的化合物,由于这个化合物的 性质仍很活泼,与环氧乙烷相似,同样具有烷基化作用的能力, 但它能阻止微生物许多反应基的正常功能,而使微生物死亡, 其反应如下: 由于细菌繁殖体表面上都有巯基存在,因此使用其它化学 消毒剂都不容易杀菌芽胞,芽胞形成时,能将巯基保护起来, 因为一般化学消毒剂只能与巯基结合,不能与细胞上其它活性 基结合,所以不易杀死芽胞。虽芽胞表面上的巯基已保护起来, 但环氧乙烷和其它烷基化消毒剂不同,它还能与羧基、氨基或 羟基结合,用样使芽胞细胞新陈代谢发生障碍,而使芽胞死亡。 由于上述烷基化消毒剂的特点,因此具有广谱杀菌能力 二氧化碳属惰性气体,加之催化剂与环氧乙烷混合,不仅 使用安全,还大大降低其毒性。在加入催化剂的混合灭菌剂中, 增大了蒸气压力,使环氧乙烷穿透增强,提高灭菌效果。另外, 二氧化碳本身是一种无毒的灭菌剂,当二氧化碳在环氧乙烷环 境中大量存在时,使其在短时间内大量吸收毒气,所以解释过 程较快。 由于环氧乙烷混合灭菌剂具有广谱性,杀菌能力强,穿透 性好,不损坏被消毒物品等特点。加之加入二氧化碳惰性气体 和催化剂后又具有安全、不易燃烧或爆炸毒性小等优点。受到 广大用户普遍欢迎。其应用范围越来越广,如:药物胶囊、医 用明胶和医用品、粮食、被褥、手术器具、注射器、输液器、 文物、字画、皮革、无纺品、电子仪器等。 7、参考标准:GB13098-1991《工业环氧乙烷》 8、参考资料 第一部分:化学品名称 化学品中文名称: 环氧乙烷 化学品英文名称: epoxyethane 中文名称 2: 氧化乙烯 英文名称 2: ethylene oxide 技术说明书编码: 47 CAS No.: 75-21-8 分子式: C2H4O 分子量: 44.032 第二部分:成分/组成信息 有害物成分 含量 CAS No. 环氧乙烷 75-21-8 第三部分:危险性概述 危险性类别: 侵入途径: 健康危害: 是一种中枢神经抑制剂、刺激剂和原浆毒物。急性 中毒:患者有剧烈的搏动性头痛、头晕、恶心和呕吐、流泪、呛 咳、胸闷、呼吸困难;重者全身肌肉颤动、言语障碍、共济失调、 出汗、神志不清,以致昏迷。还可见心肌损害和肝功能异常。抢 救恢复后可有短暂精神失常,迟发性功能性失音或中枢性偏瘫。 皮肤接触迅速发生红肿,数小时后起泡,反复接触可致敏。液体 溅入眼内,可致角膜灼伤。慢性影响:长期少量接触,可见有神 经衰弱综合征和植物神经功能紊乱。 环境危害: 对环境有危害。 燃爆危险: 本品易燃,有毒,为致癌物,具刺激性,具致敏性。 第四部分:急救措施 皮肤接触: 立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少 15 分钟。就医。 眼睛接触: 立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲 洗至少 15 分钟。就医。 吸入: 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸 困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。呼吸心跳停止 时,立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术。 食入: 第五部分:消防措施 - 危险特性: 其蒸气能与空气形成范围广阔的爆炸性混合物。遇 热源和明火有燃烧爆炸的危险。若遇高热可发生剧烈分解,引起 容器破裂或爆炸事故。接触碱金属、氢氧化物或高活性催化剂如 铁、锡和铝的无水氯化物及铁和铝的氧化物可大量放热,并可能 引起爆炸。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方, 遇火源会着火回燃。 有害燃烧产物: 一氧化碳、二氧化碳。 灭火方法: 切断气源。若不能切断气源,则不允许熄灭泄漏处 的火焰。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭 火剂:雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。 第六部分:泄漏应急处理 - 应急处理: 迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并立即隔离 150m,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正 压式呼吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。用工业覆盖 层或吸附/ 吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方,防止气体进 入。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖 坑收容产生的大量废水。如有可能,将漏出气用排风机送至空旷 地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理,修复、检验后 再用。 第七部分:操作处置与储存 操作注意事项: 密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门 培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面 具(全面罩),穿防静电工作服,戴橡胶手套。远离火种、热源, 工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄 漏到工作场所空气中。避免与酸类、碱类、醇类接触。在传送过 程中,钢瓶和容器必须接地和跨接,防止产生静电。禁止撞击和 震荡。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。 储存注意事项: 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。 避免光照。库温不宜超过 30℃。应与酸类、碱类、醇类、食用化 学品分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使 用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设 备。应严格执行极毒物品“五双”管理制度。 第八部分:接触控制/个体防护 职业接触限值 中国 MAC(mg/m3): 5 前苏联 MAC(mg/m3): TLVTN: ACGIH 1ppm,1.8mg/m3 TLVWN: 未制定标准 监测方法: 气相色谱法;变色酸分光光度法;直接进样-气相 色谱法 工程控制: 密闭操作,局部排风。提供安全淋浴和洗眼设备。 呼吸系统防护: 空气中浓度超标时,建议佩戴自吸过滤式防毒 面具(全面罩)。紧急事态抢救或撤离时,建议佩戴空气呼吸器。 眼睛防护: 呼吸系统防护中已作防护。 身体防护: 穿防静电工作服。 手防护: 戴橡胶手套。 其他防护: 工作现场严禁吸烟。工作完毕,淋浴更衣。注意个 人清洁卫生。 第九部分:理化特性 主要成分: 纯品 外观与性状: 无色气体。 pH: 熔点(℃): -112.2 沸点(℃): 10.4 相对密度(水=1): 0.87 相对蒸气密度(空气=1): 1.52 饱和蒸气压(kPa): 145.91(20℃) 燃烧热(kJ/mol): 1262.8 临界温度(℃): 195.8 临界压力(MPa): 7.19 辛醇/水分配系数的对数值: -0.30(计算) 闪点(℃): -17.8(O.C) 引燃温度(℃): 429 爆炸上限%(V/V): 100 爆炸下限%(V/V): 3.0 溶解性: 易溶于水、多数有机溶剂。 主要用途: 用于制造乙二醇、表面活性剂、洗涤剂、增塑剂以 及树脂等。 其它理化性质: 第十部分:稳定性和反应活性 稳定性: 禁配物: 酸类、碱、醇类、氨、铜。 避免接触的条件: 受热、光照。 聚合危害: 分解产物: 第十一部分:毒理学资料 急性毒性: LD50:无资料 LC50:无资料 亚急性和慢性毒性: 刺激性: 家兔经眼:18mg/6 小时,中度刺激。人经皮:1%,7 秒,皮肤刺激。 致敏性: 致突变性: 致畸性: 致癌性: 第十二部分:生态学资料 生态毒理毒性: 生物降解性: 非生物降解性: 生物富集或生物积累性: 其它有害作用: 该物质对环境有危害,应注意对大气的污染。 第十三部分:废弃处置 废弃物性质: 废弃处置方法: 不含过氧化物的废液经浓缩后,控制一定的速 度燃烧。含过氧化物的废液经浓缩后,在安全距离外敞口燃烧。 废弃注意事项: 第十四部分:运输信息 危险货物编号: 21039 UN 编号: 1040 包装标志: 包装类别: O52 包装方法: 钢质气瓶;安瓿瓶外普通木箱。 运输注意事项: 铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输 规则》中的危险货物配装表进行配装。采用刚瓶运输时必须戴好 钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放,并应将瓶口朝同一方向,不可 交叉;高度不得超过车辆的防护栏板,并用三角木垫卡牢,防止 滚动。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。装运 该物品的车辆排气管必须配备阻火装置, 禁止使用易产生火花的 机械设备和工具装卸。严禁与酸类、碱类、醇类、食用化学品等 混装混运。夏季应早晚运输,防止日光曝晒。中途停留时应远离 火种、热源。公路运输时要按规定路线行驶,禁止在居民区和人 口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。 第十五部分:法规信息 法规信息 化学危险物品安全管理条例 (1987 年 2 月 17 日国务院 发布),化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677 号),工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发 423 号)等法 规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方 面 均 作 了 相 应 规 定 ; 常 用 危 险 化 学 品 的 分 类 及 标 志 (GB 13690-92)将该物质划为第 2.1 类易燃气体;车间空气中环氧乙 烷卫生标准 (GB 11721-89),规定了车间空气中该物质的最高容 许浓度及检测方法。

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