Перегляд вихідного коду сторінки Оксиран

{{Речовина
| назва = Оксиран<ref>Ластухін Ю.О., Воронов С.А. Органічна хімія. — Львів, «Центр Європи», 2006. С. — 348-349.</ref>
| примітка = 
| ширина_шаблону =
| зображення1 =
|   зображення_розмір1 =
|   зображення_Alt1 =
|   зображення_підпис1 = 
| зображення2 =
|   зображення_розмір2 = 
|   зображення_Alt2 = 
|   зображення_підпис2 = 
| зображення_ліве1 = Ethylene oxide.svg
|   зображення_ліве_розмір1 = 100px
|   зображення_ліве_Alt1 =
|   зображення_ліве_підпис1 = Оксиран
| зображення_праве1 = Ethylene-oxide-from-xtal-3D-balls.png
|   зображення_праве_розмір1 = 100px
|   зображення_праве_Alt1 =
|   зображення_праве_підпис1 = 
| зображення_ліве2 = Ethylene-oxide-3D-vdW.png
|   зображення_ліве_розмір2 = 120px
|   зображення_ліве_Alt2 = 
|   зображення_ліве_підпис2 = 
| зображення_праве2 = Ethylene oxide2.png
|   зображення_праве_розмір2 = 120px
|   зображення_праве_Alt2 =
|   зображення_праве_підпис2 = 
| IUPAC_назва = Оксиран
| систематична_назва = 
| інші_назви = Оксид етилену, етиленоксид
| поле1 = {{Речовина Ідентифікатори
|  абревіатури =
|  номер_CAS = 75-21-8
|  PubChem = 6354
|  номер_EINECS = 
|  номер_EC = 200-849-9
|  DrugBank = 
|  KEGG = D03474
|  назва_MeSH = Ethylene+Oxide
|  ChEBI = CHEBI:27561
|  RTECS = KX2450000
|  код_ATC = 
|  SMILES = C1CO1
|  InChI = 1/C2H4O/c1-2-3-1/h1-2H2
|  номер_Бейльштейна = 
|  номер_Гмеліна = 
|  3DMet = 
  }}
| поле2 = {{Речовина Властивості
|  примітка =
|  C= | H= |
|  округлення_маси = 
|  примітки_маса = 
|  формула = C<sub>2</sub>H<sub>4</sub>O
|  молярна_маса = 44,05 г/моль
|  молекулярна_маса = 44 а. о. м.
|  зовнішній_вигляд = безбарвний газ
|  запах = 
|  густина = 0,882 кг/м³
|  температура_плавлення = −111,4&nbsp;°C<ref name="Maas">Maas O., Boomer E., Journal of the American Chemical Society, 44, 1709 (1922). {{ref-en}}</ref>
|  температура_кипіння = 10,7&nbsp;°C
|  розчинність =
|  розчинність1 =
|  розчинник1 =
|  розчинність2 =
|  розчинник2 =
|  тиск_пари = 145,8 кПа (при 20&nbsp;°C)
|  pKa =
|  pKb =
|  ізоелектрична_точка =
|  оптична_активність =
|  діелектрична_проникність = 13,9<ref>Walden P., Zeitschrift für Physikalische Chemie, 70, 569 (1910). {{ref-de}}</ref>
|  показник_заломлення = 1,360 (при 8,4&nbsp;°C)<ref>Auwers K., [[Justus Liebigs Annalen der Chemie]] 415, 145 (1918). {{ref-de}}</ref>
|  в'язкість =
|  диполь = 1,88—1,91<ref>Stuart H. A., Zeitschrift für Physik, 51, 490 (1928). {{ref-de}}</ref>
  }}
| поле3 = {{Речовина Структура
|  кристалічна_структура = 
|  координаційна_геометрія = 
|  молекулярна_геометрія = 
|  диполь =  
  }}
| поле4 = {{Речовина Термохімія
|  теплота_утворення = -52,6 кДж/моль
|  теплота_згоряння = 308,4—332,5 ккал/моль<ref>Berthelot М., Annales de chimie et de physique, 27, 347 (1882). {{ref-fr}}</ref>
|  ентропія = 243 Дж/(моль·К)
|  теплоємність = 48,19 Дж/(моль·К)
  }}
| поле5 = {{Речовина Фармакологія
|  код_ATC =
|  DrugBank =
|  біодоступність =
|  метаболізм =
|  період_напіввиведення =
|  виділення =
|  категорія_вагітності =
|  шляхи_введення =
  }}
| поле6 = {{Речовина Вибухонебезпечність
|  ударна_чутливість =
|  чутливість_до_тертя =
|  швидкість_детонації =
|  тротиловий_еквівалент =
  }}
| поле7 = {{Речовина Небезпеки
|  ГДК = 1 мг/м³
|  ГДК_США =
|  ЛД50 = 72 мг/кг
|  MSDS =
|  ГГС_піктограми =
|  ГГС_фраза =
|  ГГС_застереження =
|  індекс_ЄС =
|  клас_ЄС = 
|  фрази_ризику = 
|  фрази_безпеки = 
|  R/S_фрази =  
|  головні_небезпеки = [[канцероген]]
<!-- NFPA блок -->
|   NFPA-H = 3
|   NFPA-F = 4
|   NFPA-R = 3
|    інше = 
|  температура_спалаху = -18&nbsp;°C
|  температура_самозаймання = 
|  вибухові_границі = 3—100 %
  }}
| поле8 = {{Речовина Пов'язані
|  інші_аніони =
|  інші_катіони =
|  інші_група = 
|   група =
|  інші = [[азірідин]], [[тіїран]], [[боріран]]
  }}
| поле9 = 
| поле10 =
}}
'''Оксира́н''' (етиле́нокси́́д)&nbsp;— насичена гетероциклічна сполука з [[Хімічна формула|хімічною формулою]] [[Карбон|C]]<sub>2</sub>[[Гідроген|H]]<sub>4</sub>[[Оксиген|O]]. Це найпростіший [[Циклічні етери|циклічний етер]]. За звичайних умов перебуває у газоподібному стані. [[Температура кипіння]] становить 10,7&nbsp;°C. Добре розчинний у [[спирт]]ах, [[Діетиловий етер|ефірі]], [[хлороформ]]і, [[Тетрахлорометан|чотирихлористому вуглеці]], [[ацетон]]і та інших [[розчинник]]ах.

Найпоширенішим промисловим методом добування є [[Каталізатор|каталітичне]] [[окиснення]] [[етилен]]у, коли виробництво оксирану здійснюють у нерухомому шарі [[каталізатор]]а з рециркуляцією продуктів реакції.

Оксиран різко відрізняється своїми властивостями від [[етери|етерів]]: на відміну від них, він має велику схильність до [[Реакція приєднання|реакцій приєднання]] і [[Полімеризація|полімеризації]], тобто поводиться як [[Ненасичені вуглеводні|ненасичена сполука]].

[[Токсичність|Токсична]] речовина. Звичайні [[симптом]]и системного отруєння оксираном&nbsp;— [[головний біль]], [[задишка]], [[нудота]] і [[блювання]]. Поріг сприйняття [[Людина|людиною]] запаху оксирану&nbsp;— 1,26&nbsp;мг/л. [[Гранично допустима концентрація]] оксирану в повітрі прийнята рівною 1 мг/л<ref name="Lazarev">Лазарев H. В., Вредные вещества в промышленности, «Химия», ч. I, 1963, стр. 477. {{ref-ru}}</ref>.

Застосовується в органічному синтезі, зокрема для добування [[етиленгліколь|етиленгліколю]], який застосовується у виробництві [[антифриз]]у, як [[розчинник]], [[пластифікатор]], у виробництві [[мономер]]ів для [[Синтетичне волокно|синтетичних волокон]]. Оксиран є важливою сировиною для виробництва неіоногенних [[Поверхнево-активні речовини|поверхнево-активних речовин]].

=== Історія ===
[[Файл:Charles-Adolphe Wurtz.jpg|міні|праворуч|200пкс|Шарль Адольф Вюрц]]
Оксиран вперше отримав і описав його основні властивості в [[1859]] році [[Французи|французький]] хімік [[Шарль Адольф Вюрц]]<ref>Würtz A. Comptes rendus de l'Académie des sciences 1859, 48 p 101–104. {{ref-fr}}</ref><ref>Würtz A., Annales de chimie et de physique, 55, 400 (1859). {{ref-fr}}</ref><ref>Würtz A., Annales de chimie et de physique, 110, 125 (1859). {{ref-fr}}</ref>. Займаючись вивченням похідних [[Етиленгліколь|етиленгліколю]], Вюрц приготував оксиран дією розчину [[Гідроксид калію|їдкого калію]] на [[етиленхлоргідрин]] і визначив, що нова сполука кипить при +13,5 °С, змішується в усіх відношеннях з [[Вода|водою]], утворює з [[Сульфат натрію|сульфатом натрію]] кристалічну сполуку з освіжаючим [[смак]]ом, відновлює водний розчин [[Нітрат срібла(I)|нітрату срібла]], але не дає кристалічного [[осад]]у при дії ефірного розчину [[аміак]]у.
: <math>\mathrm{Cl{-}CH_2{-}CH_2{-}OH + KOH \longrightarrow CH_2(O)CH_2 + KCl + H_2O}</math>

Вюрц розглядав оксиран як [[ангідрид]] [[Гліколі|гліколю]] або його «внутрішній» [[етери|ефір]], відзначаючи, що він є [[ізомер]]ним до [[Оцтовий альдегід|оцтового альдегіду]] і за деякими властивостями схожий з ним. При подальшому вивченні хімічних властивостей оксирану, Вюрц звернув увагу на те, що ці властивості сильно відрізняються від властивостей звичайних ефірів<ref>Würtz A., Annales de chimie et de physique, 116, 249 (1860). {{ref-fr}}</ref>. Особливо вразило Вюрца те, що оксиран в багатьох реакціях поводить себе аналогічно до [[Основи (хімія)|основ]], здатен [[Реакція нейтралізації|нейтралізувати]] [[кислоти]], осаджувати [[метал]]и у вигляді їхніх [[Гідроксиди|гідроксидів]], тобто поводиться як справжня органічна основа. Погляд на оксиран як на сполуку з основними функціями протримався досить довго<ref>Roithner E., Monatshefte für Chemie, 15, 665 (1894). {{ref-de}}</ref>. Однак {{не перекладено|Георг Бредіг|Г. Бредіг|en|Georg Bredig}} в [[1896]] році, вимірюючи [[електропровідність]] водних розчинів оксирану, встановив, що останній не є [[електроліт]]ом<ref>Bredig, Usoff, Electrochemistry, 3, 116 (1896). {{ref-en}}</ref>. У [[1907]] році [[Артур Ганч|А. Ганч]] вимірював електропровідність водних розчинів етиленхлоргідрину, що утворюється при «нейтралізації» [[Хлоридна кислота|соляної кислоти]] оксираном<ref>Hantzsch, Hilbert, Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 40, 1514 (1907). {{ref-de}}</ref>. При цьому він встановив, що етиленхлоргідрин також не є електролітом і його не можна зарахувати до класу [[Солі (хімія)|солей]].

У той же період і інші дослідники виступали проти приписування оксирану справжніх основних функцій<ref>Walkor, Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 34, 4117 (1901). {{ref-de}}</ref><ref>Красуский Ж., Журнал Русского физико-химического общества, 32, 86 (1900). {{ref-ru}}</ref>.

=== Будова молекули ===
[[Файл:Ethylene-oxide.png|міні|праворуч|250пкс|Будова молекули оксирану]]
Вивчення будови [[Молекула|молекули]] оксирану тривало довго і в гострих дискусіях. Одним із головних етапів цього процесу було висунення [[Адольф фон Беєр|Байєром]] своєї «теорії напруження», в якій важливе значення надається спотворенню кутів між напрямками [[Валентність|валентностей]] [[атом]]ів в молекулах. Відповідно до теорії, це спотворення призводить до накопичення в молекулах своєрідної «енергії напруження» і, як наслідок, до нестійкості і підвищеної [[Реакційна здатність|реакційної здатності]].

У [[1908]] році, виходячи з того, що фактична теплота згорання 1 моля оксирану на 18 ккал більша, ніж виходить з розрахунку за правилом [[Адитивність|адитивності]], таку розбіжність пояснили у відповідності з теорією Байєра наявністю напруження в тричленному гетероциклі молекули оксирану<ref>Redgrove H. S., Chemistry News, 98, 2 (1908). {{ref-en}}</ref>. Ці «надлишкові» 18 ккал вважалися мірою напруженості гетероциклу оксирану.

Пізніше було визначено, що кут між напрямками валентностей [[Оксиген|кисню]] в молекулі оксирану становить 64°, в той час як аналогічний кут в «нормальних» кисневих сполуках дорівнює 105° і навіть 111°.

Висновки, зроблені на основі теорії напруження Байєра для пояснення особливостей властивостей оксирану, були додатково обґрунтовані при [[Дифракція електронів|електронографічних]] дослідженнях будови його молекули<ref>Ackermann P., Meyer J., [[Journal of Chemical Physics]], 4, 377 (1936). {{ref-en}}</ref>. Цими даними для оксирану була підтверджена формула будови [[Шарль Адольф Вюрц|Вюрца]] у вигляді тричленного циклу, аналогічно до циклопропану.

== Фізичні властивості ==

За звичайних умов оксиран перебуває у [[газ]]оподібному стані. [[Температура кипіння|Температура його кипіння]] становить 10,7&nbsp;°C. Нижче цієї температури оксиран перебуває у вигляді нейтральної безбарвної досить рухомої рідини.

Чистий оксиран не є провідником [[Електричний струм|електричного струму]], проте при розчиненні [[Солі (хімія)|солей]] (наприклад, [[Хлорид натрію|хлориду натрію]] і особливо [[Нітрат калію|нітрату калію]]), утворює струмопровідні розчини<ref name="Maas"/>. Деякі дослідники вважають, що водні розчини оксирану не проводять електричного струму<ref>Bredig G., Usoff; Z. Electrochem., 3, 116 (1896).</ref>. За іншими даними, вони є слабкими [[Провідники в електричному полі|провідниками]] струму, хоча автори пояснюють [[електропровідність]] цих розчинів вторинними причинами, зокрема утворенням невеликих кількостей [[Гліколева кислота|гліколевої кислоти]]<ref name="Maas"/>.

[[Правило Трутона|Константа Трутона]], що характеризує приріст [[Ентропія|ентропії]] в результаті [[випаровування]] рідини при постійній температурі, для нормальних неасоційованих речовин становить 21. Для оксирану вона становить 20,4-21,14, що також відповідає неасоційованій рідині<ref name="Maas"/><ref>Курбатов В. Я., Журнал Русского химического общества, 43, 1946 (1911). {{ref-ru}}</ref>.

[[Критичний тиск]] оксирану становить 49,1 ат<ref name="Giauque">Giauque W. F., Gordon J., Journal of the American Chemical Society, 71, 2176 (1949). {{ref-en}}</ref><ref>Encyclopedia of Chemicai Technology, v. 5, New York, 1955, p. 906–925. {{ref-en}}</ref>, [[критична температура]] рівна 195,8 ºС<ref name="Giauque"/><ref name=":0">Hess L. G., Tilton V. V., Industrial & Engineering Chemistry Research, 42, №&nbsp;6, 1251 (1950). {{ref-en}}</ref>.

Оксиран добре розчинний у [[спирт]]ах, [[Етери|етерах]], [[хлороформ]]і, [[Тетрахлорометан|чотирихлористому вуглеці]], [[ацетон]]і та інших [[розчинник]]ах<ref>МалиновскийМ. С., Окиси олефинов и их производные, Госхимиздат, 1961. {{ref-ru}}</ref>. У оксирані також розчиняється багато газів, наприклад в рідкому оксирані добре розчиняється [[діоксид вуглецю]] і [[етилен]]<ref>Зимаков П. В., Окись этилена, Госхимиздат, 1946. {{ref-ru}}</ref>, а також [[азот]] і [[насичені вуглеводні]]<ref name=":0"/>. З багатьма вуглеводнями, що киплять в межах температур від −7 ºС до +31 ºС, оксиран утворює [[Азеотропна суміш|азеотропні суміші]]<ref>Horsley L. H., Analytical Chemistry, 19, 525 (1947).</ref>.

== Одержання ==

=== Через етиленхлоргідрин ===

Незважаючи на зростаюче значення способу одержання оксирану прямим окисленням [[етилен]]у, метод його одержання дегідрохлоруванням [[етиленхлоргідрин]]у і досі вельми широко застосовується в різних країнах.

Метод одержання оксирану через етиленхлоргідрин включає такі основні реакції:
* утворення етиленхлоргідрину з етилену і [[хлор]]у у водному середовищі:
: <math>\mathrm{CH_2{=}CH_2 + Cl_2 + H_2O \longrightarrow ClCH_2{-}CH_2OH + HCl}</math>

* перетворення утвореного етиленхлоргідрину в оксиран при взаємодії з [[Луги (хімія)|лугами]]:
: <math>\mathrm{ ClCH_2{-}CH_2OH + MeOH \longrightarrow CH_2(O)CH_2 + MeCl + H_2O}</math>

Розкладання етиленхлоргідрину у водному розчині проводиться при 95—100 °С. Кількість утвореного оксирану залежить від умов процесу і коливається від 16 до 97%. Для розкладання етиленхлоргідрину пропонується використовувати [[гідроксид магнію]], [[карбонат барію]]<ref>Патент [[Сполучені Штати Америки|США]] 2103849, 1937. {{ref-en}}</ref> і [[Гідроксид натрію|їдкий натр]] (розбавлений або концентрований розчин)<ref name=":1">[[Німеччина|Німецький]] патент 299682, 1920. {{ref-de}}</ref><ref>Патент [[Сполучені Штати Америки|США]] 1446872, 1923. {{ref-en}}</ref>. Таким способом оксиран можна одержувати за пониженого<ref>[[Велика Британія|Англійський]] патент 374864, 1931. {{ref-en}}</ref> і підвищеного<ref>Патент [[Сполучені Штати Америки|США]] 1996638, 1934. {{ref-en}}</ref> [[тиск]]у.

У промисловості оксиран спочатку одержували з концентрованого етиленхлоргідрину<ref name=":1"/>. При цьому відбувалася взаємодія концентрованого гарячого розчину лугу з 40%-ним розчином етиленхлоргідрину, отриманого з розбавленого етиленхлоргідрину в цьому ж апараті<ref>Шенфельд Н., Неионогенные моющие средства, Издательство «Химия», 1965. {{ref-ru}}</ref>. Зараз на всіх промислових установках використовують розбавлені розчини етиленхлоргідрину, оскільки концентрування цих розчинів пов'язане з певними труднощами і здорожчує виробництво.

=== Газофазне окиснення етилену ===

При прямому [[Гомогенна система|гомогенному]] окисненні [[етилен]]у [[Оксиген|киснем]] утворюється ряд цінних продуктів: оксиран, [[формальдегід]], [[органічні кислоти]]<ref>Lehners S., Journal of the Society of Chemical Industry, 53, 3737 (1931). {{ref-en}}</ref>. Доволі довго увага дослідників була зосереджена на процесі окиснення етилену до формальдегіду. Проте не менш привабливим є шлях синтезу оксирану гомогенним окисненням етилену в газовій фазі, оскільки для цього процесу не потрібно витрат ні дорогого [[каталізатор]]а, ні [[хлор]]у. Крім того, при цьому способі одержання оксирану не потрібні етилен і [[повітря]] такого високого ступеня очищення, як при каталітичному окисненні етилену. До недоліків цього методу відносяться різноманіття утворених продуктів і низька селективність, що пояснюється [[Ланцюгова реакція|ланцюговою]] природою перетворень і високою температурою. Однак розвиток теорії ланцюгових процесів відкриває нові шляхи вдосконалення реакцій газофазного окиснення етилену.

При температурі нижче 300&nbsp;°С етилен не взаємодіє з киснем, повільне окиснення починається при 300&nbsp;°С<ref name="Bone">Bone W., Haffner M., Rance L., Proceedings of the Royal Society, 143А, 16 (1933).</ref>. З підвищенням температури швидкість процесу різко зростає. Оптимальною температурою вважають ту, при якій 65% поданого в зону реакції кисню вступає у взаємодію з етиленом<ref>[[Велика Британія|Англійський]] патент 924628, 1959. {{ref-en}}</ref>.

=== Каталітичне окиснення етилену ===

Можливість неповного [[окиснення]] [[етилен]]у за наявності [[каталізатор]]ів з одержанням при цьому цінних кисневмісних продуктів була встановлена вже досить давно: із суміші рівних об'ємів етилену і [[Оксиген|кисню]] за наявності [[Платина|платини]] за певних умов утворюється [[оцтова кислота]]<ref>Debereiner J., [[Annalen der Pharmacie]], 2, 343 (1832). {{ref-de}}</ref>. Оцтова кислота утворюється також при окисненні етилену киснем на розпеченій платиновій спіралі. Реакція окиснення в значній мірі визначається обраним каталізатором<ref>Phillips F. C., Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, 6, 213 (1894). {{ref-de}}</ref>.

[[Файл:Silver(I)-oxide-sample.jpg|міні|праворуч|200пкс|[[Оксид срібла(I)|Оксид срібла]] — найбільш поширений каталізатор в процесах одержання оксирану]]
Часткове окиснення етилену з метою одержання [[формальдегід]]у проводили на різних каталізаторах: [[Осмій|Os]], [[Платина|Pt]], [[Срібло|Ag]], [[Мідь|Cu]], {{не перекладено|Сульфат кобальту(II)|CoSO<sub>4</sub>|ru|Сульфат кобальта(II)}}, [[Оксид хрому(III)|Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]], [[Оксид марганцю(IV)|MnO<sub>2</sub>]]<ref>Willstatter R., Bommer U. М., Justus Liebigs Annalen der Chemie, 422, 36 (1921). {{ref-de}}</ref>. Хоча багато з цих каталізаторів знижують температуру окиснення етилену, але при цьому вони не тільки не сприяють збільшенню виходу формальдегіду, а навіть викликають його розпад.

Найкращим для проведення даного процесу виявився срібний каталізатор. Однак внаслідок його великої чутливості до дії контактних отрут, зокрема сірчистих сполук і [[ацетилен]]у, вихідні гази, що застосовуються у виробництві оксирану каталітичним методом (повітря, етилен, кисень), повинні ретельно очищатися<ref>Фраисои Д., Промышленный способ производства окиси этилена и этиленгликоля, в сб. «Окись этилена, этиленгликоли, этиленхлоргидрин», ОНТИ, 1935, стр. 50—61. {{ref-ru}}</ref>.

У всіх промислових технологічних схемах виробництва оксирану прийнятий процес в нерухомому шарі каталізатора з рециркуляцією продуктів реакції. Цей процес зазвичай проводиться в трубчастих апаратах, причому через трубки, заповнені каталізатором, пропускається реакційна газова суміш, а тепло, що виділяється знімається [[Теплоносій|теплоносієм]], який знаходяться в міжтрубному просторі. Надалі стоїть непроста задача виділення чистого продукту. Висока реактивність оксирану становить суттєву технічну проблему при його дистиляції, оскільки за наявних при цьому умов під дією джерела запалювання він може розкладатися з вибухом. Крім того, він схильний разом з наявною водою до утворення [[гліколі]]в. Було винайдено, що дистиляцію оксирану і оксиранвмісної суміші в колоні при абсолютному тиску від 2 до 10 бар та температурі від 20
до 180&nbsp;°С з відведенням чистого оксирану в рідкому або газоподібному агрегатному стані через головку або через боковий відвід концентратора колони можна здійснювати шляхом пропускання суміші через кілька розміщених одна за одною зон зі структурованими пакетами металевих пластин або насадками, засипаними наповнювачами, і з яких щонайменше одна зв'язана із системою гасіння, через яку при збільшенні тиску в колоні понад граничне значення ззовні колони в зону (зони) подають рідкий, гасильний засіб, що змішується із оксираном<ref>{{cite web
 |author      = 
 |authorlink  = 
 |date        = 
 |url         = http://base.ukrpatent.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=22464&chapter=biblio
 |title       = Патент України № 52630. Спосіб дистиляції етиленоксиду.
 |format      = pdf
 |work        = 
 |publisher   = ДП «УІПВ»
 |accessdate  = 26.08.13
 |lang        = 
 |description = 
 |archiveurl  = 
 |archivedate = 
}}{{Недоступне посилання}}</ref>. Енергетично процес оптимізовують використанням вторинної пари<ref>{{cite web
 |author      = 
 |authorlink  = 
 |date        = 
 |url         = http://base.ukrpatent.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=7265&chapter=biblio
 |title       = Патент України № 60382. Спосіб одержання етиленоксиду прямим окислюванням етилену повітрям або киснем.
 |format      = pdf
 |work        = 
 |publisher   = ДП «УІПВ»
 |accessdate  = 26.08.13
 |lang        = 
 |description = 
 |archiveurl  = 
 |archivedate = 
}}{{Недоступне посилання}}</ref>.

=== Препаративні методи ===

За одним із найстаріших препаративних методів оксиран утворюється внаслідок взаємодії їдкого лугу з [[β-хлоретилацет]]атом<ref>Demol Е., [[Justus Liebigs Annalen der Chemie und Pharmacie]], 173, 125 (1874).</ref>:
: <math>\mathrm{ClCH_2{-}CHOCOCH_3 + 2KOH \longrightarrow CH_2(O)CH_2 + KCl + CH_3COOK + H_2O}</math>

Реакція відбувається настільки легко, що її використовують як лабораторний метод одержання оксирану<ref>Шленк В., Бергман Э., Органическая химия, ОНТИ, 1936, стр. 213. {{ref-ru}}</ref>.

Оксиран утворюється з хорошим виходом при дії неорганічних основ на етилгіпохлорит<ref>Dominik W., Bartkiewiezowna J., Przemysł Chemiczny, 18, 373 (1934). {{ref-pl}}</ref>:
: <math>\mathrm{ClOCH_2{-}CH_3 + NaOH \longrightarrow CH_2(O)CH_2 + NaCl + H_2O}</math>

При заміні [[Гідроксид натрію|їдкого натру]] на [[оксид кальцію]] вихід оксирану досягає 90%. Реакція проводиться в герметично закритій посудині, оснащеній [[манометр]]ом і зворотним холодильником. Нагрів проводять на масляній бані. У посудину завантажують розчин їдкого лугу або оксид кальцію і додають водний розчин гіпохлориту.

Інший препаративний метод одержання α-оксидів полягає у взаємодії дигалогенпохідних [[Алкани|алканів]] з [[оксид]]ами [[метал]]ів. За цим методом оксиран можна одержати з дигалогенпохідних [[етан]]у при реакції їх з [[Оксид срібла(I)|оксидом срібла]]<ref>Green H, Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 12, 282 (1879). {{ref-de}}</ref>:
: <math>\mathrm{ICH_2{-}CH_2I + Ag_2O \longrightarrow CH_2(O)CH_2 + 2AgI}</math>

При використанні 1,2-дийодоетану реакційну суміш необхідно нагрівати до 150&nbsp;°С, при використанні 1,2-диброметану&nbsp;— до 250&nbsp;°С. Якщо замість оксиду срібла застосовується [[оксид натрію]], то реакція проводиться при 150&nbsp;°С.

== Хімічні властивості ==

=== Термічне розкладання ===

Оксиран відрізняється відносно високою термічною стійкістю, вона помітно не змінюється при відсутності [[каталізатор]]ів навіть при 300&nbsp;°C. Але при 570&nbsp;°С оксиран розкладається, причому в інтервалі 570—1200 °С ця реакція є [[Екзотермічна реакція|екзотермічною]]<ref>Peytral Е., Bulletin de la Société Chimique de France France, 36, 206 (1926). {{ref-fr}}</ref>. Виходячи з отриманих продуктів [[піроліз]]у, були запропоновані наступні схеми реакцій, що відбуваються при термічному розкладанні:
: <math>\mathrm{4CH_2(O)CH_2 \longrightarrow 4HCHO + C_4H_8}</math>
: <math>\mathrm{CH_2(O)CH_2 \xrightarrow[-H_2O] \ HC{\equiv}CH \ \xrightarrow{+H_2} \ H_2C{=}CH_2}</math>
: <math>\mathrm{CH_2(O)CH_2 \longrightarrow CH_3CHO}</math>

Збільшення швидкості розкладу оксирану за наявності [[Водень|водню]] свідчить про те, що при звичайних [[тиск]]ах ця реакція є бімолекулярною<ref>Heckert W., Meek E., Journal of the American Chemical Society, 51, 2706 (1929). {{ref-en}}</ref>.

Оксиран також розкладається і під дією [[Ультрафіолетове випромінювання|ультрафіолетових променів]]<ref>Phibbs M. K., Darwent B., Steacie E. W. R., Journal of Chemical Physics, 16, 39 (1948). {{ref-en}}</ref>. Продуктами розпаду за наявності [[Ртуть|ртуті]] при кімнатній [[Температура|температурі]] є [[Монооксид вуглецю|оксид вуглецю]], [[водень]], [[альдегіди]] (в основному [[Оцтовий альдегід|оцтовий]] та вищі), [[метан]], [[етан]], [[пропан]] і невелика кількість [[Радикал (хімія)|радикалів]] •CH—CO•<ref>Cvetanovic R. I., Canadian Journal of Chemistry., 33, №&nbsp;11, 1684 (1955). {{ref-en}}</ref>.

Термічний розпад оксирану гальмується [[пропілен]]ом<ref>Rice F. О., Polly О. L., Journal of Chemical Physics, 6, 273 (1936). {{ref-en}}</ref>. [[Інгібітор|Інгібуюча]] дія пропілену, ймовірно, полягає в тому, що він, реагуючи з радикалами R [[Ланцюгова реакція|ланцюгової реакції]], утворює RH і [[Алільна група|алільні]] радикали, які потім рекомбінуються в діаліл і обривають ланцюг.

=== Вибухове розкладання ===

[[Файл:Mercuryfulminate puryfied.jpg|міні|праворуч|200пкс|[[Гримуча ртуть]]]]
Рідкий оксиран дуже стабільний у відношенні до [[Детонатор|детонуючих агентів]]<ref>Wilson Е. М., Journal of the American Rocket Society, 23, №&nbsp;6, 368 (1953). {{ref-en}}</ref>. Однак його випари з [[повітря]]м легко спалахують і є вибухонебезпечними. Займання може статися внаслідок різних причин: під дією [[Гримуча ртуть|гримучої ртуті]] <math>\mathrm{Hg(ONC)_2}</math>, нагрітого [[Платина|платинового]] дроту, [[Статична електрика|статичної електрики]], при розкладанні [[Ацетиленіди|ацетиленідів]] металів, при підводі великої кількості тепла. Ініціаторами займання можуть служити також тліюче [[вугілля]] або вугільні відкладення внаслідок їх здатності до [[самозаймання]] через [[Сорбція|сорбцію]] [[оксиген|кисню]] повітря, а також «гарячі» точки на каталізаторі, що використовується при різних синтезах за участю оксирану.

Одним з головних ініціаторів займання випарів оксирану є відкритий [[вогонь]]. При вибуху їх утворюються [[Оксиген|кисень]], [[водень]], [[метан]], [[Монооксид вуглецю|оксид]] і [[діоксид вуглецю]], [[етан]] і [[етилен]]. При нормальному тиску і кімнатній температурі нижня і верхня вибухові межі випарів оксирану в суміші з повітрям становлять відповідно 3 і 80%<ref>Jones L. W., Kennedy R. E., Industrial & Engineering Chemistry, 22, № 2, 146 (1930). {{ref-en}}</ref><ref>Jones R. M., Industrial & Engineering Chemistry, 25, № 4, 394 (1933). {{ref-en}}</ref>. За іншими даними, верхня вибухова межа дорівнює 100%<ref>Burden F. A., Bourgoyne J. H., Proceedings of the Royal Society (London), A, 199 , 328 (1949). {{ref-en}}</ref><ref>Haenni E. 0., Affens W. A., Lento H. G., Industrial & Engineering Chemistry, 51, №&nbsp;5, 685 (1951). {{ref-en}}</ref>.

При аналізі продуктів, що утворюються при вибуховому займанні оксирану, можна дійти висновку, що під час цього процесу одночасно відбуваються такі реакції<ref>Burgoyne J. H., Burden F. A., Nature, 162, 181 (1948). {{ref-en}}</ref><ref>Burgoyne J. H., Burden F. A., Nature, 163, 723 (1949) {{ref-en}}.</ref>:
: <math>\mathrm{CH_2(O)CH_2 \longrightarrow CH_4 + CO}</math>
: <math>\mathrm{2CH_2(O)CH_2 \longrightarrow C_2H_4 + 2CO + 2H_2}</math>

=== Окиснення ===

При [[Окиснення|окисненні]] оксирану в залежності від умов реакції і природи [[окисник]]а утворюються або [[гліколева кислота]], або (при глибокому окисненні) діоксид вуглецю і [[вода]]. Оксиран окиснює багато окисників у водних розчинах і навіть повітря за наявності губчастої платини<ref>Würtz A., Annales de chimie et de physique, (3), 69, 317, 355 (1863) {{ref-fr}}.</ref>. При його окисненні у водному розчині [[Нітрат срібла(I)|нітратом срібла]] утворюється гліколева кислота<ref>Меншуткин H., Лекции no органической химии, С-Петербург, 1897, стр. 270. {{ref-ru}}</ref>:
: <math>\mathrm{CH_2(O)CH_2 \xrightarrow[H_2O]{AgNO_3} \ HOOC{-}CH_2OH }</math>

=== Відновлення ===

За наявності [[Амальгама|амальгами]] [[Натрій|натрію]] оксиран можна [[Відновлення|відновити]] воднем в [[етанол]]<ref>Würtz A., Annales de chimie et de physique, (3), 69, 317, 355 (1863). {{ref-fr}}</ref><ref>Linnemann E., Monatshefte für Chemie, 6, 369 (1865). {{ref-de}}</ref>:
: <math>\mathrm{CH_2(O)CH_2 + H_2 \longrightarrow CH_3CH_2OH }</math>

Оксиран може відновлюватися до [[алкен]]у, якщо його суміш з [[триетилфосфіт]]ом нагрівати в [[автоклав]]і в атмосфері [[азот]]у (тиск 3,5 атм, температура 174&nbsp;°С)<ref>Scott С., The Journal of Organic Chemistry, 22, 1118 (1957). {{ref-en}}</ref>. При цьому триетилфосфіт переходить в [[триетилфосфат]].

=== Ізомеризація ===

[[Ізомеризація]] оксирану в [[Оцтовий альдегід|ацетальдегід]] була вперше виявлена через появу запаху останнього при дії на газоподібний оксиран [[Хлорид цинку|хлориду цинку]]<ref>Каширский М., Журнал Русского физико-химического общества, 13, 76 (1881). {{ref-ru}}</ref>. Процес можна зобразити так:
: <math>\mathrm{CH_2(O)CH_2 \xrightarrow{ZnCl_2} \ CH_3CHO}</math>

При пропусканні оксирану над активним [[Оксид алюмінію|оксидом алюмінію]]<ref>Ипатьев В. Н., Леонтович В., Chemische Berichte, 36, 2016 (1903). {{ref-de}}</ref> при 200—300&nbsp;°С і над іншими каталізаторами<ref>Nef I., Liebigs Annalen, 335, 197 (1904). {{ref-de}}</ref> також відбувається ізомеризація в ацетальдегід. Але за відсутності каталізатора оксиран, що проходить через розпечену трубку, ізомеризується лише при 500&nbsp;°С. При пропусканні оксирану над оксидом алюмінію при 200&nbsp;°С відбувається не тільки його ізомеризація в ацетальдегід, а й димеризация з утворенням [[1,4-Діоксан|діоксану]]<ref>Юрьев Ю. К., Новицкий К. Ю., Доклады Академии наук СССР, 63, 285 (1948). {{ref-ru}}</ref>.

Оксиран ізомеризується в ацетальдегід і над [[Срібло|срібним]] каталізатором при 323&nbsp;°С<ref>Twigg G. H., [[Transactions of the Faraday Society]], 42, 284, 657 (1946). {{ref-en}}</ref><ref>Twigg G. H., Proceedings of the Royal Society (London), 188A, 92 (1946). {{ref-en}}</ref>. Утворений ацетальдегід за наявності кисню дуже швидко окиснюється до діоксиду вуглецю і води.

=== Полімеризація ===

Рідкий оксиран під впливом різних факторів виявляє схильність до [[Полімеризація|полімеризації]]. Утворення [[полімер]]ів при здійсненні синтезів на основі оксирану (наприклад, одержання [[Поверхнево-активні речовини|поверхнево-активних речовин]]) може призвести до серйозних порушень процесу, що різко погіршить якість кінцевого продукту<ref name="Baize">Baize Т. Н., Industrial & Engineering Chemistry, 53, №&nbsp;11, 903 (1961). {{ref-en}}</ref>.

Полімеризація оксирану може відбуватися при високій температурі під впливом матеріалу посудини при збільшеному відношенні поверхні посудини до її об'єму (тобто при використанні [[Насадка|насадки]])<ref name="Baize" />.

Полімеризація супроводжується виділенням тепла в кількості 20—30 ккал/моль, а оскільки теплота випаровування оксирану становить лише 6,1 ккал/моль, то при швидкому процесі полімеризації в посудині може створитися вельми високий тиск випарів оксирану, що приводить до вибуху<ref>Staudinger H., Schveitier О., Chemische Berichte, 62 , 2395 (1925). {{ref-de}}</ref>. Такі випадки неодноразово спостерігалися на практиці<ref name="Shtaudinger">Штаудингер Г., Высокомолекулярные органические соединения, ОНТИ, 1935, стр. 285–333. {{ref-ru}}</ref>.

Процес полімеризації оксирану залежить від типу каталізатора, температури, характеру середовища та інших факторів. При полімеризації утворюється не однорідний продукт, а суміш полімерів різної [[Молекулярна маса|молекулярної маси]]. Залежно від ступеня полімеризації утворюються рідкі, тверді або воскоподібні речовини. Методами [[Рентгеноструктурний аналіз|рентгеноструктурного аналізу]] встановлено, що тверді полімери мають [[Кристалічна структура|кристалічну структуру]]<ref>Freudenberg Н., [[Justus Liebigs Annalen der Chemie|Liebigs Annalen]], 433, 230 (1923). {{ref-de}}</ref>.

Процес полімеризації оксирану складається з ряду послідовних його взаємодій з водою і [[Полігліколі|полігліколями]]<ref name="Shtaudinger" />:
: <math>\mathrm{CH_2(O)CH_2 + HOH \longrightarrow HO{-}CH_2CH_2{-}OH}</math>
: <math>\mathrm{ HO{-}CH_2CH_2{-}OH  + CH_2(O)CH_2 \longrightarrow HO{-}CH_2CH_2{-}O{-}CH_2CH_2{-}OH}</math>

=== Взаємодія з водою ===
[[Файл:Sample of Ethylene glycol 01.jpg|міні|праворуч|200пкс|[[Етиленгліколь]]&nbsp;— на його виробництво витрачається левова частка всього оксирану]]
Оксиран змішується з водою в усіх співвідношеннях. Його розчин у воді при кімнатній температурі досить стійкий. Якщо витримувати 0,5%-ий розчин оксирану у воді при кімнатній температурі протягом 22 діб, то лише 50% від початкової кількості розчиненої речовини вступить у взаємодію з [[розчинник]]ом<ref>Bronsted I. Н., Kilpatrick М., Kilpatrick М., Journal of the American Chemical Society, 51, 428 (1929). {{ref-en}}</ref>. Стійкою є також і суміш випарів оксирану і води при температурах близько 200&nbsp;°С. Проте достатньо лише невеликих кількостей [[каталізатор]]а, і реакція утворення етиленгліколю відбудеться швидко навіть при кімнатній температурі.

Реакція між оксираном і водою сильно каталізується [[Водень|водневими]] [[іон]]ами і особливо [[Сульфатна кислота|сульфатною кислотою]]<ref>Henry М., Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, 144, 1404 (1907). {{ref-fr}}</ref>. При гідратації оксирану у паровій фазі за наявності [[Ортофосфорна кислота|фосфорної кислоти]], [[Силікагель|силікагелю]] або [[Торій|торію]] утворюється [[Альдегіди|альдегід]], а не [[Гліколі|гліколь]]<ref name="Carihell">Carihell R. K., Galloway I. R., Olsen R. W., Smith I. М., Industrial & Engineering Chemistry, 40, 389 (1948). {{ref-en}}</ref>. [[Оксид срібла(I)|Оксид срібла]] і [[алюміній]] каталізують [[Гідратація|гідратацію]] оксирану до [[Етиленгліколь|етиленгліколю]]. Передбачається, що реакція відбувається через утворення проміжного [[Адсорбція|адсорбційного]] комплексу<ref name="Carihell" />
: <math>\mathrm{Ag_2O + H_2O \longrightarrow Ag_2O{\cdot}H_2O}</math>,
який реагує з оксираном
: <math>\mathrm{Ag_2O \cdot H_2O + CH_2(O)CH_2 \longrightarrow (CH_2OH)_2{\cdot}Ag_2O \longrightarrow HO{-}CH_2OH + Ag_2O}</math>

=== Взаємодія з гідроксилвмісними сполуками ===

За звичайних умов оксиран ще менше схильний до взаємодії з [[етанол]]ом, ніж з водою. У паровій фазі він також вельми важко реагує зі [[спирт]]ом<ref>Jones I. L., Journal of the American Chemical Society, 61, 527 (1939). {{ref-en}}</ref>. Реакцію між спиртами і оксираном можна здійснити або при нагріванні суміші в [[автоклав]]і, або після додавання до неї [[каталізатор]]а. Залежно від кількості оксирану утворюються [[Алкільні групи|моноалкільні]] [[етери]] етиленгліколю або [[полігліколі]]:
: <math>\mathrm{CH_2(O)CH_2 + C_2H_5OH \longrightarrow HO{-}H_2CCH_2{-}OC_2H_5}</math>
:<math>\mathrm{CH_2(O)CH_2 + HO{-}H_2CCH_2{-}OC_2H_5 \longrightarrow HO{-}CH_2CH_2{-}O{-}CH_2CH_2{-}OC_2H_5}</math>

Каталізаторами для цих процесів можуть служити сполуки [[Кислота|кислотного]] та [[Луги (хімія)|лужного]] характеру<ref>Патент [[Сполучені Штати Америки|США]] 1998003, 1933. {{ref-en}}</ref><ref>[[Німеччина|Німецький]] патент 578722, 1933. {{ref-de}}</ref><ref>Патент [[Сполучені Штати Америки|США]] 1614883, 1927. {{ref-en}}</ref>.

Оксиран може конденсуватися з багатоатомними спиртами<ref>[[Німеччина|Німецький]] патент 626491, 1936. {{ref-de}}</ref>. При [[Естерифікація|етерифікації]] продуктів конденсації вищими [[Жирні кислоти|жирними кислотами]] утворюються чудові [[емульгатор]]и. Навіть така складна речовина, як [[целюлоза]], здатна конденсуватися з оксираном. При дії на целюлозу ([[Бавовна|бавовняна]] [[вата]] або [[Бавовняні тканини|тканина]]) оксирану при 50&nbsp;°С утворюється сполука, в якій одна оксиетильна група припадає на 32 моносахаридних залишки C<sub>6</sub>H<sub>10</sub>O<sub>6</sub><ref>[[Велика Британія|Англійський]] патент 439880, 1935. {{ref-en}}</ref>. Наявність розведеного лугу збільшує швидкість етерифікації. Етерифікацію целюлози газоподібним оксираном можна проводити за наявності кислотних каталізаторів або при підвищеному тиску<ref>[[Велика Британія|Англійський]] патент 415382, 1934. {{ref-en}}</ref>.

=== Взаємодія з неорганічними кислотами і їхніми солями ===

Оксиран і його [[Гомологічні ряди|гомологи]] у водних розчинах легко реагують з [[Галогеноводні|галогеноводнями]], утворюючи [[галогенгідрини]]:
<math>\mathrm{CH_2(O)CH_2 + HX \xrightarrow{H_2O} \ HOCH_2{-}CH_2X + H_2O}</math>

У водних розчинах [[хлороводень]] спочатку приєднується до оксирану з великою швидкістю, але реакція не доходить до кінця<ref>Hantzsch A., Hilbert H., Chemische Berichte, 40, 1514 (1907). {{ref-de}}</ref>. Навіть у концентрованій [[Хлоридна кислота|хлоридній кислоті]] не вдається перетворити на [[етиленхлоргідрин]] понад 60% оксирану. Це пояснюється тим, що одночасно відбувається побічна реакція утворення [[Етиленгліколь|етиленгліколю]]. Якщо в холодну концентровану соляну кислоту ввести значну кількість оксирану, особливо без достатнього перемішування, то реакція іноді проходить настільки бурхливо, що супроводжується [[вибух]]ом.

Особливим чином взаємодіє оксиран із [[Фтороводень|фтороводнем]]. При дії оксирану на водний розчин фтороводню [[флуоргідрин]] не утворюється<ref>Paterno E., Oliveri V., Gazzetta Chimica Italiana, 24 (1), 305 (1894). {{ref-it}}</ref>. А при його пропусканні в 30%-ний розчин [[Плавикова кислота|плавикової кислоти]] утворюється етиленгліколь з невеликими домішками [[Діетиленгліколь|діетиленгліколю]]<ref>Swartz F., Bulletin de l'Académie Royale de Belgique, 7, 17 (1914). {{ref-fr}}</ref>.

Оксиран здатен у водних розчинах витісняти [[гідроксиди]] багатьох [[Метали|металів]] з їхніх [[Солі (хімія)|солей]]. Наприклад, при його взаємодії з {{не перекладено|Хлорид марганцю(II)|хлоридом марганцю|ru|Хлорид марганца(II)}} випадає осад {{не перекладено|Гідроксид марганцю(II)|гідроксиду марганцю|ru|Гидроксид марганца(II)}}:
: <math>\mathrm{CH_2(O)CH_2 + MnCl_2 \xrightarrow{H_2O} HOCH_2{-}CH_2Cl + Mn(OH)_2}</math>

Реакцію оксирану з солями металів рекомендується використовувати для очищення хлорованих вуглеводнів від солей різних металів<ref>Французький патент 806632, 1936. {{ref-fr}}</ref>.

=== Взаємодія зі сполуками фосфору, миш'яку, сурми з галогенами ===

При взаємодії оксирану з [[Хлорид фосфору(V)|п'ятихлористим фосфором]] утворюється [[1,2-дихлороетан|дихлороетан]]<ref>Würtz A., Annales de chimie et de physique, 110, 125 (1859). {{ref-de}}</ref>. З [[Хлорид фосфору(III)|трихлористим фосфором]] утворюються хлоретилові етери [[фосфітна кислота|фосфітної кислоти]] та її хлороангідриди<ref>Hanziot М., Bulletin de la Société Chimique de France, (2), 32, 551 (1879). {{ref-fr}}</ref>.

Аналогічно до трихлористого фосфору взаємодіє з оксираном і {{не перекладено|Хлорид миш'яку(III)|трихлористий миш'як|ru|Хлорид мышьяка(III)}}<ref>Малиновский М. С., Журнал общей химии, 10, 1918 (1940). {{ref-ru}}</ref>. Утворені хлоретилові ефіри {{не перекладено|Миш’яковиста кислота|миш'яковистої кислоти|ru|Мышьяковистая кислота}}&nbsp;— це безбарвні рідини, що легко [[гідроліз]]ують.

{{не перекладено|Хлорид сурми(III)|Трихлориста сурма|ru|Хлорид сурьмы(III)}} при кімнатній температурі легко конденсується з оксираном, утворюючи повні і неповні ефіри<ref>Малиновский М. С., Романцеввч М. К., в кн. «Сборник статей по общей химии», т. 2, Изд. АН СССР, 1953, стр. 13. {{ref-ru}}</ref>:
: <math>\mathrm{SbCl_3 + 3CH_2(O)CH_2 \longrightarrow (ClCH_2CH_2O)_3Sb}</math>
:<math>\mathrm{SbCl_3 + 2CH_2(O)CH_2 \longrightarrow (ClCH_2CH_2O)_2SbCl}</math>

=== Взаємодія з органічними кислотами, їхніми ангідридами та естерами ===

При реакції оксирану з [[Органічні кислоти|органічними кислотами]] утворюються моноефіри гліколей, з ангідридами кислот&nbsp;— повні ефіри гліколей.

Оцтовокислі ефіри етиленгліколю були одержані при нагріванні оксирану з [[Оцтова кислота|оцтовою кислотою]] і [[Оцтовий ангідрид|оцтовим ангідридом]]<ref>Würtz A., Annales de chimie et de physique, 113, 255 (1860). {{ref-de}}</ref>:
:<math>\mathrm{CH_2(O)CH_2 + CH_3COOH \longrightarrow HOCH_2{-}CH_2OOCCH_3}</math>
:<math>\mathrm{ CH_2(O)CH_2 + (CH_3CO)_2O \longrightarrow CH_3COOCH_2{-}CH_2OOCCH_3}</math>

Обидва процеси мають промислове значення. [[Каталізатор]]ами для них можуть служити [[сульфатна кислота]]<ref name="Engl.pat">[[Велика Британія|Англійський]] патент 354357, 1941. {{ref-en}}</ref>, [[хлорид заліза(III)]]<ref>Knoevenagel E., Justus Liebigs Annalen der Chemie, 402, 111 (1914). {{ref-de}}</ref>, підкислені гідросилікати ([[pH]] не більше 3)<ref name="Engl.pat"/>.

[[Естери]], одержані поліоксиетилюванням [[Нафтенові кислоти|нафтенових кислот]], мають високу [[Поверхнева активність|поверхневу активність]]<ref>[[Велика Британія|Англійський]] патент 670153. {{ref-en}}</ref>. [[3-Метокси-4-оксибензойна кислота]], оброблена оксираном за наявності алкоголяту натрію, дає міцну і хімічно стійку плівку<ref>Патент [[Сполучені Штати Америки|США]] 2686148, 1951. {{ref-en}}</ref>.

Продукт конденсації {{не перекладено|Поліакрилова кислота|поліакрилової кислоти|ru|Полиакриловая кислота}} з оксираном застосовується як [[емульгатор]]. При конденсації оксирану з ангідридами багатоосновних кислот утворюються цінні [[Полімер|високомолекулярні продукти]]<ref>[[Велика Британія|Англійський]] патент 500300, 1937. {{ref-en}}</ref><ref>[[Франція|Французький]] патент 837626, 1938. {{ref-fr}}</ref>.

=== Взаємодія з азотовмісними основами ===

Реакція оксирану з [[аміак]]ом, що призводить до утворення [[Моноетаноламін|етаноламінів]]<ref>Würtz A., Annales de chimie et de physique, 114, 5 (1860). {{ref-de}}</ref>, зважаючи на цінні властивості останніх і їхніх найпростіших похідних, набула великого промислового значення. Абсолютно сухі оксиран і аміак не взаємодіють, але для того, щоб почалась реакція, досить невеликої кількості води<ref>Knorr L., Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 32, 729 (1899). {{ref-de}}</ref>. Така роль води поширюється і на реакції оксирану з [[Аміни|амінами]].

Через велику реакційну здатність етаноламіни використовуються для синтезу різноманітних продуктів, що застосовуються в [[Текстильна промисловість|текстильній]], [[Шкіряна промисловість|шкіряній]] та парфумерній промисловості. Етаноламіни широко застосовуються при очищенні газів від [[Сірководень|сірководню]], [[Діоксид вуглецю|діоксиду вуглецю]], [[Синильна кислота|ціаністого водню]] і&nbsp;т.&nbsp;д. та в інших галузях<ref>Fischer E. I., Allgemeine oel- und Fett-Zeitung, 32, 489 (1935). {{ref-de}}</ref><ref>Дубянский П., Журнал органической химии, 2, 571 (1936). {{ref-ru}}</ref><ref>Эллис К., Химия углеводородов нефти и их производных, т. 1, ОНТИ, 1936, стр. 1598. {{ref-de}}</ref>.

Продукти конденсації оксирану з різними аміносполуками використовуються як місцеві [[Анестетики|анестезуючі засоби]]<ref>Ruberg L., Shriner R., Journal of the American Chemical Society, 57, 1581 (1935). {{ref-en}}</ref><ref>Goldberg S. D., Whitmore W. E., Journal of the American Chemical Society, 59, 2280 (1937). {{ref-en}}</ref>, [[емульгатор]]и [[жир]]ів і [[Віск|восків]]<ref>Патент [[Сполучені Штати Америки|США]] 1965008, 1934. {{ref-en}}</ref>, [[поверхнево-активні речовини]], [[дезінфекційні засоби]]<ref>Патент [[Німеччина|ФРН]] 1020983, 1958. {{ref-de}}</ref>, [[Змочувач|змочувальні]] і [[Диспергатор (речовина)|диспергуючі]] агенти<ref>[[Велика Британія|Англійський]] патент 801710, 1958. {{ref-en}}</ref> та ін.

=== Взаємодія з діоксидом вуглецю ===

Оксиран при нагріванні взаємодіє з надлишком [[Діоксид вуглецю|діоксиду вуглецю]] при 110—215 °С під високим тиском із застосуванням [[тетраетиламоніййодид]]у як каталізатора<ref>Патент [[Сполучені Штати Америки|США]] 2773070, 1952. {{ref-en}}</ref>. Продуктом реакції є [[етиленкарбонат]]. Каталізаторами одержання етиленкарбонату можуть також служити безводні хлориди [[Кальцій хлористий|кальцію]] і [[Хлорид магнію|магнію]]<ref>Патент [[Сполучені Штати Америки|США]] 2667497, 1954. {{ref-en}}</ref>.
: [[Файл:Ethylene-carbonate-syn.png|380пкс]]

Етиленкарбонат останнім часом привернув до себе увагу як відмінний [[розчинник]] [[Полімер|високомолекулярних сполук]], а також як реагент, що використовується при реакціях приєднання або конденсації з розривом циклу в сполуках з активними [[атом]]ами [[Водень|водню]].

=== Взаємодія із сірковмісними сполуками ===

Оксиран взаємодіє із сірковмісними сполуками за зв'язком S—H<ref>Fromm Е., Jorg Н., Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 58, 304 (1925). {{ref-de}}</ref>. Зокрема він реагує із [[Сірководень|сірководнем]], причому реакція прискорюється наявністю речовин, що містять [[Гідроксил|гідроксильну групу]]<ref>[[Франція|Французький]] патент 769216, 1933. {{ref-fr}}</ref>. Найбільш ефективно реакція відбувається за наявності [[Вода|води]]. Наприклад, після десятиденного витримування еквімолярної суміші води, сірководню та оксирану утворюється [[тіоетиленгліколь]] з майже теоретичним виходом:
: <math>\mathrm{CH_2(O)CH_2 + H_2S \longrightarrow HSCH_2CH_2OH}</math>

Оксиран взаємодіє з різними [[Тіоли|меркаптанами]]<ref>Nenitzescu С. D., Scarlatescu W., Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 68, 587 (1935). {{ref-de}}</ref>. Цю реакцію можна використовувати для приготування органічних [[Сульфіди|сульфідів]]<ref>Othmer D. F., Kern D., Industrial & Engineering Chemistry, 32, 160 (1940). {{ref-en}}</ref>.

Одержано велику кількість різних тіооксидів, які поки широко не застосовуються, але продукти їх конденсації з іншими сполуками використовуються в промисловості<ref>Иоффе Д. В., Рачинский Д. Ю., Успехи химии, 26, 678 (1957). {{ref-ru}}</ref>.

=== Взаємодія з магнійорганічними сполуками ===

Реакція між оксираном і [[Реакція Гріньяра|магнійорганічними сполуками]] є загальним методом синтезу [[Спирти|спиртів]] з подовженим ланцюгом.

При взаємодії оксирану з реактивом Гриньяра в ефірному розчині після розкладання реакційної суміші водою утворюються відповідний спирт і етиленгалогенгідрин. Ця реакція широко використовується для синтезу складних спиртів та інших сполук<ref>Danehy I. P., Vogt R., Newland I., Journal of the American Chemical Society, 56, 2790 (1934) {{ref-en}}.</ref>. Ацетиленові спирти одержували при взаємодії надлишку оксирану, розчиненого в ефірі, з [[Ацетиленід магнію|ацетиленідом магнію]]<ref>Faucouneau, Chemical Reviews, 199, 605 (1934). {{ref-en}}</ref>. При [[гідроліз]]і одержаних сполук виділявся ацетиленовий спирт RC≡C-CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>OH з 40%-ним виходом.

=== Взаємодія з ціанідними сполуками ===

[[Синильна кислота]] досить повільно приєднується до оксирану в безводному середовищі при 50—60&nbsp;°С з утворенням [[етиленціангідрин]]у<ref>Erlenmeyer E., Justus Liebigs Annalen der Chemie, 191, 269 (1878). {{ref-de}}</ref>:
: <math>\mathrm{CH_2(O)CH_2 + HCN \longrightarrow HOCH_2CH_2CN}</math>

Також малою є швидкість цієї реакції і в інертному розчиннику. Однак за наявності [[Галогеніди|галогенідів]] [[Лужноземельні метали|лужноземельних металів]] або їхніх [[Тіоціанати|роданідів]] швидкість реакції збільшується більш ніж у два рази.
Реакція утворення етиленціангідрину має велике промислове значення, оскільки є проміжною стадією при одержанні [[акрилонітрил]]у<ref>[[Німеччина|Німецький]] патент 496372, 1925. {{ref-de}}</ref> і ефірів [[Акрилова кислота|акрилової кислоти]]<ref>Патент [[Сполучені Штати Америки|США]] 1388018, 1921. {{ref-en}}</ref>.

=== Взаємодія з вуглеводнями ===

Оксиран за наявності відповідних [[каталізатор]]ів може взаємодіяти і з [[Вуглеводні|вуглеводнями]] за зв'язком C—H. Наприклад, при пропусканні парів оксирану і [[Хлороводень|хлороводню]] в [[бензен]] за наявності [[Хлорид алюмінію|хлориду алюмінію]] утворюється [[дибензил]] з домішками [[β-фенілетиловий спирт|β-фенілетилового спирту]]<ref>Schaarschmidt A., Hermann L., Szemso В., Chemische Berichte, 58, 1914 (1925). {{ref-de}}</ref>. Крім хлориду алюмінію можна використовувати [[Трифторид бору|фторид бору]] або безводне хлорне залізо<ref name="Canada">[[Канада|Канадський]] патент 340555, 1934. {{ref-en}}</ref>, а також безводний [[фтороводень]]<ref>Kulkotta W., Tinker I., Journal of the American Chemical Society, 60, 986 (1938). {{ref-en}}</ref>.

На конденсацію оксирану з бензеном сприятливо діє низька температура (5—6&nbsp;°С). При цьому отримують високий вихід β-фенілетилового спирту<ref name="Canada" />. Для зменшення утворення побічних продуктів рекомендується підвищувати тиск і вводити добавки [[аміак]]у або [[Аміни|амінів]], що зв'язують утворений хлороводень.

Конденсація оксирану з металовмісними похідними вуглеводнів відбувається за схемою<ref>Adams М., Calvin A., Journal of the American Chemical Society, 72, 4368 (1950). {{ref-en}}</ref>:
: <math>\mathrm{CH_2(O)CH_2 + RNa \longrightarrow RCH_2CH_2ONa}</math>

== Методи аналізу ==

=== Якісне визначення ===

Велика частина [[Якісний аналіз|якісних реакцій]] на оксиран базується на так званій «псевдоосновності» цієї сполуки, тобто на її здатності поводити себе подібно до сильної [[Основи (хімія)|основи]], витісняючи [[гідроксиди]] багатьох [[метал]]ів з їх [[Солі (хімія)|солей]]. Цю властивість ще в [[1860]] році відзначив [[Шарль Адольф Вюрц|Вюрц]], який запропонував специфічний метод виявлення оксирану, оснований на осадженні [[Купрум (II) оксид|оксиду міді]] при його пропусканні в підігрітий [[Гідроксид амонію|аміачний розчин]] [[Купрум сульфат|сульфату міді]]<ref>Wurtz A., Annales de chimie et de physique, 116, 252 (1860). {{ref-fr}}</ref>.

Якісною реакцією на оксиран може служити також наступна реакція<ref>Deckert W., Angewandte Chemie, 45, 559 (1932). {{ref-de}}</ref>:
: <math>\mathrm{CH_2(O)CH_2 + NaCl + H_2O \longrightarrow Cl{-}CH_2CH_2{-}OH + NaOH}</math>

Утворений [[гідроксид натрію]] легко визначається за допомогою [[фенолфталеїн]]у.

Як реактив на оксиран можна використовувати насичений розчин {{не перекладено|Хлорид марганцю(IV)|хлориду марганцю|ru|Хлорид марганца(IV)}}<ref name="Bone"/><ref>Lenher S., Journal of the American Chemical Society, 53, 3737, 3752 (1931). {{ref-en}}</ref>. При їхній взаємодії випадає осад {{не перекладено|Гідроксид марганцю(II)|гідроксиду марганцю|ru|Гидроксид марганца(II)}}:
: <math>\mathrm{2CH_2(O)CH_2 + MnCl_2 + 2H_2O \longrightarrow 2Cl{-}CH_2CH_2{-}OH + Mn(OH)_2}</math>

Для виявлення пари оксирану в [[Повітря|повітрі]] існує два методи:
# пропускання повітря через свіжоприготовлений насичений розчин [[Йодид калію|йодиду калію]], що містить фенолфталеїн: яскраво-рожеве забарвлення з'являється через дві хвилини;
# пропускання повітря через насичений розчин [[Тіосульфат натрію|тіосульфату натрію]], який містить фенолфталеїн: при наявності в повітрі оксирану рожеве забарвлення з'являється миттєво, тобто другий метод є більш чутливим.

Для якісного визначення оксирану можна користуватися індикаторним папером, просякнутим спеціальним розчином, що містить {{не перекладено|Тіоціанат калію|тіоціанат калію|ru|Тиоцианат калия}} і [[залізо]]-[[амоній]]ні [[Галуни природні|галуни]].

Для визначення оксирану можна використати якісну реакцію на епоксидні сполуки, яка базується на виникненні рожевого забарвлення при кип'ятінні водного розчину ''п''-фенілендіаміну з речовиною, що містить епоксидну групу<ref>Levin G., Paint Manufacturer, 24, 434 (1954). {{ref-en}}</ref>. Реакція застосовується для визначення епоксидних груп у епоксидних [[полімер]]ах (при відсутності або після попереднього видалення інших полімерів).

=== Кількісне визначення ===

Спочатку визначення оксирану здійснювалося виключно у водних розчинах. Використовувались розчини мінеральних кислот, що містять солі [[Лужні метали|лужних]] або [[Лужноземельні метали|лужноземельних металів]], такі, як [[хлориди]], [[броміди]], [[йодиди]], [[тіоціанати]]<ref name="Deckert"/><ref>Mousseron М., Jullien J., Peyron A., Parfums, cosmetic savons, 13, 3 (1958). {{ref-en}}</ref>. Як реагент застосовували також насичений на холоді водний розчин [[Сульфіт натрію|сульфіту натрію]]<ref>Swan J. D., Analytical Chemistry, 26, 878 (1954). {{ref-en}}</ref>, що не містить вільної кислоти, або водний розчин тіосульфату натрію<ref>Foucry E., Peintures, Pigments, Vernis, 30, 925 (1954). {{ref-en}}</ref>.

Як добре розчинні солі запропоновані: [[хлорид натрію]]<ref name="Deckert">Deckert W., Zeitschrift für Analytische Chemie, 82, 297 (1930). {{ref-de}}</ref>, [[Хлорид магнію|хлорид]] або {{не перекладено|Бромід магнію|бромід магнію|ru|Бромид магния}}<ref>Lubatti O. F., Journal of the Society of Chemical Industry, 51, 361T (1932). {{ref-de}}</ref>, [[хлорид кальцію]]<ref name="Kerckow">Kerckow F. W., Zeitschrift für Analytische Chemie, 108, 249 (1937). {{ref-de}}</ref>. У всіх трьох методах оксиран реагує з насиченим розчином відповідної солі в розчині [[Хлоридна кислота|соляної]] або [[Сульфатна кислота|сірчаної кислоти]], а потім надлишок кислоти [[Титриметричний аналіз|відтитровують]] розчином лугу за наявності [[Метилоранж|метилового оранжевого]]<ref name="Deckert"/> або [[фенолфталеїн]]у<ref name="Kerckow"/>.

Найстарішим методом кількісного визначення оксирану є метод, в основі якого лежить окиснення оксирану [[Біхромат калію|біхроматом калію]], надлишок якого визначають [[Йодометрія|йодометрично]]<ref>Müller A., [[Chemiker Zeitung]], 44, 513 (1920). {{ref-de}}</ref>. При окисненні молекула оксирану повністю руйнується з утворенням [[Діоксид вуглецю|діоксиду вуглецю]] і [[Вода|води]]:
: <math>\mathrm{3CH_2(O)CH_2 + 5K_2Cr_2O_7 + 20H_2SO_4 \longrightarrow 5K_2SO_4 + 5Cr_2(SO_4)_3 + 6CO_2 + 26H_2O}</math>

Метод [[окиснення]] {{не перекладено|Перйодатна кислота|перйодатною кислотою|ru|Иодная кислота}} є точним і зручним методом аналізу оксирану (точність методу становить 0,1—0,2%). Як реагент використовується 1%-ний розчин перйодатної кислоти в розведеній [[Перхлоратна кислота|перхлоратній кислоті]]<ref>Eastham A. М., Latremouille G. A., The Canadian Journal of Research, 28B, 264 (1950). {{ref-en}}</ref>. Перхлоратна кислота не реагує з оксираном і з перйодатом, а служить лише для збільшення концентрації іонів водню, помітно прискорюючи [[Гідратація|гідратацію]] оксирану:
[[Файл:Bombenkalorimeter mit bombe.jpg|міні|праворуч|200пкс|Сучасний [[калориметр]]]]
: <math>\mathrm{CH_2(O)CH_2 + H_2O \xrightarrow{H^+} \ HOCH_2{-}CH_2OH}</math>

Утворений [[етиленгліколь]] потім кількісно окиснюється перйодатною кислотою:
: <math>\mathrm{HOCH_2{-}CH_2OH + HIO_4 \longrightarrow 2HCHO + HIO_3 + H_2O}</math>

[[Колориметрія (хімія)|Колориметричний]] метод передбачає гідратацію оксирану до етиленгліколю, в результаті взаємодії якого з NaIO<sub>4</sub> утворюється [[формальдегід]]<ref>Critchfield F. Е., Johnson J. В., Analytical Chemistry, 29, 797 (1957). {{ref-en}}</ref>. Його визначають [[Спектрофотометрія|спектрофотометричним]] методом за реакцією з натрієвою сіллю хромотропової кислоти в концентрованій [[Сульфатна кислота|сульфатній кислоті]].

Для визначення оксирану, діоксиду вуглецю та етилену в повітрі за наявності водяної пари сконструйований двоступінчастий [[хроматограф]] зі схемою потоку, при якій фракції, що виходять з обох спіральних колонок, надходять в одну і ту ж комірку для вимірювання [[Теплопровідність|теплопровідності]]<ref>Amberg C. H., Echigoya E., Kulawic D., Canadian Journal of Chemistry, 37, 708 (1959). {{ref-en}}</ref>. Довжина першої колонки дорівнює 5&nbsp;м, в ній поміщений [[целіт 545]] з ''н''-октадеканом (40% від кількості носія). Довжина другої колонки дорівнює 2,5&nbsp;м, в ній знаходиться [[силікагель]] (розмір часток 175—417 мк). Газ-носій&nbsp;— [[гелій]].

== Застосування ==

=== У виробництві етиленгліколю ===
[[Файл:Antifreeze.jpg|міні|праворуч|200пкс|[[Антифриз]] складовою якого є [[етиленгліколь]]]]
Основним похідним оксирану є продукт його [[Гідратація|гідратації]]&nbsp;— [[етиленгліколь]], який використовується для виробництва [[антифриз]]у, [[поліетилентерефталат]]у, олігоефіракрилатів, поліалкіленглікольмалеїнатів, [[целофан]]у, [[Поліуретани|поліуретанів]], входить до складу гальмівних та гартувальних рідин, застосовується як [[розчинник]], [[пластифікатор]], у виробництві [[мономер]]ів для [[Синтетичне волокно|синтетичних волокон]] та ін. Основні галузі застосування етиленгліколю&nbsp;— [[Хімічна промисловість|хімічна]], [[Текстильна промисловість|текстильна]], [[Автомобільна промисловість|автомобільна]], [[Авіаційна промисловість|авіаційна]], [[Електротехнічна промисловість|електротехнічна]].

=== У процесі синтезу ефірів етиленгліколю ===

[[Етери]] етиленгліколю, які одержують з оксирану і [[Спирти|спиртів]]&nbsp;— [[Метанол|метилового]], [[Етанол|етилового]] і [[Бутиловий спирт|бутилового]], є прекрасними розчинниками і широко використовуються у лакофарбовій промисловості. [[Динітроетиленгліколь]] вже багато років застосовується як замінник [[нітрогліцерин]]у для одержання низькозамерзаючого і менш чутливого до удару [[динаміт]]у або як добавка до нітрогліцерину для зниження його температури замерзання<ref>Взрывчатые вещества, Сборник переводных статей, ОНТИ, 1934. {{ref-ru}}</ref>, до [[Нітроцелюлоза|піроксиліну]]&nbsp;— для його пластифікації<ref>Будников М. А. и др., Взрывчатые вещества и пороха, Оборонгиз, 1955. {{ref-ru}}</ref> і&nbsp;т.&nbsp;д.

=== У виробництві поліетиленгліколів ===

[[Діетиленгліколь]] застосовується для виробництва [[Поліефіри|поліефірних]] смол і [[пінопласт]]ів, як селективний розчинник для виділення [[Ароматичні вуглеводні|ароматичних вуглеводнів]] у процесі [[платформінг]]у, для очищення і осушення вуглеводневих газів та ін.

[[Поліетиленгліколь]], який одержують полімеризацією оксирану під дією [[гліколі]]в і  лужних каталізаторів, застосовується у [[Фармацевтична промисловість|фармацевтичній промисловості]], [[Косметика|косметиці]] і у виробництві [[Кераміка|кераміки]] як [[згущувач]], в текстильній промисловості як антистатик і [[змочувач]], компонент гідравлічних рідин і аерозольних композицій, [[Деемульгатори|деемульгатор]] [[Нафта|нафти]], в синтезі поліуретанів.

=== У виробництві поліетиленоксиду ===

Здатність оксирану полімеризуватися і співполімеризуватися з іншими мономерами відома давно. З оксирану, в залежності від ступеня його полімеризації отримують [[полімер]]и з різними характеристиками. Рідкі та воскоподібні або напівтверді полімери можуть використовуватися як [[пластифікатор]]и, мастильні агенти, а також як речовини, що підвищують розчинність деяких сполук або збільшують проникаючу здатність певних розчинників, тощо<ref>{{cite web
 |author      = 
 |authorlink  = 
 |date        = 
 |url         = http://base.ukrpatent.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=170381&chapter=biblio
 |title       = Деклараційний патент на корисну модель № 67756. Спосіб приготування лакофарбових матеріалів для отримання водорозчинного покриття на основі поліетиленоксиду.
 |format      = pdf
 |work        = 
 |publisher   = ДП «УІПВ»
 |accessdate  = 26.08.13
 |lang        = 
 |description = 
 |archiveurl  = https://web.archive.org/web/20160306022628/http://base.ukrpatent.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=170381&chapter=biblio
 |archivedate = 6 березня 2016
}}</ref>. Тверді полімери та кополімери оксирану з іншими мономерами, отримані в блоках або з розчинів (з [[Молекулярна маса|молекулярною масою]] до двох мільйонів), мають дуже цінні фізико-механічні властивості і придатні для використання в різних галузях промисловості. На основі поліоксирану розроблені композиції, придатні для виготовлення твердих [[Електроліти|електролітів]]<ref>{{cite web
 |author      = 
 |authorlink  = 
 |date        = 
 |url         = http://base.ukrpatent.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=83940&chapter=biblio
 |title       = Деклараційний патент на винахід № 31614 A. Композиція на основі поліетиленоксиду /варіанти/.
 |format      = pdf
 |work        = 
 |publisher   = ДП «УІПВ»
 |accessdate  = 25.08.13
 |lang        = 
 |description = 
 |archiveurl  = 
 |archivedate = 
}}{{Недоступне посилання}}</ref> та зниження  гідродинамічного  опору  в  трубопроводах<ref>{{cite web
 |author      = 
 |authorlink  = 
 |date        = 
 |url         = http://base.ukrpatent.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=170383&chapter=biblio
 |title       = Деклараційний патент на винахід № 67758. Спосіб приготування швидкорозчинного поліетиленоксиду.
 |format      = pdf
 |work        = 
 |publisher   = ДП «УІПВ»
 |accessdate  = 26.08.13
 |lang        = 
 |description = 
 |archiveurl  = 
 |archivedate = 
}}{{Недоступне посилання}}</ref>.

=== У виробництві поліетилентерефталату ===

[[Поліетилентерефталат]] одержують взаємодією оксирану з [[Фталева кислота|терефталевою кислотою]]. Він є важливою складовою полімерної індустрії. Застосовується для виготовлення поліефірних волокон, плівок, литих виробів. Його широко використовують у [[Машинобудування|машинобудуванні]], хімічній промисловості, харчовому обладнанні, транспортних і [[конвеєр]]них технологіях, медичній промисловості, [[Приладобудування|приладобудуванні]] і [[Побутова техніка|побутовій техніці]].

=== У виробництві целозольвів ===

[[Целозольви]] одержують в результаті взаємодії оксирану із [[Спирти|спиртами]]. Застосовують як розчинники ефірів [[Целюлоза|целюлози]], природних і синтетичних смол, як компонент розчинників для зняття старих [[Лакофарбові матеріали|лакофарбових покриттів]], присадки до реактивного палива. Також використовують при синтезі пластифікаторів.

=== У виробництві поверхнево-активних речовин ===

При реакціях оксирану з алкілфенолами, жирними [[Спирти|спиртами]], [[Жирні кислоти|жирними кислотами]] і [[Тіоли|меркаптанами]] утворюються неіоногенні [[Поверхнево-активні речовини|детергенти]], причому їх фізичні та хімічні властивості можна змінювати в потрібних напрямках<ref>Неволин Ф., Синтетические моющие средства, Пищепромиздат, 1957. {{ref-ru}}</ref>. Одним з основних переваг цих детергентів є те, що [[стічні води]], які містять їх домішки, легко піддаються біологічному очищенню. Особливо ефективним є застосування неіоногенних поверхнево-активних речовин у [[Нафтовидобування|нафтовидобувній]] і [[Переробка нафти|нафтопереробній]] промисловості, так як при їх використанні збільшується кількість добутої [[Нафта|нафти]], полегшується процес руйнування нафтових [[Емульсія|емульсій]], а отримана нафта містить мінімальну кількість солей і вологи, що полегшує її подальшу переробку.

=== У виробництві етаноламінів ===

[[Етаноламіни]] застосовуються в хімічній, газовій та [[Переробка нафти|нафтопереробній]] промисловості для очищення газів від [[Сірководень|сірководню]], [[Діоксид вуглецю|діоксиду вуглецю]] і деяких інших домішок; як основи для практично нейтральних [[Мило|мил]], що використовуються в [[Текстильна промисловість|текстильній]], [[Шкіряна промисловість|шкіряній]] та інших галузях промисловості; як стабілізатори органічних сполук.

=== Як деемульгатор нафти і нафтопродуктів ===

[[Нафта]] і [[нафтопродукти]] утворюють з водою небажані, проте доволі стійкі [[Емульсія|емульсії]]. Наприклад, стійкі емульсії утворюються при розігріві [[мазут]]у гострою парою. Стабілізаторами таких емульсій є [[асфальтени]], вміст яких у паливних мазутах перевищує 10%. У сірчистих мазутах, особливо продуктах [[крекінг]]у, утворюються ще більш стійкі емульсії. Для руйнування цих емульсій одним із найефективніших способів є додавання [[Деемульгатори|деемульгаторів]]<ref>Технология переработки нефти и газа. Ч. 3-я. Черножуков Н. И. Очистка и разделение нефтяного сыръя, производство товарных нефтепродуктов. – Москва: «Химия», 1978. С. 336. {{ref-ru}}</ref>.

=== Як фумігант ===

Оксиран або його суміш з діоксидом вуглецю може застосовуватися як [[Стерилізація (мікробіологія)|стерилізуючий]] агент, [[Фумігація|фумігант]], засіб захисту від [[кліщі]]в та інших [[Комахи|комах]].

=== У виробництві інших похідних ===

[[Етиленціангідрин]], який одержують з оксирану і [[Синильна кислота|синильної кислоти]], є проміжним продуктом в одному з методів синтезу [[Акрилонітрил|нітрилу акрилової кислоти]], який широко застосовується у виробництві синтетичних волокон і кополімерних [[Синтетичний каучук|синтетичних каучуків]].

=== В інших галузях ===

Оксиран завдяки своїй надзвичайній хімічній активності вступає в реакції з численними сполуками різних класів, тому він застосовується для синтезу речовин, що використовуються у [[Фармацевтична промисловість|фармацевтичній промисловості]], в препаративній [[Хімія|хімії]], в різних галузях промисловості.

Окрім того, оксиран використовується в деяких новітніх методах розділення пар [[Хіральність|хіральних]] ізомерів [[Амінокислота|амінокислот]]<ref>En-Ping Lina, Kai-Cheng Linb, Chia-Wei Changa, Ming-Mu Hsieh. [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0039914013004621 On-line sample preconcentration by sweeping and poly(ethylene oxide)-mediated stacking for simultaneous analysis of nine pairs of amino acid enantiomers in capillary electrophoresis]. [[Talanta]] 114, (30) 2013, pp. 297–303.</ref> та як специфічне середовище для досліджень задопомогою [[Ядерний магнітний резонанс|ЯМР]]<ref>Christian Merle1,
Dr. Grit Kummerlöwe, Dr. J. Christoph Freudenberger, Dr. Felix Halbach, Wolfgang Stöwer, Dr. Christoph Lierse v. Gostomski, Dr. Johannes Höpfner, Timo Beskers, Prof. Dr. Manfred Wilhelm, Prof. Dr. Burkhard Luy. [http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201301929/abstract;jsessionid=98AA6F47E3893C20A97387527EAE45EE.d03t04 Crosslinked Poly(ethylene oxide) as a Versatile Alignment Medium for the Measurement of Residual Anisotropic NMR Parameters]. [[Angewandte Chemie International Edition]] 1-2, 2013, pp. 1-5.</ref>.

== Фізіологічна дія ==

Оксиран здійснює деякий [[Токсичність|токсичний]] вплив як у рідкому, так і в газоподібному стані. На його токсичність великий вплив мають [[вологість повітря]] і його температура<ref>Sudendorf Th., Kröger Е., [[Chemiker Zeitung]], 55, №&nbsp;57, 549 (1931). {{ref-de}}</ref>. Перші дослідження токсичності оксирану мали на меті встановити, наскільки він є [[наркотик]]ом, оскільки його [[Анестетики|анестезуючі]] властивості подібні до дії [[Діетиловий ефір|ефіру]] і [[хлороформ]]у. При дослідах на [[Тварини|тваринах]] було встановлено, що крім наркотичної дії ця речовина [[Отрути|отруйна]] і спричиняє ясно виражені наслідки<ref name="Zernik">Zernik F., Gasmaske, 1—6, 3 (1933). {{ref-de}}</ref>. Симптомами гострого отруєння [[Пес свійський|собак]], [[щур]]ів і [[Миша|мишей]] випарами оксирану є тремтіння [[М'язи|м'язів]], м'язова [[атрофія]] і [[анемія]], сльозотеча, важке дихання, [[нежить]]<ref>Jacobson K. H., Hackley E. B., Feinsilver L., Archives of Industrial Health, 13, №&nbsp;3, 237 (1956). {{ref-en}}</ref>.

[[Файл:AP portable CXR of a patient in acute pulmonary oedema.jpg|міні|праворуч|200пкс|Гострий [[набряк легень]]]]
Отруєння оксираном при вдиханні характеризується двома стадіями: першою&nbsp;— суто наркотичною з помірним місцевим [[подразнення]]м і другою, яка характеризується загальною дією на [[Клітина|клітинну]] тканину. При концентрації випарів оксирану менше 1 мг/л, що відповідає вмісту 0,05 об'ємних %, через 3—4 години виявляється подразнення [[Слизова оболонка|слизових оболонок]] [[Ніс|носа]] і [[Око|очей]] у тварин. При концентраціях більше 1 мг/л подразнююча дію проявляється набагато швидше і виражена сильніше. При концентрації 32 мг/л (1,6 об'ємних %) отруєння супроводжується сильним [[Діарея|проносом]]. З певних концентрацій починає проявлятися запізніла післядія оксирану&nbsp;— через тижні або навіть через місяці.

Смерть собак і [[Кіт|кішок]] настає внаслідок [[Ядуха|задухи]], що супроводжується [[Спазм|судомами]] і загальним [[параліч]]ем. При [[Аутопсія|розтинах]] виявлений сильний [[набряк легень]], їх збільшених в об'ємі і масі. [[Мозкові оболони]] багаті [[кров]]'ю, мозкові [[Кровоносні судини|судини]] розширені. Крім того, спостерігається дегенеративне [[ожиріння]] [[серце]]вого м'яза, а також ожиріння [[Печінка|печінки]] і [[Нирки|нирок]] та застійні явища в них. Ця післядія є, ймовірно, результатом повільних перетворень оксирану в організмі, що призводять до утворення отруйних продуктів. До ймовірних продуктів такого перетворення відносяться [[альдегіди]] ([[ацетальдегід]] та інші). Відбувається також внутрішньоклітинне утворення [[Етиленгліколь|етиленгліколю]] з наступним його окисненням до [[Щавлева кислота|щавлевої кислоти]].

Тривале вдихання повітря, що містить невеликі кількості оксирану, зазвичай небезпечніше від коротких вдихань цієї речовини у великих концентраціях.

У промисловості в більшості випадків [[Людина|людям]] доводиться зазнавати дії розбавлених випарів оксирану. Поріг сприйняття людиною запаху оксирану 1,26 мг/л<ref name="Zernik"/>. Першими ознаками отруєння людини є подразнення слизових оболонок очей і [[Носоглотка|носоглотки]], [[кашель]] при вдиханні<ref>Hollingsworth R. L., Rowe V. К., Oyen F. et al., Archives of Industrial Health, 13, №&nbsp;3, 217 (1956). {{ref-en}}</ref><ref name="Von Oettingen">Von Oettingen W., Occupation and Health Supplement, October, 1939. {{ref-en}}</ref>. Високі концентрації оксирану в повітрі викликають набряк легень. Тривале вдихання невеликих кількостей оксирану навіть за відсутності подразнення слизових оболонок може призвести до непомітного поглинання людиною високотоксичних його концентрацій і до поступового розвинення глибокого системного отруєння. Вдихання оксирану у великих концентраціях негайно викликає подразнення [[Дихальна система|дихальних шляхів]] і свідчить про наявність в повітрі небезпечних його кількостей<ref>Waite С. P., Patty F. A., Vant W. P., United States Public Health Reports, 45, 1832 (1930). {{ref-en}}</ref>.

Звичайні [[симптом]]и системного отруєння оксираном&nbsp;— [[головний біль]], [[задишка]], [[нудота]] і [[блювання]], що триває до півтори доби<ref name="Von Oettingen"/>. Відзначались також пригнічений стан, сонливість, розумова стомлюваність, порушення координації і зміна складу крові ([[лімфоцитоз]] і [[лейкоцитоз]])<ref>Sexton R. I., Archives of Industrial Hygiene and Occupational Medicine, 2, №&nbsp;5, 549 (1950). {{ref-en}}</ref>. Після вдихання випарів оксирану протягом 1 хвилини починається легке серцебиття, посмикування м'язів, почервоніння обличчя, а потім головні болі і зниження [[слух]]у<ref>Tilling W., Arzneimittel-Forschung, 169, №&nbsp;3—4, 216 (1954). {{ref-de}}</ref>.

Після перебування людини в атмосфері, що містить випари оксирану, протягом 10 хвилин наступало сильне блювання, [[запаморочення]] і порушення серцевої діяльності протягом декількох тижнів. При отруєнні оксираном починаються також сильний пульсуючий головний біль, запаморочення, невпевненість при [[Ходьба|ходьбі]], утруднення мови, розлад сну, болі в [[Ноги|ногах]], млявість і скованість<ref>Бонгард Э. М., Шляпин В. Ф., Гигиена труда и профессиональных заболеваний, №&nbsp;2, 9 (1960). {{ref-ru}}</ref>. Оксиран є [[протоплазма]]тичною отрутою<ref>Carozzi L., Folia Medica (Naples), 33, 97 (1950). {{ref-it}}</ref>.

Рідкий оксиран при попаданні в око людини викликає [[опік]] [[Рогівка|рогівки]], який при відповідній обробці проходить через два дні<ref>McLaughlin R. S., American Journal of Ophthalmology, 29, 1355 (1946). {{ref-en}}</ref>. Після однохвилинної дії 50%-ного розчину оксирану на [[Шкіра|шкіру]] через 1—5 годин з'являються почервоніння, набряк, дрібні пухирі, які зникають через 6-12 годин<ref>Соринсон H. С., Вестник дерматологии и венерологии, №&nbsp;1, 5, 64 (1958). {{ref-ru}}</ref>. При тривалій дії 1%-ного розчину оксирану спостерігались опіки другого ступеня. Через 6—12 годин після контакту з'являються великі пухирі, що супроводжувалися значним почервонінням, [[Сверблячка|сверблячкою]], [[виразка]]ми шкіри і болем.

[[Гранично допустима концентрація]] оксирану в повітрі прийнята рівною 1 мг/л<ref name="Lazarev" />.

== Див. також ==
{{commonscat|Ethylene oxide}}
* [[Етилен]]
* [[Епоксипропан]]
* [[Етиленгліколь]]
* [[Діетиленгліколь]]
* [[Гліколі]]
* [[Полігліколі]]

== Примітки ==
{{reflist|2}}

== Джерела ==

* {{книга |автор = Ластухін Ю.О., Воронов С.А. |частина = |заголовок = Органічна хімія |оригінал = |посилання = |відповідальний = |видання = Видання третє |місце = Львів |видавництво = Центр Європи |рік = 2006 |том = |сторінки = 348-356 |сторінок = 864 |серія = |isbn = 966-7022-19-6 |тираж = }}
* {{книга |автор = Бесслінг Б., Цекк С., Плюккхан Ю., Майєр Т., Льоффлер У., Шпігель Г., Балленвег Р., Бруді Г., Гізельберг К., Хільпрехт Л., Тер'юнг В., Ауер Х., Польт А., Шолль Ш. |частина = |заголовок = Патент України № 52630. Спосіб дистиляції етиленоксиду |оригінал = |посилання = http://base.ukrpatent.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=22464&chapter=biblio |відповідальний = |видання = |місце = |видавництво = |рік = |том = |сторінки = |сторінок = |серія = |isbn = |тираж = }}
* {{книга |автор = Тайз Г., Вансант Ф. |частина = |заголовок = Патент України № 60382. Спосіб одержання етиленоксиду прямим окислюванням етилену повітрям або киснем |оригінал = |посилання = http://base.ukrpatent.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=22464&chapter=biblio |відповідальний = |видання = |місце = |видавництво = |рік = |том = |сторінки = |сторінок = |серія = |isbn = |тираж = }}
* {{книга |автор = Ступін О. Б., Симоненко О. П., Сердюк О. І., Фоменко С. О. |частина = |заголовок = Деклараційний патент на корисну модель № 67756. Спосіб приготування лакофарбових матеріалів для отримання водорозчинного покриття на основі поліетиленоксиду |оригінал = |посилання = http://base.ukrpatent.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=7265&chapter=biblio |відповідальний = |видання = |місце = |видавництво = |рік = |том = |сторінки = |сторінок = |серія = |isbn = |тираж = }}
* {{книга |автор = Посудієвський О. Ю., Курись Я. І., Походенко В. Д. |частина = |заголовок = Деклараційний патент на винахід № 31614 A. Композиція на основі поліетиленоксиду /варіанти/ |оригінал = |посилання = http://base.ukrpatent.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=83940&chapter=biblio |відповідальний = |видання = |місце = |видавництво = |рік = |том = |сторінки = |сторінок = |серія = |isbn = |тираж = }}
* {{книга |автор = Ступін О. Б., Симоненко О. П., Сердюк О. І., Собко О. Ю. |частина = |заголовок = Деклараційний патент на винахід № 67758. Спосіб приготування швидкорозчинного поліетиленоксиду |оригінал = |посилання = http://base.ukrpatent.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=170383&chapter=biblio |відповідальний = |видання = |місце = |видавництво = |рік = |том = |сторінки = |сторінок = |серія = |isbn = |тираж = }}
* {{книга |автор = Зимаков П.В., Дымент О.Н., Богословский Н.А. |частина = |заголовок = Окись этилена |оригінал = |посилання = |відповідальний = |видання = |місце = Москва |видавництво = Химия |рік = 1967 |том = |сторінки = |сторінок = 320 |серія = |isbn = |тираж = }} {{ref-ru}}
* {{книга |автор = Дрюк В.Г., Карцев В.Г., Войцеховская М.А. |частина = |заголовок = Оксираны — синтез и биологическая активность |оригінал = |посилання = |відповідальний = |видання = |місце = Москва |видавництво = Богородский печатник |рік = 1999 |том = |сторінки = |сторінок = |серія = |isbn = 5-89589-008-3 |тираж = 999}} {{ref-ru}}
* {{книга |автор = Дымент О.Н., Казанский К.С., Мирошников А.М. |частина = |заголовок = Гликоли и другие производные окисей этилена и пропилена |оригінал = |посилання = |відповідальний = |видання = |місце = Москва |видавництво = Химия |рік = 1976 |том = |сторінки = |сторінок = 376 |серія = |isbn = |тираж = }} {{ref-ru}}
* {{книга |автор = |частина = |заголовок = Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. |оригінал = |посилання = |відповідальний = Под. ред. Лазарев Н. В. и Левиной Э. Н. |видання = |місце = Ленинград |видавництво = Химия |рік = 1976 |том = 1 |сторінки = 475-478 |сторінок = 592 |серія = |isbn = |тираж = 49000 }} {{ref-ru}}
* {{книга |автор = Нуртдинов С. Х., Николаев В. Ф., Султанова Р. Б., Фахрутдинова Р. А. |частина = |заголовок = Оксид этилена и его производные |оригінал = |посилання = |відповідальний = |видання = |місце = Калининград |видавництво = КГТУ |рік = 2007 |том = |сторінки = |сторінок = 90 |серія = |isbn = 9785788204598 |тираж = }} {{ref-ru}}
* {{книга |автор = |частина = |заголовок = Ethylene Oxide |оригінал = |посилання = |відповідальний = |видання = |місце = |видавництво = Environment Canada |рік = 2001 |том = |сторінки = |сторінок = 82 |серія = |isbn = 9780662289807 |тираж = }} {{ref-en}}

== Посилання ==

* {{cite web |url= http://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/2393/etilenoksid |title= Фармацевтична енциклопедія |author= Ткаченко О. В. |date=  |work=  |publisher=  |accessdate=  |language=  |archiveurl= https://web.archive.org/web/20160803144312/http://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/2393/etilenoksid |archive-date= 3 серпня 2016 }}
* {{cite web |url= http://dk16.dovidnyk.info/index.php?rozd=10117 |title= Державний класифікатор продукції та послуг |author=  |date=  |work=  |publisher=  |accessdate=  |language=  |archiveurl= https://web.archive.org/web/20150426064724/http://dk16.dovidnyk.info/index.php?rozd=10117 |archive-date= 26 квітня 2015 }}
* {{cite web |url= http://posibnyky.vntu.edu.ua/chemistry2/4.3.4.html |title= Органічна хімія і екологія |author= Ранський А. П. |date=  |work=  |publisher=  |accessdate=  |language=  |archiveurl= https://web.archive.org/web/20130424024657/http://posibnyky.vntu.edu.ua/chemistry2/4.3.4.html |archive-date= 24 квітня 2013 }}
* {{cite web |url= http://www.anpro.com/support/MSDS.pdf |title= Сертифікат безпечності оксирану |author=  |date=  |work=  |publisher=  |accessdate=  |language=  |archiveurl= https://web.archive.org/web/20131008060241/http://www.anpro.com/support/MSDS.pdf |archive-date= 8 жовтня 2013 }} {{ref-en}}
* {{cite web |url= http://www.cdc.gov/niosh/topics/ethyleneoxide |title= Національний інститут з охорони праці та здоров'я |author=  |date=  |work=  |publisher=  |accessdate=  |language=  |archiveurl= https://web.archive.org/web/20130825095003/http://www.cdc.gov/niosh/topics/ethyleneoxide/ |archive-date= 25 серпня 2013 }} {{ref-en}}
* {{cite web |url= http://www.chemguide.co.uk/organicprops/alkenes/epoxyethane.html |title= Виробництво оксирану |author=  |date=  |work=  |publisher=  |accessdate=  |language=  |archiveurl= https://www.webcitation.org/615s28FTi?url=http://www.chemguide.co.uk/organicprops/alkenes/epoxyethane.html |archive-date= 21 серпня 2011 }} {{ref-en}}

{{Циклічні етери}}
{{Бібліоінформація}}
{{Добра стаття}}

[[Категорія:Епоксиди]]
[[Категорія:Мономери]]
[[Категорія:Продукти нафтохімічної промисловості]]
[[Категорія:Антисептики]]
[[Категорія:Вибухові речовини]]
[[Категорія:Лікарські засоби за алфавітом]]
[[Категорія:Товарні хімікати]]