环氧乙烷基本知识全解

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 GH4O,结构式CH-CH2,分子量。是一种重要 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 °C，沸点为10.8 C。在常温常压下环氧乙烷 是无色气体，比空气重，其密度，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 C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 ）起反应表1.不同温度下环氧乙烷的蒸气压：压温度（C）0.010.7蒸气压（mmH）可以杀灭各种微生物，包是一种广谱性灭菌消毒剂。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， 括细菌繁殖体、芽胞、病毒和真菌孢子， 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 C。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 6080%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%勺条件下，40C以下升高温度, 环氧乙烷杀菌作用加强明显，40C -54 C之间，升高温度，影响 变小。54C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 40C。(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50C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Qo值为，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（-MH）,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（-CHCHOH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:OC2H4OH-NHC2H4OH蛍白辰 < NH2+C2H4O 蚩白圖-SHS-C2H4OH-O-C2H4OH 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： 47CAS No.： 75-21-8分子式： C2H4O分子量：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 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30C。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