Mikä on etoksylaatio?

Etoksylaatio on kemiallinen prosessi, jota käytetään teollisuudessa pinta -aktiivisten aineiden luomiseen, jotka ovat yhdisteitä, jotka vähentävät nesteiden pintajännitystä. Etoksylointiprosessi sisältää eteenioksidin lisäämisen alkoholiin tai fenoliin tuotteiden tuottamiseksi. Monilla etoksylointituotteilla on kaupallisia sovelluksia, ja joitain käytetään biokemiassa ja lääketieteessä. Vaikka useimpia pinta -aktiivisia aineita voidaan käyttää laajasti, toiset ovat vaarallisia ihmisille ja ympäristölle, ja joissakin maissa niiden käyttöä on rajoitettu.

Yleisesti etoksyloituja yhdisteitä ovat nonyylifenoli, amiinit, rasvahapot ja rasva -alkoholit. Katalyytti, kuten kaliumhydroksidi, on tavallisesti lisättävä etyleenioksidin kanssa etoksylointireaktion nopeuttamiseksi. Jotkut yhdisteet, kuten maitohappo ja 12-hydroksisteariinihappo, voidaan etoksyloida ilman katalyyttiä.

Teollisuuslaitoksissa etoksylointi voi sisältää esikäsittelyvaiheen, jossa vesi poistetaan vieraiden yhdisteiden muodostumisen estämiseksi, ja jälkikäsittelyvaiheen, jossa katalyytti neutraloidaan ja poistetaan. Reaktion eri vaiheet voivat tapahtua eri astioissa tai yhdessä suuressa reaktorissa. Reaktion suunnittelu riippuu tehokkuudesta. Teolliset kemistit valvovat usein suoraan etoksylaatioprosessia ja tekevät muutoksia tuottavuuden lisäämiseksi.

Etoksylaatiotuotteet tunnetaan etoksyloiduista materiaaleista tai pinta -aktiivisista aineista. Nämä ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka sisältävät sekä hydrofiilisiä (vettä houkuttelevia) että hydrofobisia (vettä hylkiviä) ryhmiä. Pinta -aktiiviset aineet muuttavat nesteiden pintaominaisuuksia, koska niiden rakenne saa ne siirtymään nesteen rajapintaan. Esimerkiksi vedessä pinta-aktiiviset aineet siirtyvät ilma-vesi-rajalle, mutta öljy-vesi-seoksessa pinta-aktiiviset aineet siirtyvät öljy-vesi-rajalle. Termi pinta -aktiivinen aine on lyhennetty versio termistä pinta -aktiivinen aine, mikä heijastaa tätä käyttäytymistä.

Pinta -aktiivisia aineita löytyy pesuaineista, shampoista, maaleista, musteista, torjunta -aineista ja lukuisista muista kaupallisista tuotteista. Niitä käytetään tyypillisesti emulgointiaineina, jotka aiheuttavat muuten sekoittumattomien nesteiden sekoittumisen, tai vaahdotusaineina ja puhdistusaineina. Joillakin pinta -aktiivisilla aineilla on biokemiallisia sovelluksia, ja niitä käytetään proteiinien erottamiseen soluista tai proteiinien liukoistamiseksi liuokseen.

Tiettyä etoksylaatiotyyppiä, joka tunnetaan nimellä PEGylaatio, käytetään lääketieteessä edistämään lääkkeiden jakelua kehossa. PEGylaatiossa polyetyleeniglykoliketjut kiinnittyvät terapeuttiseen proteiiniin tai lääkeaineeseen. Tämä estää kehon immuunijärjestelmää tunnistamasta ja hyökkäämästä lääkettä tai proteiinia ja mahdollistaa myös normaalisti liukenemattomien lääkkeiden liukenemisen veteen.
Jotkin etoksyloidut materiaalit voivat olla vaarallisia, ja jotkut valtion virastot säätelevät niitä tällä hetkellä. Nonyylifenolietoksylaatit (NPE), joita käytetään torjunta -aineissa, teollisissa pesuaineissa ja joissakin kotitalouksien puhdistusaineissa, voivat päästä pohjaveteen ja maaperään viemärijärjestelmän kautta. NPE -yhdisteillä on myrkyllisiä vaikutuksia vesieliöihin ja lisäksi ne aiheuttavat lisääntymisongelmia eläimillä. Huolta mahdollisuudesta, että NPE: t voivat siirtyä maatalousmaan kautta ihmisten ravinnoksi, on johtanut niiden käytön rajoittamiseen useissa maissa.