Karakteristik, ketentuan & sejarah Etilen Oksida.

Jul 21, 2022

Kode CAS No. 75-21-8

Deskripsi

Ethylene Oxide atau Etilen oksida (C₂H₄O) adalah gas yang mudah terbakar dengan bau agak manis. Istilah lain untuk etilen oksida adalah “dimetilen oksida,” “1,2-epoksi etana,” dan “oksiran.”

Struktur cincin etilen oksida sangat tegang, maka dengan mudah berpartisipasi dalam sejumlah reaksi adisi yang menghasilkan pembukaan cincin.

Etilen oksida adalah isomer dengan asetaldehida dan dengan vinil alkohol. Etilen oksida diproduksi secara industri dengan oksidasi etilen dan dengan adanya katalis perak.

Selain itu, etilen oksida juga merupakan cairan beracun dan masuk kategori B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun). Bahan ini dapat diperoleh melalui oksidasi fase uap etilen.

Aplikasi

Karena reaktivitasnya atau mudah bereaksi inilah yang membuatnya berguna. Meskipun terlalu berbahaya untuk penggunaan rumah tangga langsung dan umumnya tidak dikenal oleh konsumen, etilen oksida digunakan untuk membuat banyak produk konsumen serta bahan kimia non-konsumen dan intermediet.

Etilen oksida digunakan di banyak industri. Etilen oksida adalah salah satu bahan baku terpenting yang digunakan dalam produksi kimia skala besar. Sebagian besar etilen oksida digunakan untuk sintesis etilen glikol, termasuk dietilen glikol dan trietilen glikol, yang menyumbang hingga 75% dari konsumsi global. Produk penting lainnya termasuk etilen glikol eter, etanolamin dan etoksilat.

Sektor	Permintaan Pasar (%)
Agrokimia	7
Bahan kimia ladang minyak	10
Deterjen	25
Tekstil	35
Perawatan pribadi	10
Farmasi	8
Lainnya	5

Produk-produk tersebut antara lain deterjen, pengental, pelarut, plastik, dan berbagai bahan kimia organik seperti etilen glikol, etanolamin, glikol sederhana dan kompleks, eter poliglikol, dan senyawa lainnya.

Polyethyleneglycols digunakan dalam parfum, kosmetik, farmasi, pelumas, pengencer cat dan plasticizer. Etilen glikol eter adalah bagian dari minyak rem, deterjen, pelarut, lak dan cat.

Etanolamin digunakan dalam pembuatan sabun dan deterjen dan untuk pemurnian gas alam. Etoksilat adalah produk reaksi etilen oksida dengan alkohol, asam, atau amina yang lebih tinggi. Etoksilat digunakan dalam pembuatan deterjen, surfaktan, pengemulsi dan dispersan.

Meskipun merupakan bahan baku vital dengan aplikasi yang beragam, termasuk pembuatan produk seperti polisorbat 20 dan polietilen glikol (PEG) yang seringkali lebih efektif dan kurang beracun dibandingkan bahan alternatif, etilen oksida itu sendiri adalah zat yang sangat berbahaya.

Di industri, produk ini adalah bahan kimia industri yang penting, yang digunakan sebagai zat antibeku dan poliester. Selain itu, digunakan untuk produksi polietilen tereftalat (PET – bahan baku untuk botol plastik), cairan pendingin dan pelarut.

Etilen oksida adalah disinfektan permukaan yang banyak digunakan di rumah sakit dan industri peralatan medis untuk menggantikan uap dalam sterilisasi alat dan peralatan yang peka terhadap panas, seperti jarum suntik plastik sekali pakai. Di samping itu, produk ini dapat digunakan sebagai fumigan untuk mensterilkan peralatan gigi dan medis.

Di industry tekstil, etilen oksida juga digunakan untuk fasilitas penyimpanan pakaian dan bulu. Pemrosesan fasilitas penyimpanan berlaku juga untuk tembakau, paket biji-bijian, karung beras, dll. Disampin itu dapat digunakan untuk melindungi dokumen berharga.

Karena karakternya yang sangat mudah terbakar dan sangat eksplosif sehingga bahan ini juga digunakan sebagai komponen utama senjata termobarik.

Oleh karena itu, biasanya ditangani dan dikirim sebagai cairan berpendingin untuk mengontrol sifat berbahayanya.

Informasi Bahaya

Paparan etilen oksida dapat menyebabkan sakit kepala, mual, muntah, diare, kesulitan bernapas, rasa kantuk, lesu, kelelahan, mata dan kulit rasa terbakar, peradangan (radang tenggorokan), dan efek reproduksi.

Pekerja dapat dirugikan dari paparan etilen oksida. Tingkat paparan tergantung pada dosis, durasi, dan pekerjaan yang dilakukan.

Beberapa contoh pekerjaan yang berisiko terpapar etilen oksida adalah sebagai berikut:

Pekerja pabrik di pabrik yang menggunakannya untuk memproduksi pelarut, antibeku, tekstil, deterjen, perekat, dan busa poliuretan.
Pekerja pabrik yang bekerja di pabrik yang memproduksi etilen oksida.
Pekerja pertanian yang menggunakan bahan ini untuk mengendalikan serangga di tempat sampah.
Pekerja rumah sakit yang menggunakannya untuk mensterilkan peralatan dan perlengkapan medis.

Karena merupakan bahan B3 yang termasuk dalam toksik akut, yakni akut terhadap kulit, akut jika terhirup, karsinogenik, jika mengenai mata akan berakibat kerusakan, maka harus dilakukan pengendalian. Pada suhu kamar merupakan gas yang mudah terbakar, karsinogenik, mutagenik, mengiritasi, dan anestesi.

NIOSH merekomendasikan agar perusahaan menggunakan Hirarki Kontrol untuk mencegah terjadinya cedera. Pekerja yang menggunakan etilen oksida, diharapkan membaca label bahan kimia dan Lembar Data Keselamatan (MSDS/ Material Safety Data Sheets) yang menyertainya untuk informasi bahaya.

Untuk mendapatkan informasi tentang Mengelola Keselamatan Bahan Kimia di Tempat Kerja dan untuk mempelajari lebih lanjut tentang cara mengendalikan paparan bahan kimia di tempat kerja, maka sebaiknya mengunjungi situs NIOSH.

Sejarahnya

Etilen oksida pertama kali ditemukan pada tahun 1859 oleh kimiawan Prancis Charles-Adolphe Wurtz, yang dibuat dari reaksi 2-kloroetanol dengan kalium hidroksida:

Cl–CH2CH2–OH + KOH → (CH2CH2)O + KCl + H2O

Wurtz mengukur titik didih etilen oksida pada 13,5 °C (56,3 °F), sedikit lebih tinggi dari nilai sekarang, dan menemukan kemampuan etilen oksida untuk bereaksi dengan asam dan garam logam.

Wurtz keliru berasumsi bahwa etilen oksida memiliki sifat basa organik. Kesalahpahaman ini bertahan sampai tahun 1896 ketika Georg Bredig menemukan bahwa etilen oksida bukanlah elektrolit. Bahwa bahan ini berbeda dari eter lain, terutama oleh kecenderungannya untuk terlibat dalam reaksi adisi yang khas dari senyawa tak jenuh. Struktur segitiga heterosiklik dari etilen oksida diusulkan pada tahun 1868 atau sebelumnya

Sintesis Wurtz tahun 1859 tetap menjadi satu-satunya metode pembuatan etilen oksida, meskipun banyak upaya, termasuk oleh Wurtz sendiri, untuk menghasilkan etilen oksida langsung dari etilen.

Namun, pada tahun 1931 ahli kimia Prancis Theodore Lefort mengembangkan metode oksidasi langsung etilen dengan adanya katalis perak. Sejak 1940, hampir semua produksi industri etilen oksida mengandalkan proses ini.

Sterilisasi dengan etilen oksida untuk pengawetan rempah-rempah dipatenkan pada tahun 1938 oleh ahli kimia Amerika Lloyd Hall. Etilen oksida memenuhi kepentingan industri selama Perang Dunia I sebagai prekursor untuk etilen glikol pendingin dan gas mustard senjata kimia.

Produksi Komersial Pertama

Produksi komersial etilen oksida dimulai pada tahun 1914 ketika BASF membangun pabrik pertama yang menggunakan proses klorohidrin (reaksi etilen klorohidrin dengan kalsium hidroksida).

Proses klorohidrin tidak menarik karena beberapa alasan, termasuk efisiensi yang rendah dan hilangnya klorin yang berharga menjadi kalsium klorida.

Oksidasi langsung etilen melalui udara yang lebih efisien ditemukan oleh Lefort pada tahun 1931 dan pada tahun 1937 Union Carbide membuka pabrik pertama menggunakan proses ini.

Kemudian kinerjanya lebih ditingkatkan pada tahun 1958 oleh Shell Oil Co., dengan mengganti udara dengan oksigen dan menggunakan suhu tinggi 200–300 °C (390–570 °F) dan tekanan (1–3 MPa (150–440 psi)).

Proses yang lebih efisien ini menyumbang sekitar setengah dari produksi etilen oksida pada 1950-an di AS, dan setelah 1975, metode ini sepenuhnya menggantikan metode sebelumnya. Produksi etilen oksida menyumbang sekitar 11% dari permintaan etilen di seluruh dunia.

Penggunaan metode produksi dalam industri global

Oksidasi langsung etilena dipatenkan oleh Lefort pada tahun 1931. Metode ini berulang kali dimodifikasi untuk penggunaan industri, dan setidaknya empat variasi utama diketahui. Keempatnya menggunakan oksidasi oleh oksigen atau udara dan katalis berbasis perak, tetapi berbeda dalam detail teknologi dan implementasi perangkat keras.

Union Carbide (saat ini merupakan divisi dari Dow Chemical Company) adalah perusahaan pertama yang mengembangkan proses oksidasi langsung.

Sebuah metode produksi serupa dikembangkan oleh Scientific Design Co., karena menggunakan sistem lisensi sehingga penggunaannya lebih luas. Ini menyumbang 25% dari produksi dunia dan 75% dari produksi berlisensi dunia etilen oksida.

Variasi eksklusif dari metode oksidasi langsung digunakan oleh Japan Catalytic Chemical Co., yang mengadaptasi sintesis etilen oksida dan etilen glikol dalam satu kompleks industri.

Modifikasi berbeda dikembangkan Shell International Chemicals BV. Metode mereka agak fleksibel sehubungan dengan persyaratan khusus industri tertentu; hal ini dicirikan oleh selektivitas yang tinggi terhadap produk etilen oksida dan masa pakai katalis yang lama (3 tahun). Metode ini menyumbang sekitar 40% dari produksi global.

Pabrik yang lebih tua biasanya menggunakan udara untuk oksidasi sedangkan pabrik dan proses yang lebih baru, seperti METEOR dan Japan Catalytic, lebih menyukai penggunaan oksigen.

Produksi dan Permintaan Global

Produsen etilen oksida terbesar di dunia adalah

Dow Chemical Company (3–3,5 Mt pada tahun 2006),
Saudi Basic Industries (2,000–2,500 ton pada 2006),
Royal Dutch Shell (1,328 Mt pada 2008–2009),
BASF (1,175 Mt (pada 2008–2009),
China Petrochemical Corporation (~1 Mt pada tahun 2006),
Formosa Plastics (~1 Mt pada tahun 2006) dan
Ineos (0,92 Mt pada 2008 –2009)

Sedangkan sintesis etilen glikol adalah aplikasi utama etilen oksida, persentasenya sangat bervariasi tergantung pada wilayah: dari 44% di Eropa Barat, 63% di Jepang dan 73% di Amerika Utara, hingga 90% di seluruh Asia dan 99 % di Afrika.

Permintaan pasar global telah meningkat dari 16,6 Mt pada tahun 2004 menjadi 20 pada tahun 2009, sementara permintaan untuk turunan etilen oksida meningkat dari 4,64 Mt pada tahun 2004 menjadi 5,6 Mt pada tahun 2008.

Pada tahun 2009, permintaan diperkirakan telah menurun menjadi sekitar 5,2 Mt. Total permintaan etilen oksida mencatat tingkat pertumbuhan sebesar 5,6% per tahun selama periode 2005 hingga 2009 dan diproyeksikan tumbuh sebesar 5,7% per tahun selama 2009 hingga 2013.

Saksikan juga seisnews di:

Seisnews Youtube

Instagram Seisnews

TikTok Seisnews

Disadur dan ditulis oleh LR dari berbagai sumber.