Триетаноламін: властивості і застосування

Триетаноламін (нітрилотриетанол, N,N-(2-гідроксиетил)-2-аміноетанол, скорочено – ТЕА) – це речовина органічної етимології, третинний амін і, в той же час, спирт з 3-ма спиртовими групами, низькомолекулярний аміноспирт. За аналогією з іншими амінами, є слабкою основою. Характеризується вступом у реакції, властиві і амінам, і спиртам.

Виглядає як рідка прозора безбарвна субстанція. Якщо в складі присутні домішки, можливий блідо-жовтуватий, зелений і навіть темно-коричневий відтінок. Допустима опалесценція. Консистенція – в’язка. Запах – специфічний амінний. Ступінь гігроскопічності – значний.

Без будь-яких обмежень речовина змішується з водними середовищами. Пропорція розчинення в H₂O: 149 г на 100 мл. Що стосується розчинності в інших матеріалах, то в етиловому спирті, бензолі й метилтрихлориді, диметилкетоні та оліях вона висока, в насичених вуглеводнях, ефірах – низька. Поєднуючись з кислотами, ця сполука формує солі, які є органічними милами.

Молярна маса – 149,19 г/моль, густина – 1,124 г/см³ (при 20 °С). Термовластивості: t плавлення – 22 °С, t кипіння – 335 °С, t спалаху – 179 °С. Формула: C₆H₁₅NO₃.

ТЕА випускається промисловістю в двох популярних марках: А і Б (є ще третя В, але про неї зараз не говоримо, у зв’язку з незначним попитом). Головна відмінність полягає в кількості у структурі основного компоненту і додаткових (тобто в різному фракційному складі). Так, в марці А масова частка ТЕА – не менше 90 %. Решта 10 % розділені між ДЕА (до 9 %), МЕА (до 1 %) і водою (до 0,5 %). Якщо говорити про марку Б, то головна речовина займає в ній до 85 %, інші (ДЕА, МЕА і вода) – по 13 %, 2 % і 1 %, відповідно.

Отримують цю сполуку під час реакції оксиетилювання нітриду водню (приєднання до окису етилену аміаку). Цим і пояснюється наявність слабкого аміачного запаху.

Застосування

Що стосується технічних напрямків, то триетаноламін, у зв’язку зі своїми примітними властивостями, може використовуватися як:

- абсорбент кислих газів;

- добавка, що інгібує корозійні прояви;

- зв’язка синтетичних і природних частин при виготовленні цементу;

- прискорювач/сповільнювач застигання бетону;

- компонент каучукових пом’якшувачів;

- регулятор pH, складова частина мастильних, охолоджувальних рідин і всіляких технічних змивок;

- вихідна речовина в синтезі триетаноламінтринітрату та гірчичного газу;

- комплексоутворювач у хім. металізації;

- затверджувач/пластифікатор полімерів, епоксидних смол і компаундних композицій для просочення;

- мастило при створенні виробів з гуми, зокрема рукавиць;

- учасник герметизації детальок електронної техніки;

- реактив у створенні аматорських фото.

Він необхідний лакофарбовій галузі для виробництва фарб, текстильній – для обробки тканин, будівництву – як добавка до цементу та інгібітор корозії, друкарській справі - як компонентт фарб для друку, сільському господарству – в складі гербіцидів... Без нього часто не обходиться виробництво побутової хімії (рідких пральних порошків, заправок для посудомийок, поліролів, універсальних засобів для чищення та ін.), розчинників, воску і багато чого іншого. А хімічні лабораторії відчувають потребу в ньому як в утворювачі комплексних сполук алюмінієвих іонів у розчинах H₂O. Така реакція – не рідкість, якщо потрібно забезпечити цим іонам маскування перед комплексонометричним титруванням.

Солі нітрилотриетанолу, разом з тим, застосовують при виготовленні мийних, емульгуючих, змочувальних та замаслювальних композицій.

Сфери, що чи не найбільш активно використовують цей продукт: гігієна, парфумерія, косметологія і фармацевтика. З його участю сьогодні створюється величезний перелік препаратів зовнішнього застосування.

Експертні думки свідчать: ТЕА, як і споріднені аміноспирти (МЕА, ДЕА) не впливає токсично на людину, не провокує дерматологічних проблем, звичайно, при застосуванні в оптимальних кількостях. Виняток – індивідуальна непереносимість речовини. Але якщо дві інших сполуки можна вводити тільки до складу тих засобів, які без зволікань видаляються зі шкірних покривів, то триетаноламін як допоміжний компонент дозволено вводити в композиції і короткочасного використання, і у ті, в яких передбачений тривалий контакт зі шкірою та/чи волоссям. Його кількість залежить від рівня pH і від того, для чого саме призначений конкретний гігієнічний/парфумерний/косметичний/фармацевтичний продукт. Загалом, діапазон дозволених обсягів виглядає так: 0,1-5 % від загальної маси засобу.

Корисні властивості ТЕА в згаданих напрямках різні. По-перше, він емульгує олії, розчиняє ті з них, які самі по собі абсолютному розчиненню у воді не піддаються. По-друге, виступає нейтралізатором жирних кислот і ПАР, ароматизатором, консервантом і речовиною, що стабілізує кислотний рівень. По-третє, допомагає змішувати водо- і жиророзчинні компоненти в одне ціле. З причини здатності до стабілізації може додатково збільшувати ефективність інших консервантів, оскільки переважній їх кількості під силу максимально діяти тільки при конкретному pH.

Емульгуючі якості цього матеріалу – запорука поліпшеного компонування складових елементів засобів і їх однорідної структури. ТЕА-стабілізатор важливий тоді, коли необхідно створити і зберегти піну (мова йде про різноманітні гігієнічні продукти).

До того ж, ця сполука чудово справляється з розчиненням шкірного сала і різних забруднень. А також позитивно впливає на якісні параметри, стійкість, терміни придатності та ароматичні якості різних засобів.

Триетаноламін нерідко можна бачити в складі таких гігієнічних продуктів, як шампуні і гелі для душу. У структурі твердого мила він служить основою. Його вводять в різні фарби для волосся і всіляку декоративну косметику (туші, рум’яна, тіні, олівці для очей, тональні основи), в парфуми і туалетну воду, лосьйони для шкіри, засоби для очищення рук, нігтів і зняття макіяжу, креми для гоління, сонцезахисні й терапевтичні креми, а також у спеціалізовані мазі, вушні краплі, в медпрепарати для зовнішнього використання і сольові ін’єкції.

Чи є небезпека?

Розглядаючи властивості і застосування N,N-(2-гідроксиетил)-2-аміноетанолу, не можна залишити поза увагою і питання про його небезпеку/безпеку.

Позаяк це високолужний продукт, не є винятком його трансформація в N-нітрозоаміни – сполуки зі значним токсичним впливом. Крім того, згідно з певними дослідженнями, він здатний подразнювати слизові, провокувати алергії при контакті зі шкірою, наносити шкоду серцю і судинам, ниркам і шлунково-кишковому тракту. Також є пожежонебезпечним матеріалом.

Але на загал, нітрилотриетанол – речовина досить нешкідлива (їй присвоєний 3-й клас небезпеки відповідно до впливу на людей і 9.1 – у плані небезпеки вантажу). У складі косметичних та гігієнічних засобів при оптимальному дозуванні й правильному застосуванні вона не несе жодної небезпеки. Наприклад, якщо мова йде про композиції короткочасної дії, щоб мінімізувати будь-які негативні аспекти, потрібно всього лише вчасно їх змивати. А якщо про ті, контакт яких зі шкірою передбачений тривалий, то тут на перше місце виходять кількості речовини – вони не повинні перевищувати 5 % і крапка.

Що стосується ЗІЗ, то при роботі з C₆H₁₅NO₃ важливо використовувати спецодяг та спецвзуття, а також протигаз, захисні окуляри і рукавиці.

Якщо вам потрібно перевозити і зберігати цей реактив, також не буде зайвим знати про її властивості і, власне, як ці процеси повинні відбуватися. Упаковують продукт, як правило, в бочки зі сталі різного об’єму. Перевозити можна залізницею або автомобілями в критих ТЗ. Зберігання слід здійснювати в герметично закритих ємностях виробника в сухих прохолодних закритих приміщеннях, захищених від проникнення сонячного світла. Небажаним є сусідство з функціонуючими тепловими приладами, їдкими і агресивними матеріалами.

Гарантійний термін становить 36 місяців з дня виготовлення.