14 gennaio 2020. Ore 18:45. Una forte esplosione scuote Tarragona, in Spagna. Il boato è stato avvertito a chilometri di distanza. Il primo bilancio parla di un morto e sei feriti (due gravi) e un disperso. La protezione civile ha chiesto alla popolazione che vive nelle zone limitrofe (La Canonja, Vilaseca e Tarragona) di rimanere in casa per precauzione. Le forze dell’ordine, infatti, sostengono non vi sia stata formazione di una nube tossica. Il colpevole? Ossido di etilene.

Cos’è l’ossido di etilene?

Il disastro si è verificato in un impianto di produzione dell’ossido di etilene di proprietà della IQOXE (Industrias Químicas de Óxido de Etileno).

L’ossido di etilene C2H4O è il più semplice degli eteri ciclici. A temperatura e pressione ambiente (25°C e 1 atm) è un gas estremamente infiammabile ed esplosivo se mescolato con aria. La sua reattività, dovuta alla struttura ad anello facilmente apribile, lo rende uno degli intermedi chimici (composti chimici a partire dai quali vengono sintetizzati altri composti) più versatili. A livello mondiale ne vengono prodotte, annualmente, decine di milioni di tonnellate.

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Daniele Pugliesi – it.wikipedia.org

Il processo di produzione più comune è quello “ossidazione parziale diretta” che può essere condotto ad aria (processo utilizzato in passato) o ad ossigeno (attualmente il processo più utilizzato). In generale il processo si fa avvenire a temperature tra i 250 e i 300°C e una pressione tra i 10 e i 20 bar.

  1. 2 CH2=CH2 + O2 -> 2 C2H4O
  2. 2 CH2=CH2 + 3 O2 -> 4 CO2 + 4 H2O
  3. C2H4O + 5/2 O2 -> 2 CO2 + 2 H2O

Semplificando la modellazione, le reazioni riportate sono il set tipico per descrivere il processo di produzione. La prima è quella desiderata mentre la seconda e la terza sono reazioni secondarie indesiderate.

Il processo di reazione avviene in maniera catalitica con catalizzatore a base di argento su allumina (ossido di alluminio).

Limiti di esplosività

L’ossido di etilene è un composto che ha intervallo di esplosività in aria molto ampio. I limiti di esplosività infatti sono 2,6-99% in volume. Il 2,6% si definisce L.I.E. (limite inferiore di esplosività) mentre il 99% si definisce L.S.E. (limite superiore di esplosività). Questi numeri, cioè, rappresentano la concentrazione, su base volumetrica, entro cui si verifica l’accensione della miscela ossido di etilene ed aria, se opportunamente innescata (scintilla, ad esempio). Al di sotto del L.I.E. non vi è abbastanza combustibile per la propagazione di fiamma. Al di sopra del L.S.E. l’ossigeno non è più sufficiente alla propagazione della reazione.