031 1 Diethyleenglycol Inleiding In de zomer van 1985 werd het bekend dat Oostenrijkse en Westduitse wijnhandelaren getracht hadden goedkope witte wijnen voor duurdere soorten door te laten gaan door het eraan toevoegen van diethyleenglycol. Bij dit Oostenrijkse wijnschandaal was het opmerkelijke dat voorzover bekend voor het eerst wijn met aan wijn vreemde chemicaliën gemengd werd; daarvoor was er slechts sprake van aanlengen met (goedkopere) wijnen of met water met normaal in wijn voorkomende componenten als suiker, glycerol en organische zuren. In Nederland werd door de Keuringsdienst van Waren in 125 wijnen diethyleenglycol aangetroffen en wel in Oostenrijkse en Italiaanse wijnen. De hoeveelheid diethyleenglycol in de Oostenrijkse wijnen varieerde van < 0,1 tot 3 g/l met een uitschieter van 22 g/l, in de Italiaanse wijnen werd < 0,1 g/l diethyleenglycol gevonden. Hoewel vaak in de nieuwsmedia werd gesuggereerd dat het zou gaan om antivries in de wijn, is dit een vergissing; als antivries voor automobielen wordt de verwante stof (mono)ethyleenglycol gebruikt. Overigens is het niet de eerste keer dat diethyleenglycol op negatieve manier in het nieuws komt. In 1937-1939 overleden 105 personen na het gebruik van Elixer of Sulfanilamide-Massengrill, een 10%-oplossing van sulfanilamide in 72% diethyleenglycol.
031 2 Diethyleenglycol Chemische en fysische eigenschappen Diethyleenglycol (C 4 H 10 O 3 ) is een vrijwel kleur- en reukloze, sterk hygroscopische, tot de klasse der etheralcoholen behorende vloeistof met een scherp zoete smaak. Synoniemen voor de naam diethyleenglycol zijn onder meer 2,2 - dihydroxydiethylether, 2,2 -oxydiethanol en bis-(2-hydroxyethyl)- ether. Ook wordt de stof wel met de afkortingen diglycol, digol en DEG aangeduid. Het CAS-nummer van diethyleenglycol is (111-46- 6). Structuurformule H H H H HO C C O C C OH H H H H 0869-042 Relatieve molecuulmassa 106,12 Kookpunt (bij 101,3 kpa) 245,5 C Smeltpunt 6,5 C Volumieke massa bij 20 C 1,1177 kg/dm 3 Brekingsindex bij 20 C 1,4475 Vlampunt (open cup) ca. 152 C Explosiegrenzen in lucht 3-7 vol.-% in lucht Vriespuntsdaling van water: 1,7 C bij 10% diethyleenglycol in water 10,0 C bij 30% diethyleenglycol in water Diethyleenglycol is een vloeistof, die met water, alcoholen, glycolethers, aceton, cyclohexaan en ethers volledig mengbaar is. Diethyleenglycol is echter niet mengbaar met aromatische koolwaterstoffen en terpentina. Acetylcelluloseethers, chloorrubbers en polyvinylchloride (PVC) zijn niet oplosbaar in diethyleenglycol.
031 3 Toepassingen Diethyleenglycol heeft vele toepassingen, zoals: als vochtstabiliserend middel voor lijm, gelatine, caseïne en kurk; als oplosmiddel voor kleurstoffen, drukinkten, harsen en etherische oliën; als maalverbeteraar bij de cementbereiding; als droogmiddel voor gassen; als component bij de bereiding van weekmakers, kunstharsen (zoals de onverzadigde polyesterharsen) en emulgatoren; als desactivatie-middel voor vulstof in de rubberindustrie; als uitgangsstof bij de bereiding van triethyleenglycol (HO(CH 2 CH 2 O) 3 OH); en als bestanddeel voor bepaalde antivriesmiddelen. Toxicologische eigenschappen Bij eenmalige orale toediening blijkt diethyleenglycol bij proefdieren een lage acute toxiciteit te hebben (LD 50 rat 14800 mg/kg = 14,8 g/kg). Toediening via drinkwater met meer dan 5% diethyleenglycol (overeenkomend met 5-8 g diethyleenglycol/kg lichaamsgewicht/ dag) was voor ratten vrij snel fataal. Voer met 4% diethyleenglycol (hetgeen overeenkomt met 2-4 g diethyleenglycol lichaamsgewicht/dag) leidde bij ratten tot een verhoogde sterfte, duidelijke groeiremming, opvallende pathologischanatomische veranderingen in de nieren en in mindere mate in de lever. Ook kwamen bij de dieren meer blaastumoren voor dan verwacht, maar deze werden toegeschreven aan chronische prikkeling van de blaas door scherpe deeltjes, gevormd door de toediening van diethyleenglycol (mogelijk oxalaatkristallen). De acute toxiciteit bij inademing is hoog (LD 50 inhalatoir muis: 130 mg/m 3 /2h). Bij een continue blootstelling van muizen, ratten en cavia s aan concentraties van 20-50 mg/m 3 gedurende 2 1 2 maand, vertoonden de dieren verschijnselen van opwinding en ongecoördineerde bewegingen. Er trad sterfte op en men stelde pathologische afwijkingen vast, onder meer in de hersenen, de lever, de milt en de
031 4 Diethyleenglycol nieren. Gezien de vrij lage dampspanning van diethyleenglycol (0,013 mbar bij 20 C) zal men overigens in de praktijk dergelijke toxische concentraties slechts bij vernevelen bereiken. Bij onderzoek met konijnen was de stof zwak irriterend op de ogen en zwak tot matig irriterend op de huid. Er zijn geen aanwijzingen dat diethyleenglycol mutageen of teratogeen zou zijn. Op grond van de ervaringen opgedaan met het sulfanilamide-elixer wordt de dodelijke dosis voor de mens bij orale opname geschat op 1 g/kg lichaamsgewicht. De mens is dus kennelijk gevoeliger voor diethyleenglycol dan de rat. De verschijnselen van intoxicatie zijn in eerste instantie misselijkheid, braken, buikkrampen, diarree en pijn in de lendenen. Vervolgens treedt er duizeligheid en sufheid op en tenslotte, na 2 tot 5 dagen ontstaan er nierstoornissen. Bij alle gevallen met dodelijke afloop werd de dood veroorzaakt door nierstoornissen. Bij het pathologische onderzoek werd ook beschadiging van de lever vastgesteld. De dierexperimenten laten geen conclusies toe over de mogelijke schadelijke effecten van regelmatige consumptie van wijn met hoeveelheden diethyleenglycol in de orde van 1-3 g/l. De doses die aan de proefdieren werden toegediend lagen aanzienlijk boven de doses die men bij het drinken van dergelijke wijnen naar binnen krijgt. Bovendien is bekend dat de toxische werking van diethyleenglycol grotendeels wordt geneutraliseerd door alcohol. Alcohol wordt zelfs als tegengif voor diethyleenglycol gebruikt! Aangezien de nier het meest gevoelige orgaan is gebleken, wordt aangeraden eventueel een nierfunctie-toets te laten uitvoeren als men meent een diethyleenglycol-vergiftiging te hebben. Milieu-toxicologische eigenschappen Diethyleenglycol is weinig giftig voor waterorganismen. Voor goudvissen ligt de 24h LC50 boven 5 g/l en voor watervlooien boven 10g/l. Een concentratie van 2,7 g/l gaf na acht dagen in algen nog geen schadelijke effecten te zien.
031 5 Indeling en etikettering (aflevering gevaarlijke stoffen) Voor diethyleenglycol is er momenteel in de EG nog geen indeling en etikettering vastgesteld. Door sommige producenten wordt de volgende etikettering voorgesteld: Indeling: schadelijke stof (Xn) R-zinnen: 20/22 (schadelijk bij inademing en bij opname door de mond) S-zinnen: 23 (gas/rook/damp/spuitnevel niet inademen) Bereiding Diethyleenglycol werd voor het eerst in 1859 door Lourenco en door Wurtz gesynthetiseerd; het werd voor het eerst door Union Carbide in 1928 op de markt gebracht. Diethyleenglycol kan bereid worden via de reactie van ethyleenglycol (HOCH 2 CH 2 OH) met ethyleenoxide ( (CH 2 ) 2 =O ); de grootste hoeveelheden diethyleenglycol ontstaan echter als bijprodukt (9-10%) bij de bereiding van ethyleenglycol. Literatuur B. Sangster, Diethyleenglycol in wijn. Ned. Tijdschr. Geneeskd., 129 (31), 1457-1459 (1985). Chemiekaarten. Gegevens voor veilig werken met chemicaliën. 3e editie. Uitgave van de Nederlandse Vereniging van Veiligheidskundigen, het Veiligheidsinstituut en de Vereniging van de Nederlandse Chemische Industrie. Chemiekaart C-0342. M. Grayson en D. Eckroth (eds.): Kirk-Othmer encyclopedia of chemical technology. John Wiley (1980), Vol. 11, blz. 933-956. september 1985 Drs. A. C. H. van Peski