甲苯
責任編輯:cnlng    瀏覽:2310次    時間: 2010-08-16 04:21:26      

摘要:甲苯(分子式:C7H8),是一種無色,帶特殊芳香味的易揮發液體。甲苯是芳香族碳氫化合物的一員,它的很多性質與苯很相像,在現今實際應用中常常替代有相當毒性的苯作為有機溶劑使用,還是一種常用的化工原料,可用于制造炸藥、農藥、苯甲酸、染料、合成樹脂及滌綸等..

關鍵詞:甲苯
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甲苯(分子式:C7H8),是一種無色,帶特殊芳香味的易揮發液體。甲苯是芳香族碳氫化合物的一員,它的很多性質與苯很相像,在現今實際應用中常常替代有相當毒性的苯作為有機溶劑使用,還是一種常用的化工原料,可用于制造炸藥、農藥、苯甲酸、染料、合成樹脂及滌綸等。同時它也是汽油的一個組成成分。

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 甲苯(methylbenzene)

甲苯系苯的同系物,亦名“甲基苯”、“苯基甲烷”,具有類似苯的芳香氣味,沸點(常壓)110.63℃,熔點-94.99℃。甲苯不溶于水,溶于乙醇、乙醚和丙酮。蒸氣和空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限1.2~7.0%(體積)。如甲苯溶解溴后,在光照條件下,甲基上的氫原子被溴原子取代(與甲烷相似)而在鐵作催化劑條件下,苯基上的氫原子被溴原子取代(與苯相似);但甲苯分子中存在著甲基和苯基的相互影響,使得甲苯又具有不同于苯和甲烷的性質,如苯環上的取代反應(鹵化、硝化等),甲苯比苯容易進行,甲苯分子中的甲基可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,生成苯甲酸。

參數

  

CAS號108-88-3
RTECS號XS5250000
SMILESCc1ccccc1
化學式C7H8 (C6H5CH3)
摩爾質量92.14 g/mol
外觀清澈的無色液體
密度0.8669 g/ml(l)
熔點−93 ℃
沸點110.6 ℃
在水中的溶解度0.053 g/100 mL (20-25℃)
黏度0.590 cP,20℃
主要危險高度易燃
警示性質標準詞R11, R38, R48/20, R63, R65, R67
安全建議標準詞S2, S36/37, S29, S46,
 
  S62
閃點4 ℃

 

物理性質

甲苯(Toluene)是最簡單,最重要的芳烴化合物之一。在空氣中,甲苯只能不完全燃燒,火焰呈黃色。甲苯的熔點為-95 ℃,沸點為111 ℃。甲苯帶有一種特殊的芳香味(與苯的氣味類似),在常溫常壓下是一種無色透明,清澈如水的液體,密度為0.866克/厘米3,對光有很強的折射作用(折射率:1,4961)。甲苯幾乎不溶于水(0,52 g/l),但可以和二硫化碳,酒精,乙醚以任意比例混溶,在氯仿,丙酮和大多數其他常用有機溶劑中也有很好的溶解性。甲苯的粘性為0,6 mPa s,也就是說它的粘稠性弱于水。甲苯的熱值為40.940 kJ/kg,閃點為4 ℃,燃點為535 ℃。

甲苯的結構簡式甲苯是有機化合物,屬芳香烴,結構簡式為C6H5CH3。在常溫下呈液體狀,無色、易燃。它的沸點為110.8℃,凝固點為-95℃,密度為0.866克/厘米3。甲苯溫度計正是利用了它的凝固點比水很低,可以在高寒地區使用;而它的沸點又比水的沸點高,可以測110.8℃以下的溫度。因此從測溫范圍來看,它優于水銀溫度計和酒精溫度計。另外甲苯比較便宜,故甲苯溫度計比水銀溫度計也便宜。   甲苯不溶于水,但溶于乙醇和苯的溶劑中。甲苯容易發生氯化,生成苯—氯甲烷或苯三氯甲烷,它們都是工業上很好的溶劑;它可以萃取溴水中的溴,但不能和溴水反應;它還容易硝化,生成對硝基甲苯或鄰硝基甲苯,它們都是染料的原料;一份甲苯和三份硝酸硝化,可得到三硝基甲苯(俗名TNT);它還容易磺化,生成鄰甲苯磺酸或對甲苯磺酸,它們是做染料或制糖精的原料。甲苯與硝酸取代的產物三硝基甲苯是爆炸性物質,因此它可以制造梯恩梯(TNT)炸藥。   甲苯與苯的性質很相似,是工業上應用很廣的原料。但其蒸汽有毒,可以通過呼吸道對人體造成危害,危害等級為乙類,使用和生產時要防止它進入呼吸器官。

 我國對甲苯的生產技術如下:

 

  我國石油級甲苯的生產主要有兩種生產路線:

 

  一、由煉廠抽提,原料是催化重整汽油。

 

  二、由石化廠抽提,原料是加氫裂解汽油(PY GAS)。

 

  另外,甲苯歧化技術也可通過切換開工模式來制取甲苯,相應的生產裝置叫TDP裝置。這種裝置有兩種生產模式:

 

  甲苯->純苯+異構級二甲苯

 

  純苯->甲苯+異構級二甲苯

 

  上述工藝生產出的都是石油級產品,除此之外,用煉焦的副產品焦化粗苯也可生產苯、甲苯、二甲苯,但產品的級別為焦化級,其精度低于石油級產品,只能在少數行業部分替代后者使用。對(石油級)甲苯、(石油級)二甲苯而言,焦化級產品所占市場份額可以忽略。

 

  甲苯到TNT

 

  (1)CH3(C6H5) + 3HO-NO2 ==> CH3(C6H2)(NO2)3 + 3H2O(2)甲苯到TNT 反應是取代!

 

  實驗室制法:

 

  用苯和一氯甲烷在無水三氯化鋁的催化下進行反應,注意::所有藥品必須無水,所有儀器必須干燥,反應必須在無水狀態下進行,否則會造成產率降低.

 

  用傅-克反應,苯+一氯甲烷=甲苯(三氯化鋁催化)

 侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。

 

  健康危害:對皮膚、粘膜有刺激性,對中樞神經系統有麻醉作用。

 

  急性中毒:短時間內吸入較高濃度本品可出現眼及上呼吸道明顯的刺激癥狀、眼結膜及咽部充血、頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、胸悶、四肢無力、步態蹣跚、意識模糊。重癥者可有躁動、抽搐、昏迷。

 

  慢性中毒:長期接觸可發生神經衰弱綜合征,肝腫大,女性月經異常等。皮膚干燥、皸裂、皮炎。

毒理學資料

  毒性:屬低毒類。

 

  急性毒性:LD505000mg/kg(大鼠經口);LC5012124mg/kg(兔經皮);人吸入71.4g/m3,短時致死;人吸入3g/m3×1~8小時,急性中毒;人吸入0.2~0.3g/m3×8小時,中毒癥狀出現。

 

  刺激性:人經眼:300ppm,引起刺激。家兔經皮:500mg,中度刺激。

 

  亞急性和慢性毒性:大鼠、豚鼠吸入390mg/m3,8小時/天,90~127天,引起造血系統和實質性臟器改變。

 

  致突變性:微核試驗:小鼠經口200mg/kg。細胞遺傳學分析:大鼠吸入5400µg/m3,16周(間歇)。

 

  生殖毒性:大鼠吸入最低中毒濃度(TCL0):1.5g/m3,24小時(孕1~18天用藥),致胚胎毒性和肌肉發育異常。小鼠吸入最低中毒濃度(TCL0):500mg/m3,24小時(孕6~13天用藥),致胚胎毒性。

 

  代謝和降解:吸收在體內的甲苯,80%在NADP(轉酶II)的存在下,被氧化為苯甲醇,再在NAD(轉酶I)的存在下氧化為苯甲醛,再經氧化成苯甲酸。然后在轉酶A及三磷酸腺苷存在下與甘氨酸結合成馬尿酸。所以人體吸收和甲苯16%-20%由呼吸道以原形呼出,80%以馬尿酸形式經腎臟而被排出體外,所以人體接觸甲苯后,2小時后尿中馬尿酸迅速升高,以后止升變慢,脫離接觸后16-24小時恢復正常。一小部分苯甲酸與葡萄醛酸結合生成無毒物。甲苯代謝為鄰甲苯酚的量不到1%。在環境中,甲苯在強氧化劑作用或催化劑存在條件中與空氣作用,都被氧化為苯甲酸或直接分解成二氧化碳和水。

 

  殘留與蓄積:據WHO1983年報道,甲苯約有80%的劑量人人和兔的尿口以馬尿液(苯甲酰甘氨酸)形式被排泄,而剩余物的絕大部分則被呼出。這些作者還報告,0.4%~1.1%的甲苯以鄰甲酸被排泄。加一研究表明,主要代謝產物馬尿酸從尿中迅速排出,在通常職業性接觸條件下,馬尿酸在接觸終止24小時后幾乎全部被排出。但由于每天工作中要重復接觸8小時,繼以16小時的不接觸間隙,在工作周中馬尿酸可能有一些蓄積,周末以后,馬尿酸的濃度恢復至接觸前的水平。

 

  尿中馬尿酸的會計師因食物種類的攝入量不同而就化頗大(0.3~2.5g),且有個體差異。因此,不能完全以尿中馬尿酸會計師來推斷甲苯的吸收量,但在群體調查中,對正確判別有無甲苯吸收有一定準確度。大鼠用苯巴比妥作預處理,可增加甲苯從血中的消失率(Ikeda和Ohtsuji,1971)縮短注射甲苯后的睡眠時間,因此肝微粒酶系統的誘發作用可能刺激甲苯的代謝。

 

  遷移轉化:甲苯主要由原油經石油化工過程而制行。作為溶劑它用于油類、樹脂、天然橡膠和合成橡膠、煤焦油、瀝青、醋酸纖維素,也作為溶劑用于纖維素油漆和清漆,以及用為照相制版、墨水的溶劑。甲苯也是有機合成,特別是氯化苯酰和苯基、糖精、三硝基甲苯和許多染料等有機合成的生要原料。它也是航空和汽車汽油的一種成分。甲苯具有揮發性,在環境中比較不易發生反應。由于空氣的運動使其廣泛分布在環境中,并且通過雨和從水表面的蒸發使其在空氣和水體之間水斷地再循環,最終可能因生物的和微生物的氧化而被降解。對世界上很多城市空氣中的平均濃度進行匯總,結果表明甲苯濃度通常為112.5~150㎎/m3,這主要來自與汽油有關的排放(汽車廢氣、汽油加工),也來自于工業活動所造成的溶劑損失和排放。

 

  甲苯是重要的化工原料。也是燃料的重要萬分,使用甲苯的工廠、加油站,汽車尾氣是主要污染源。城市空氣中的甲苯,主要來自與汽油有關的排放及工業活動造成的溶劑損失和排放。貯運過程中的意外事故是甲苯的又一個污染源。甲苯能被強氧化劑氧化,為一級易燃品。進入人體的甲苯,可迅速排出體外。甲苯易揮發,在環境中比較穩定,不易發生反應。由于空氣的運動,使其廣泛分布在環境中。水中的甲苯可迅速揮發至大氣中。甲苯毒性小于苯,但刺激癥狀比苯嚴重,吸入可出現咽喉刺痛感、發癢和灼燒感;刺激眼粘膜,可引起流淚、發紅、充血;濺在皮膚上局部可出現發紅、刺痛及泡疹等。重度甲苯中毒后,或呈興奮狀:躁動不安,哭笑無常;或呈壓抑狀:嗜睡,木僵等,嚴重的會出現虛脫、昏迷。甲苯微溶于水,當傾倒入水中時,可漂浮在水面,或呈油狀分布在水面,會引起魚類及其它水生生物的死亡。受污染水體散發出苯系物特有刺鼻氣味。甲苯為一級易燃物,其蒸氣與空氣的混合物具爆炸性。發生爆炸起火時,冒出黑煙,火焰沿地面擴散。進入現場,眼睛、咽喉會感到刺痛、流淚、發癢,并可聞到特殊的芳香氣味。

 

  危險特性:易燃,其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱極易燃燒爆炸。與氧化劑能發生強烈反應。流速過快,容易產生和積聚靜電。其蒸氣比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇明火會引著回燃。

 

  燃燒(分解)產物:一氧化碳、二氧化碳。

監測方法

  水質檢測管法;氣體檢測管法;便攜式氣相色譜法

 

  快速檢測管法《突發性環境污染事故應急監測與處理處置技術》萬本太主編

 

  實驗室監測方法

 

  監測方法來源類別

 

  氣相色譜法:GB11890-89水質

 

  氣相色譜法:GB/T14677-93空氣

 

  無泵型采樣氣相色譜法:WS/T152-1999作業場所空氣

 

  氣相色譜法:《固體廢棄物試驗與分析評價手冊》中國環境監測總站等譯固體廢棄物

 

  色譜/質譜法:美國EPA524.2方法水質

泄漏應急處理

  迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,并進行隔離,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿消防防護服。盡可能切斷泄漏源,防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏:用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散劑制成的乳液刷洗,洗液稀釋后放入廢水系統。大量泄漏:構筑圍堤或挖坑收容;用泡沫覆蓋,降低蒸氣災害。用防爆泵轉達移至專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。如有大量甲苯灑在地面上,應立即用砂土、泥塊陰斷液體的蔓延;如傾倒在水里,應立即筑壩切斷受污染水體的流動,或用圍欄陰斷甲苯的蔓延擴散;如甲苯灑在土壤里,應立即收集被污染土壤,迅速轉移到安全地帶任其揮發。事故現場加強通風,蒸發殘液,排除蒸氣。

防護措施

  呼吸系統防護:空氣中濃度超標時,應該佩戴自吸過濾式防毒面罩(半面罩)。緊急事態搶救或撤離時,應該佩戴空氣呼吸器或氧氣呼吸器。

 

  眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。

 

  身體防護:穿防毒滲透工作服。

 

  手防護:戴乳膠手套。

 

  其它:工作現場禁止吸煙、進食和飲水。工作畢,淋浴更衣。保持良好的衛生習慣。

急救措施

  皮膚接觸:脫去被污染的衣著,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。

 

  眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。

 

  吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。

 

  食入:飲足量溫水,催吐,就醫。

 

  滅火方法:噴水保持火場容器冷卻。盡可能將容器從火場移至空曠處。處在火場中的容器若已變色或從安全泄壓裝置中產生聲音,必須馬上撤離。滅火劑:泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。用水滅火無效。

 

環境危害

環境標準:

  中國(TJ36-79)車間空氣中有害物質的最高容許濃度 100mg/m3

 

  中國(GB16297-1996)大氣污染物綜合排放標準最高允許排放濃度(mg/m3):

 

  最高允許排放速率(kg/h):

 

  二級3.1~30、3.6~36

 

  三級4.7~46、5.5~54

無組織排放監控濃度限值:

  2.4㎎/m3、3㎎/m3

 

  中國(待頒布)飲用水源中有害物質的最高容許濃度0.7mg/L

 

  中國(GHZB1-1999)地表水環境質量標準(I、II、III類水域)0.1mg/L

 

  中國(GB8978-1996)污水綜合排放標準一級:0.1mg/L

 

  二級:0.2mg/L

 

  三級:0.5mg/L

 

  嗅覺閾濃度140mg/m3

 

清理

  竹炭、活性炭吸附,屬于物理治理方法,無副作用,亦可除潮防霉,日曬后可反復使用!由于本國林業資源豐富,故生產廠家基本都是國內的,價格不貴!目前市場上常見品牌有:

炭之語、炭精靈、炭寶貝、賣炭翁、竹虎、快活林、建中等。(考慮一下:飽和期和有效使用面積)

 

  2、光觸媒、甲醛清除劑等,屬于化學治理,治理較迅速,但會有副作用(高品質的產品不會產生二次污染如:納祥),價格昂貴,目前宣傳廣告投入挺大,市場上常見品牌有:清逸、利斯特、奧因等。

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