環(huán)氧乙烷
物理性質(zhì)
性狀:室溫常壓下為無色可燃性氣體,具有芳香氣味,低于12℃冷凝為流動性液體。
沸點(oC,101.3kPa):10.4
沸點(oC,6.67kPa):-44
沸點(oC):13.2(99.4kpa)
熔點(oC):-111
相對密度(g/mL,20/4oC):0.8671
相對密度(g/mL,20/20oC):0.8711
相對蒸汽密度(g/mL,空氣=1):1.52
折射率(n7D) :1.3597
黏度(mPa·s,0oC):0.31
黏度(mPa·s,10oC):0.28
閃點(oC,開杯):-20
燃點(oC):447
蒸發(fā)熱(KJ/kg):569.87
燃燒熱(KJ/kg,25oC,101.3kPa):1264
生成熱(KJ/kg,蒸氣):71.13
生成熱(KJ/kg,液體):97.49
熔化熱(KJ/kg):5.17
比熱容(KJ/(kg·K),25oC):1.96
臨界溫度(oC):195.8
臨界壓力(MPa):7.19
熱導(dǎo)率(W/(m·K),蒸氣,25oC):0.1239×10-3
體膨脹系數(shù)(K-1,20oC):0.00147
體膨脹系數(shù)(K-1,55oC):0.00161
蒸氣壓(kPa,20oC):149.32
爆炸下限(%,V/V):3.6
爆炸上限(%,V/V):78
油水(辛醇/水)分配系數(shù)的對數(shù)值:-0.30
溶解性:能與水、乙醇、乙醚及許多其他有機化合物以任何比例混溶。
常溫折射率(n20):1.35797
相對密度(20℃,4℃):0.882810
臨界密度(g·cm-3):0.231
臨界體積(cm3·mol-1):142
臨界壓縮因子:0.262
偏心因子:0.198
溶度參數(shù)(J·cm-3)0.5:21.624
van der Waals面積(cm2·mol-1):3.300×109
van der Waals體積(cm3·mol-1):24.160
氣相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):-1306.04
氣相標(biāo)準(zhǔn)聲稱熱(焓)( kJ·mol-1) :-52.63
氣相標(biāo)準(zhǔn)熵(J·mol-1·K-1) :242.99
氣相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能( kJ·mol-1):-13.2
氣相標(biāo)準(zhǔn)熱熔(J·mol-1·K-1):47.86
液相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):-1281.10
液相標(biāo)準(zhǔn)聲稱熱(焓)( kJ·mol-1):-77.57
液相標(biāo)準(zhǔn)熵(J·mol-1·K-1) :153.80
液相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能( kJ·mol-1):-11.59
液相標(biāo)準(zhǔn)熱熔(J·mol-1·K-1):89.90
作用與用途
1.常溫常壓下穩(wěn)定,環(huán)氧乙烷液體無色透明,有乙醚氣味,易燃。環(huán)氧乙烷液體本身又是一種良好的有機溶劑。環(huán)氧乙烷易爆炸,當(dāng)空氣中含有3%~80%環(huán)氧乙烷時,則形成爆炸性混合氣體,遇明火時發(fā)生燃燒或爆炸。若將環(huán)氧乙烷液體和水以1:22以上比例相混合,則不再有易燃(爆)性。環(huán)氧乙烷與鎂、銀及其化合物相接觸時可形成乙炔,也可發(fā)生爆炸。為了安全使用環(huán)氧乙烷,可用淬火劑進行稀釋。
2.環(huán)氧乙烷可以發(fā)生聚合,但一般情況下聚合作用是緩慢的,且主要是在液體狀態(tài)時發(fā)生聚合。在聚合過程中釋放一些能量。這種聚合作用可因某些催化劑的存在而加速。環(huán)氧乙烷的聚合物可為黃色油狀物或樹膠樣固體。易溶于水和有機溶劑,能還原硝酸銀。化學(xué)性質(zhì)活潑、易發(fā)生開環(huán)反應(yīng),能與許多化合物進行加成反應(yīng),與水反應(yīng)生成乙二醇,與醇類反應(yīng)生成乙二醇單醚,與苯酚反應(yīng)生成苯氧基乙醇,與無機酸如硝酸反應(yīng)生成乙二醇二硝酸酯。環(huán)氧乙烷能發(fā)生聚合反應(yīng)生成聚乙二醇。
3..環(huán)氧乙烷在體內(nèi)形成甲醛、乙二醇和乙二酸。對中樞神經(jīng)系統(tǒng)起麻醉作用,并刺激黏膜,毒害細胞原漿。小鼠吸入LC501.5mg/L,大鼠吸入LC502.63mg/L.。人體吸入高濃度蒸氣后,即呈麻醉癥狀,引起惡心、嘔吐。中毒后應(yīng)立即撤離現(xiàn)場,進行吸氧、人工呼吸等搶救處理。皮膚污染者,用大量清水或3%硼酸溶液沖洗15分鐘以上,保暖并送醫(yī)院診治。
4.高度易燃,蒸氣具有爆炸性,可能是致癌物質(zhì),操作在通風(fēng)櫥中進行
5. 存在于煙氣中。高濃度時會引起肺水腫。
性質(zhì)與穩(wěn)定性
1.用作有機化工原料及溶劑主要用于生產(chǎn)乙二醇、乙醇胺及非離子表面活性劑。
2.環(huán)氧乙烷有殺菌作用,對金屬不腐蝕,無殘留氣味,因此可用材料的氣體殺菌劑。通常采用環(huán)氧乙烷-二氧化碳(兩者之比為90:10)或環(huán)氧乙烷-二氯二氟甲烷的混合物,主要用于醫(yī)院和精密儀器的消毒。環(huán)氧乙烷用熏蒸劑常用于糧食、食物的保藏。例如,干蛋粉的貯藏中常因受細菌的作用而分解,用環(huán)氧乙烷熏蒸處理,可防止變質(zhì),而蛋粉的化學(xué)成分,包括氨基酸等都不受影響。
3.環(huán)氧乙烷易與酸作用,因此可作為抗酸劑添加于某些物質(zhì)中,從而降低這些物質(zhì)的酸度或者使用其長期不產(chǎn)生酸性。例如,在生產(chǎn)氯化丁基橡膠時,異丁烯與異戊二烯共聚物的溶液在氯化前如果加入環(huán)氧乙烷,則成品即可完全不用堿洗和水洗。
4.環(huán)氧乙烷自動分解時能產(chǎn)生世大能量,可以作為火箭和噴氣推進器的動力,一般是采用硝基甲烷和環(huán)氧乙烷的混合物(60:40~95:5)。這種混合燃料燃燒性能好,凝固點低,性質(zhì)比較穩(wěn)定,不易引爆。
5.環(huán)氧乙烷作為乙烯工業(yè)衍生物僅次于聚乙烯,為第二位的重要產(chǎn)品。其重要性主要是以其為原料生產(chǎn)的系列產(chǎn)品。由環(huán)氧乙烷衍生的下游產(chǎn)品的種類遠比各種乙烯衍生物多。
6.主要用于制造其他各種溶劑(如溶纖劑等),稀釋劑,非離子型表面活性劑,合成洗滌劑、抗凍劑、消毒劑、增韌劑和增塑劑等。與纖維素發(fā)生羥乙基化可合成得水溶性樹脂(其環(huán)氧乙烷含量約75%)。還可用作熏蒸劑、涂料增稠劑、乳化劑、膠黏劑和紙張上漿劑等。
合成方法
(1)氯醇法
貯存方法
1.密封干燥保存,通風(fēng)處,避免光,高溫。遠離火種,不宜長期貯存。不得與氧化劑、酸類共貯。嚴禁明火,加強通風(fēng)及安全防護。需采用專用鋼瓶或受壓容器包裝并低溫貯存。
2.設(shè)備應(yīng)密封,防止跑、冒、滴、漏。加強通風(fēng)設(shè)施。操作人員應(yīng)穿戴防護用具。高濃度環(huán)境中更應(yīng)戴活性炭口罩或壓縮空氣、壓縮厭氧呼吸面具。裝置附近應(yīng)備有水龍頭及淋浴設(shè)備。空氣中最高容許濃度0.001g/m3。
本品為易燃、易爆、有毒物品,采用專用鋼瓶或設(shè)備應(yīng)密封,防止跑、冒、滴、漏。加強通風(fēng)設(shè)施。操作人員應(yīng)穿戴防護用具。高濃度環(huán)境中更應(yīng)戴活性炭口罩或壓縮空氣、壓縮厭氧呼吸面具。裝置附近應(yīng)備有水龍頭及淋浴設(shè)備。空氣中最高容許濃度0.001g/m3。
毒理學(xué)數(shù)據(jù)
1、急性毒性:大白鼠口服:LD50:300mg/Kg;幾內(nèi)亞豬 口服 LD50:300mg/Kg;人 吸入 環(huán)氧乙烷含量100~200mg/L的空氣,死亡。
2、慢性毒性:幾內(nèi)亞豬 吸入 7hr/天,每周5天,連續(xù)幾個月,耐藥量為10mg/Kg左右;小白鼠和大白鼠 同樣條件下,耐藥量為50mg/Kg。
3、眼刺激性:兔 18mg/6hr 中度。
4、環(huán)氧乙烷的毒性為乙二醇的27倍,與氨的毒性相仿。在體內(nèi)形成甲醛、乙二醇和乙二酸,對中樞神經(jīng)系統(tǒng)起麻醉作用,對粘膜有刺激作用,對細胞原漿有毒害作用。
5、液體對眼睛會造成嚴重傷害,其蒸氣對眼、鼻和咽喉有刺激性,對神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生抑制作用。工作場所最高容許濃度5mg/m3。人吸入180mg/m3出現(xiàn)有害癥狀,450mg/m時60分鐘會產(chǎn)生嚴重中毒。
生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)
該物質(zhì)對環(huán)境有危害,應(yīng)注意對大氣的污染。工作環(huán)境下,環(huán)氧乙烷的容許濃度應(yīng)低于1mg/L空氣。
分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
1、 摩爾折射率:10.82
2、 摩爾體積(m3/mol):44.2
3、 等張比容(90.2K):104.7
4、 表面張力(dyne/cm):31.2
5、 介電常數(shù):無可用
6、 偶極距(10-24cm3):無可用
7、 極化率:4.29
計算化學(xué)數(shù)據(jù)
1、 疏水參數(shù)計算參考值(XlogP):-0.1
2、 氫鍵供體數(shù)量:0
3、 氫鍵受體數(shù)量:1
4、 可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0
5、 互變異構(gòu)體數(shù)量:
6、 拓撲分子極性表面積(TPSA):12.5
7、 重原子數(shù)量:3
8、 表面電荷:0
9、 復(fù)雜度:10.3
10、 同位素原子數(shù)量:0
11、 確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
12、 不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
13、 確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
14、 不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
15、 共價鍵單元數(shù)量:1
安全信息
危險運輸編碼: UN1040 2.1
危險品標(biāo)志: 很易燃有毒
安全標(biāo)識:S16 S23 S45 S53 S24/25 S36/S37 S1
危險標(biāo)識:R11 R12 R23 R45 R46 R23/24/25 R36/37/38 R39/23/24/25 R21 R1