甲苯
物理性质
性状:无色透明液体,有类似苯的芳香气味,可燃性液体。
沸点(oC, 101.3kPa):110.63
熔点(oC):-95
相对密度(g/mL,20oC):0.86694
相对密度(g/mL,25oC):0.86220
相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):3.14
折射率(n20D) :1.496
折射率(25oC):1.49414
黏度(mPa·s,0oC):0.773
黏度(mPa·s,20oC):0.5866
闪点(oC,闭口):4.4
闪点(oC,开口):7.2
燃点(oC):552
蒸发热(KJ/mol, 25oC):38.01
蒸发热(KJ/mol, b.p.):33.49
熔化热(KJ/mol):6.624
燃烧热(KJ/mol):3918
生成热(KJ/mol,气体):50.032
生成热(KJ/mol,液体):12.004
比热容(KJ/(kg·K),25oC,定压):1.1266
临界温度(oC):320.8
临界压力(MPa):4.108
油水(辛醇/水)分配系数的对数值:2.69
沸点上升常数:3.33
电导率(S/m):1.4×10-14
热导率Kt =K20[1+α(t -20)],α=-1.44×10-3(W/(m·K)):0.3823×10-3
爆炸上限(%,V/V):7.0
爆炸下限(%,V/V):1.27
体膨胀系数(K-1,10~30oC):0.00107
溶解性:微溶于水,能与甲醇、乙醇、氯仿、乙醚、丙酮和冰乙酸、苯、二氯化碳等多种有机溶剂混溶。对丁二醇、甘油等多元醇类几乎不溶解。
临界密度(g·cm-3):0.292
临界体积(cm3·mol-1):316
临界压缩因子:0.264
偏心因子:0.264
Lennard-Jones参数(A):5.9706
Lennard-Jones参数(K):379.83
溶度参数(J·cm-3)0.5:18.346
van der Waals面积(cm2·mol-1):7.42×109
van der Waals体积(cm3·mol-1):59.510
气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-3948.1
气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1) :50.2
气相标准熵(J·mol-1·K-1) :320.99
气相标准生成自由能( kJ·mol-1):122.3
气相标准热熔(J·mol-1·K-1):103.75
液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-3910.07
液相标准声称热(焓)( kJ·mol-1):12.18
液相标准熵(J·mol-1·K-1) :220.96
液相标准生成自由能( kJ·mol-1):114.00
液相标准热熔(J·mol-1·K-1):157.09
作用与用途
1、避免与强氧化剂接触。
2、在强氧化剂如高锰酸钾、重铬酸钾、硝酸的氧化作用下,被氧化成苯甲酸。在催化剂存在下,用空气或氧气氧化也得到苯甲酸。在硫酸存在下,40℃以下用二氧化锰氧化得到苯甲醛。在镍或铂作催化进行还原反应,生成甲基环己烷。用三氯化铝或三氯化铁作催化剂,甲苯与卤素反应生成邻位和对位卤代甲苯。在加热和光照下,与卤素反应则生成苄基卤。与硝酸反应生成邻位和对位硝基甲苯。若用混酸(硫酸+硝酸)硝化可得到2,4-二硝基甲苯;继续硝化生成2,4,6-三硝基甲苯(T.N.T.)。甲苯与浓硫酸或发烟硫酸发生磺化反应生成邻位和对位甲基苯磺酸。在三氯化铝或三氟化硼的催化作用下,甲苯与卤代烃、烯烃、醇发生烷基化反应,得到烷基甲苯的混合物。甲苯与甲醛和盐酸作用发生氯甲基化反应,生成邻位或对位甲基苄基氯。
3、对金属无腐蚀性,属低毒类。甲苯还可经皮肤吸收,溶解皮肤中的脂肪,应避免与皮肤直接接触。
4.本品具有中等毒性,对皮肤和黏膜刺激性大,对神经系统作用比苯强,但因甲苯最初被氧化生成苯甲酸,对血液并无毒害。对小鼠致死浓度为30~35mol/l。
家兔口服甲苯时,其中有18%,以原型直接从肺随呼气排出体外。80%被氧化成苯甲酸,与甘氨酸化合成马尿酸,经肾脏排放体外。连续8小时吸入浓度为(100~200)×10-6的甲苯蒸气时,会出现疲惫,恶心,错觉,活动失灵,全身无力,嗜眠等;短时间吸收600×10-6蒸气时,会引起过度疲惫,激烈兴奋,恶心,头痛等症状。工作场所最高容许浓度为750mg/m3。
5. 可引起微弱的原红细胞性贫血,但不会引起白血病。高浓度时有麻醉作用。
6. 存在于烤烟烟叶、白肋烟烟叶、香料烟烟叶、主流烟气、侧流烟气中。
性质与稳定性
1.广泛用作有机溶剂和合成医药、涂料、树脂、染料、炸药和农药等的原料,用作色谱分析标准物质和分析试剂。
2.甲苯可用作生产苯和许多其他化工产品的原料。如油漆、清漆、亮漆、粘合剂及油墨制造业及天那水配方用之稀释剂 ,树脂溶剂;化学及制造业用之溶剂;尤以萃取及脱脂两工序最为适合。另也为化学合成用之原料。还可用作汽油的 掺合组分以提高辛烷值,也是涂料、油墨和硝酸纤维素的溶剂。由甲苯生产的一系列中间体,称甲苯系中间体。化工 方面主要用以生产苯及二甲苯,其下游主要产品是硝基甲苯、苯甲酸、氯化苄、间甲酚、甲苯二异氰酸酯等,还可生 产很多农药和医药中间体。另外,甲苯具有优异的有机物溶解性能,是一种有广泛用途的有机溶剂。甲苯容易发生氯 化,生成苯—氯甲烷或苯三氯甲烷,它们都是工业上很好的溶剂;它还容易硝化,生成对硝基甲苯或邻硝基甲苯,它 们都是染料的原料;它还容易磺化,生成邻甲苯磺酸或对甲苯磺酸,它们是做染料或制糖精的原料。甲苯的蒸汽与空 气混合形成爆炸性物质,因此它可以制造梯思梯炸药。
3.植物成分浸出剂。大量用作溶剂和高辛烷值汽油添加剂。
4.用作分析试剂,如作溶剂、萃取分离剂、色谱分析试剂。还用作清洗剂,并用于染料、香料、苯甲酸等有机合成。
5. 用于电子工业,常用作清洗去油剂。
合成方法
1.煤焦化副产的粗苯馏分中含甲苯15-20%,曾经是甲苯主要来源,生产每吨焦炭可回收甲苯1.1-1.3kg。从50年代开始,世界甲苯主要来源已由焦化副产转变为催化重整和烃类裂解,1982年,石油甲苯已占总产量的96%以上。催化重整油中含芳烃50-60%(体积),其中甲苯含量可达40-45%;裂解汽油中芳烃含量为70%(质量)左右,其中15-20%是甲苯。
2..炼焦副产回收苯 高温炼焦副产的高温焦油中,含有一部分苯。首先经初馏塔初馏,塔顶得轻苯,塔底得重苯(重苯用作制取古马隆树脂的原料)。轻苯先经初馏塔分离,塔底混合馏分经酸碱洗涤除去杂质,然后进吹苯塔蒸吹,再经精馏塔精馏得纯苯。
3..铂重整法 用常压蒸馏得到的轻汽油(初馏点约138℃),截取大于65℃馏分,先经含钼催化剂,催化加氢脱出有害杂质,再经铂催化剂进行重整,用二乙二醇醚溶剂萃取,然后再逐塔精馏,得到苯、甲苯、二甲苯等产物。
4.用常压蒸馏得到的轻汽油(初馏点约138℃),截取大于65℃馏分,先经含钼催化剂,催化加氢脱出有害杂质,再经铂催化剂进行重整,用二乙二醇醚溶剂萃取,然后再精馏,得到苯、甲苯、二甲苯等产物。
5.在甲苯中慢慢加入98%的硫酸,混匀并使噻吩反应完全,静置0.5h,分出下层酸液,硫酸试验合格,酸洗结束。然后用蒸馏水充分洗涤至硫化合物含量合格。若不合格,用15%~20%的氢氧化钠溶液洗涤,再用水洗至酸碱度合格,分去水层后加入无水氯化钙脱水。最后进行蒸馏,收集110~111℃馏分,即为成品。
6. 烟草:FC,BU,OR,40。
贮存方法
1.储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与氧化剂分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。可用铁、软钢、铜或铝制容器装贮。
2.用小口铁桶(每桶170kg)或槽车(每车50t)装运。
毒理学数据
1、刺激性:人经眼:300ppm ,引起刺激。家兔经皮:500mg,中度刺激。
2、急性毒性:大鼠经口LD50:5000mg/kg;小鼠吸入LC50:20003mg/m3/8H
3、兔径皮LD5O:12124mg/kg
4、具有麻醉作用,对皮肤的刺激作用比苯强,吸入甲苯蒸气时,对中枢神经的作用也比苯强烈。吸入8小时浓度为376~752mg/m3的甲苯蒸气时,会出现疲惫、恶心、错觉、活动失灵、全身无力、嗜睡等症状。短时间吸入2256mg/m3浓度的甲苯蒸气时,会引起过度疲惫、激烈兴奋、恶心、头痛等。长期吸入低浓度的甲苯蒸气时,造成慢性中毒,引起食欲减退、疲劳、白血球减少、贫血。甲苯还可经皮肤吸收,溶解皮肤中的脂肪,应避免与皮肤直接接触。纯制品未见对造血系统的影响及染色体损伤作用。嗅觉阈浓度140mg/m3。TJ36—79规定车间空气中最高容许浓度为100mg/m3
生态学数据
其他毒害作用:该物质对环境有严重危害,对空气、水环境及水源可造成污染,对鱼类和哺乳动物应给予特别注意。可被生物和微生物氧化降解。
分子结构数据
1、 摩尔折射率:31.07
2、 摩尔体积(m3/mol):105.7
3、 等张比容(90.2K):244.9
4、 表面张力(dyne/cm):28.8
5、 介电常数:2.38
6、 偶极距(10-24cm3):
7、 极化率:12.32
计算化学数据
1、 疏水参数计算参考值(XlogP):2.7
2、 氢键供体数量:0
3、 氢键受体数量:0
4、 可旋转化学键数量:0
5、 互变异构体数量:
6、 拓扑分子极性表面积(TPSA):0
7、 重原子数量:7
8、 表面电荷:0
9、 复杂度:42
10、同位素原子数量:0
11、确定原子立构中心数量:0
12、不确定原子立构中心数量:0
13、确定化学键立构中心数量:0
14、不确定化学键立构中心数量:0
15、共价键单元数量:1
安全信息
危险运输编码: UN 1294 3/PG 2
危险品标志: 易燃有毒有害
安全标识:S45 S46 S62 S36/S37 S16 S25 S29 S33
危险标识:R11 R63 R67 R23/24/25 R39/23/24/25 R48/20