無水乙醇

無水乙醇

無色澄清液體。有灼燒味。易流動。極易從空氣中吸收水分,能與水和氯仿、乙醚等多種有機溶劑以任意比例互溶。能與水形成共沸混合物(含水4.43%),共沸點78.15℃。相對密度(d204)0.789。熔點-114.1℃。沸點78.5℃。折光率(n20D)1.361。閉杯時閃點(在規定結構的容器中加熱揮發出可燃氣體與液面附近的空氣混合,達到一定濃度時可被火星點燃時的溫度)13℃。易燃。蒸氣與空氣能形成爆炸性混合物,爆炸極限3.5%~18.0%(體積)。該有機溶劑主要適用於醫療、化妝品、衛生用品、塗料、油脂等方面,使用方面很廣,可牽扯300多種以上。

基本信息

物理簡介

無水乙醇無水乙醇
又稱無水酒精,指濃度大於99%(質量)的乙醇。主要作為溶劑,用於化妝品、製藥等工業。一般製得的工業乙醇最高濃度為95%。為獲得無水乙醇,可用下列三種方法進一步脫水:①用生石灰處理工業乙醇,使水轉變成不溶解的氫氧化鈣,然後蒸出乙醇,再用金屬鈉乾燥,這是最老的方法。②共沸精餾脫水是目前工業上常用的方法。一般用苯作共沸劑,在第一共沸精餾塔中蒸出苯、乙醇和水的三元共沸混合物,再在第二共沸精餾塔中蒸出苯和乙醇的二元共沸物,最後在乙醇精餾塔中蒸出無水乙醇。由於苯在產品中還有約0.5%(質量)的殘留,而苯的毒性較大,近年來已開發了用正戊烷或己烷代替苯作共沸劑。③用離子交換劑或分子篩脫水,然後再精餾。

理化性質

物理性質
外觀與性狀:無色液體,有酒香。
熔點(℃):-114.1
相對密度(水=1):0.79
沸點(℃):78.3
相對蒸氣密度(空氣=1):1.59
分子式:C₂H₆O
分子量:46.07
飽和蒸氣壓(kPa):5.33(19℃)
燃燒熱(kJ/mol):1365.5
臨界溫度(℃):243.1
臨界壓力(MPa):6.38
辛醇/水分配係數的對數值:0.32
閃點(℃):12
爆炸上限%(V/V):19.0
引燃溫度(℃):363
爆炸下限%(V/V):3.3
溶解性:與水混溶,可混溶於醚、氯仿、甘油等多數有機溶劑。

化學性質

消去反應
無水乙醇在濃硫酸條件下迅速加熱升至170℃,生成乙烯,濃硫酸作為脫水劑、催化劑。
取代反應
無水乙醇與氫溴酸在加熱條件下反應,生成溴乙烷和水。
分子間脫水
無水乙醇在濃硫酸條件下加熱至140℃,生成乙醚和水。
酯化反應
無水乙醇與羧酸在濃硫酸存在下加熱,可生成對應的酯類化合物。
與金屬鈉反應
無水乙醇與金屬鈉反應,生成乙醇鈉和氫氣。
與強氧化劑反應
乙醇與酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液反應,可被氧化為乙酸。

光譜圖示

紅外光譜圖紅外光譜圖
紅外光譜圖:

物理用途

乙醇是重要的有機溶劑,廣泛用於醫藥、塗料、衛生用品、化妝品、油脂等各個方法,占乙醇總耗量的50%左右。乙醇是重要的基本化工原料,用於製造乙醛、乙二烯、乙胺、乙酸乙酯、乙酸、氯乙烷等等,並衍生出醫藥、染料、塗料、香料、合成橡膠、洗滌劑、農藥等產品的許多中間體,其製品多達300種以上,乙醇作為化工產品中間體的用途正在逐步下降,許多產品例如乙醛、乙酸、乙基乙醇已不再採用乙醇作原料而用其他原料代替。75%的乙醇水溶液具有強殺菌能力,是常用的消毒劑。經過專門精製的乙醇也可用於製造飲料。與甲醇類似,乙醇可作能源使用。有的國家已開始單獨用乙醇作汽車燃料或摻到汽油(10%以上)中使用以節約汽油。

注意事項

危險性概述
健康危害:該品為中樞神經系統抑制劑。首先引起興奮,隨後抑制。急性中毒:急性中毒多發生於口服。一般可分為興奮、催眠、麻醉、窒息四階段。患者進入第三或第四階段,出現意識喪失、瞳孔擴大、呼吸不規律、休克、心力循環衰竭及呼吸停止。慢性影響:在生產中長期接觸高濃度該品可引起鼻、眼、黏膜刺激症狀,以及頭痛、頭暈、疲乏、易激動、震顫、噁心等。長期酗灑可引起多發性神經病、慢性胃炎、脂肪肝、肝硬化、心肌損害及器質性精神病等。皮膚長期接觸可引起乾燥、脫屑、皸裂和皮炎。
燃爆危險:該品易燃,具刺激性。
急救措施
皮膚接觸:脫去污染的衣著,用流動清水沖洗。
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。就醫。
食入:飲足量溫水,催吐,就醫。
消防措施
危險特性:易燃,其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與氧化劑接觸發生化學反應或引起燃燒。在火場中,受熱的容器有爆炸危險。其蒸氣比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇火源會著火回燃。
滅火方法:儘可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻,直至滅火結束。
滅火劑:抗溶性泡沫、乾粉、二氧化碳、砂土。
泄漏應急處理
應急處理:迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,並進行隔離,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,穿防靜電工作服。儘可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。
小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水沖洗,洗水稀釋後放入廢水系統。
大量泄漏:構築圍堤或挖坑收容。用泡沫覆蓋,降低蒸氣災害。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。
操作處置與儲存
操作注意事項:密閉操作,全面通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴過濾式防毒面具(半面罩),穿防靜電工作服。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸菸。使用防爆型的通風系統和設備。防止蒸氣泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、酸類、鹼金屬、胺類接觸。灌裝時應控制流速,且有接地裝置,防止靜電積聚。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項:儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。保持容器密封。應與氧化劑、酸類、鹼金屬、胺類等分開存放,切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。

製備方法

方程式方程式
合成方法
20世紀30年代以前,發酵法是乙醇的唯一工業生產方法。隨著石油化工的迅速發展,合成法乙醇的產量越來越大。但合成法乙醇中夾雜的異構高碳醇,對人的高級神經中樞的麻痹作用,不適宜用作飲料、食品、醫藥及香料等。因此,即使在石油化工發達的國家,發酵法乙醇仍然占有一定的比例。
發酵法:
將富含澱粉的農產品如穀類、薯類等或野生植物果實經水洗、粉碎後,進行加壓蒸煮,使澱粉糊化,再加入適量的水,冷卻至60℃左右加入澱粉酶,使澱粉依次水解為麥芽糖和葡萄糖。然後加入酶母菌進行發酵製得乙醇。
水合法:
以乙烯和水為原料,通過加成反應製取。水合法分為間接水合法和直接水合法兩種。間接水合法也稱硫酸酯法,反應分兩步進行。先把95~98%的硫酸和50~60%的乙烯按2:1(重量比)在塔式反應器吸收反應,60~80℃、0.78~1.96MPa條件下生成硫酸酯。第二步是將硫酸酯在水解塔中,於80~100℃、0.2~0.29MPa壓力下水解而得乙醇,同時生成副產物乙醚。烯直接與水反應生成乙醇。直接水合法即一步法。由乙烯和水在磷酸催化劑存在下高溫加壓水合製得。本法流程簡單、腐蝕性小,不需特殊鋼材,副產乙醚量少,但要求乙烯純度高,耗電量大。無論用發酵法或乙烯水合法,製得的乙醇通常都是乙醇和水的共沸物,即濃度為95%的工業乙醇。
純化方法市售的無水乙醇一般只能達到99.5%純度,在許多反應中需用純度更高的無水乙醇,經常需自己製備。通常工業用的95.5%的乙醇不能直接用蒸餾法製取無水乙醇,因95.5%乙醇和4.5%的水形成恆沸點混合物。要把水除去,第一步是加入氧化鈣(生石灰)煮沸回流,使乙醇中的水與生石灰作用生成氫氧化鈣,然後再將無水乙醇蒸出。這樣得到無水乙醇,純度最高約99.5%。純度更高的無水乙醇可用金屬鎂或金屬鈉進行處理。

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