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戊烷

正戊烷

正徠戊烷(n-Pentane)化學式C5H12,烷烴中的第五個成員。正戊烷有2種同分異構體:異戊烷(沸點28°C)和新戊烷(沸點10°C),“戊烷”一詞通常指正戊烷,即其直鏈異構體。常用作溶劑,用於製造人造冰、麻醉劑。

編號系統


CAS號:109-66-0
MDL號:MFCD00009498
EINECS號:203-692-4
RTECS號:RZ9450000
BRN號:969132

物性數據


1.性狀:無色液體,有微弱的薄荷香味。
2.熔點(℃):-129.8
3.沸點(℃):36.1
4.相對密度(水=1):0.63
5.相對蒸氣密度(空氣=1):2.48
6.飽和蒸氣壓(kPa):53.32(18.5℃)
7.燃燒熱(kJ/mol):-3245
8.臨界溫度(℃):196.6
9.臨界壓力(MPa):3.37
10.辛醇/水分配係數:3.39
11.閃點(℃):-48(TOC)
12.引燃溫度(℃):260
13.爆炸上限(%):7.8
14.爆炸下限(%):1.5
15.溶解性:微溶於水,溶於乙醇、乙醚、丙酮、苯、氯仿等多數有機溶劑。
16.體膨脹係數:0.001569
17.黏度(20℃,液體)/mPa·s:0.29
18.苯胺點/ ºC:70.7
19.臨界密度:0.232
20.臨界體積:311
21.臨界壓縮因子:0.268
22.偏心因子:0.249
23.Lennard-Jones參數(A):5.7634
24.Lennard-Jones參數(K):344.70
25.溶度參數0.5:14.439
26.van der Waals面積:
27.van der Waals體積:58.030
28.氣相標準燃燒熱(焓):-3535.73
29.氣相標準聲稱熱(焓):-146.82
30.氣相標準熵:349.56
31.氣相標準生成自由能:-8.6
32.氣相標準熱熔:120.04
33.液相標準燃燒熱(焓):-3509.00
34.液相標準聲稱熱(焓):-173.55
35.液相標準熵:263.47
36.液相標準生成自由能:-10.00
37.液相標準熱熔:167.33

化學反應


正戊烷鍵線式
正戊烷鍵線式
戊烷在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水:
與其他烷烴類似,戊烷也可發生自由基氯代反應:
此類反應無選擇性,產物為1-、2-、3-氯代戊烷,以及多取代衍生物的混合物。其他鹵素也可與戊烷發生自由基取代反應。
正丁烷外,正戊烷也可製取馬來酐:

毒理學數據


1.急性毒性
LD50:>2000mg/kg(大鼠經口);446mg/kg(小鼠靜脈)
LC50:364克每立方米(大鼠吸入,4h)
2.亞急性與慢性毒性 動物吸入25.2,116,332,800毫克每立方米,117d,未見中毒反應。

生態學數據


1.生態毒性 LC50:100mg/L(96h)(魚類)
2.生物降解性 MITI-I測試,初始濃度100ppm,污泥濃度30ppm,4周后降解96%。
3.非生物降解性 空氣中,當羥基自由基濃度為 個/立方厘米時,降解半衰期為4d(理論)。
4.生物富集性 BCF:80(理論)

分子結構數據


1、摩爾折射率:25.21
2、摩爾體積:111.0
3、等張比容(90.2K):231.0
4、表面張力(dyne/cm):18.7
5、極化率:9.99

計算化學數據


1.疏水參數計算參考值(XlogP):無
2.氫鍵供體數量:0
3.氫鍵受體數量:0
4.可旋轉化學鍵數量:2
5.互變異構體數量:無
6.拓撲分子極性表面積0
7.重原子數量:5
8.表面電荷:0
9.複雜度:7.5
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數量:0
12.不確定原子立構中心數量:0
13.確定化學鍵立構中心數量:0
14.不確定化學鍵立構中心數量:0
15.共價鍵單元數量:1

性質與穩定性


1.戊烷為脂肪族飽和烴,化學性質穩定,常溫常壓下與酸、鹼不作用。600℃以上高溫或在適當催化劑存在下發生熱解,生成丙烯、丁烯、異丁烯、丁烷和異丙烷等混合物。用三氯化鋁作催化劑發生異構化,生成2-甲基丁烷。
2.穩定性 穩定
3.禁配物 強氧化劑、強酸、強鹼、鹵素
4.聚合危害 不聚合

貯存方法


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29℃。保持容器密封。應與氧化劑分開存放,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。

合成方法


1.戊烷可由天然氣或石油催化裂解、熱分解過程中獲得。由於精製程度不同,常含有C5烴的異構體、甲基環戊烷等沸點相近的烴類以及不飽和化合物、水分、含硫化合物等雜質。精製時,不飽和化合物用硫酸洗滌除去,可用氯化鈣、無水硫酸鈉、五氧化二磷或金屬鈉等脫水劑脫水,再進行蒸餾。也可用分子篩脫水。
2.由順丁烯二酸酐加氫,或由呋喃在鎳催化劑存在下氫化製得。
3.以抽提C5為原料,經加氫后精餾分離,可得到正戊烷。或者以天然氣凝析油為原料,經精餾分離可得到正戊烷。還可以以正戊醇為原料,經脫水、加氫、精餾製得正戊烷。
4.以工業品正戊烷為原料,先用濃硫酸洗滌至酸層無色,然後用0.02mol/L高錳酸鉀的10%硫酸溶液洗滌至烯 烴含量合格。再依次用0.02mol/L高錳酸鉀的10%氫氧化鈉水溶液、水洗滌,然後用無水氯化鈣乾燥,過濾后蒸餾,收集中間餾分,即為純品。
5.通過2-戊醇和3-戊醇再氫化製得,亦可由2-溴戊烷通過Grignard反應製得。

用途


1.用作低沸點溶劑、塑料工業發泡劑,還與2-甲基丁烷一同用作汽車和飛機燃料、製造人造冰、麻醉劑,合成戊醇、異戊烷等。
2.氣相色譜分析標準。用作麻醉劑、溶劑、低溫溫度計的製造以及用於製造人造冰、戊醇、異戊烷等。
徠3.用於配製標準氣、校正氣及用作分子篩脫附劑。
4.用作溶劑、氣相色譜參比液及麻醉劑。還用於有機合成及製造低溫溫度計。
5.用作溶劑,製造人造冰、麻醉劑,合成戊醇、異戊烷等。

環境影響


一、健康危害
侵入途徑:吸入、食入。
健康危害:高濃度可引起眼與呼吸道粘膜輕度刺激癥狀和麻醉狀態,甚至意識喪失。慢性作用為眼和呼吸道的輕度刺激。可引起輕度皮炎。
二、毒理學資料及環境行為
毒性:屬低毒類。
急性毒性:LD50 446mg/kg(小鼠靜脈)
刺激性:人經眼:140ppm(8小時),輕度刺激。
亞急性和慢性毒性:動物吸入25.2,116,332,800毫克每立方米,117天,未見中毒反應。
危險特性:極易燃,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,甚至引起燃燒。液體比水輕,不溶於水,可隨水漂流擴散到遠處,遇明火即引起燃燒。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,遇明火會引著回燃。
燃燒(分解)產物:一氧化碳、二氧化碳。
⒊現場應急監測方法:
氣體檢測管法
⒋實驗室監測方法:
氣相色譜法《空氣中有害物質的測定方法》(第二版),杭士平主編
⒌環境標準:
前蘇聯車間空氣中有害物質的最高容許濃度300毫克每立方米。

處理方法


一、泄漏應急處理
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,穿消防防護服。儘可能切斷泄漏源。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。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。
二、防護措施
呼吸系統防護:一般不需要特殊防護,空氣中濃度較高時,建議佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。
眼睛防護:必要時,戴化學安全防護眼鏡。
身體防護:穿防靜電工作服。
手防護:戴防苯耐油手套。
其它:工作現場嚴禁吸煙。避免長期反覆接觸。
三、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:噴水冷卻容器,可能的話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、乾粉、二氧化碳、砂土。用水滅火無效。
可以發生取代反應,可與氯氣發生反應生成戊烷的氯代物。

安全信息


危險運輸編碼:UN 1265 3/PG 2
安全標識:S9S16S29S33S61S62
危險標識:R11R12R65R66R67R51/53