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乙醇
鎖定
乙醇(Ethyl Alcohol),俗稱酒精、火酒,是醇類化合物的一種,化學式為C2H6O,結構簡式為CH3CH2OH或C2H5OH。
[1]
乙醇燃燒性很好,是常用的燃料、溶劑和消毒劑等,在有機合成中應用廣泛。
- 中文名
- 乙醇 [4]
- 外文名
- Ethyl Alcohol
- 別 名
- 酒精、火酒 [4]
- 化學式
- C2H5OH
- 分子量
- 46.07(g/mol) [5]
- CAS登錄號
- 64-17-5 [5]
- EINECS登錄號
- 200-578-6
- 熔 點
- -114.1 ℃(常壓) [4]
- 沸 點
- 78.3 ℃(常壓) [4]
- 密 度
- 0.7893 g/cm³(20 ℃) [6]
- 外 觀
- 無色透明液體,有芳香氣味 [5]
- 閃 點
- 14.0 ℃(閉杯);21.1(開杯) [7]
- 應 用
- 化學工業、醫療衞生、食品工業、農業生產等 [5]
- 安全性描述
- S7;S16;S24/25;S26;S36/37;S45;S61
- 危險性符號
- F
- 危險性描述
- R11
- UN危險貨物編號
- 1170 [8]
- CN危險貨物編號
- 32061 [4]
- 危險標記
- 7(易燃液體) [5]
- 爆炸極限
- 3.3%~19% [9]
- 蒸氣壓
- 5.333 kPa(19 ℃) [5]
- 解離係數
- pKa = 15.9(25 ℃) [9]
- 粘 度
- 1.074 mPa·s(20 ℃) [9]
- 氣體密度
- 2.009 kg/m³
- 臨界温度
- 516.2 K [10]
- 臨界壓力
- 6.38 MPa [10]
- 相對蒸氣密度
- 1.59(空氣=1) [5]
- 同分異構體
- 二甲醚
- 折射率
- 1.3611(20 ℃) [1]
- 溶解性
- 與水混溶,可混溶於乙醚、氯仿、甘油、甲醇等多數有機溶劑 [5]
- 相對密度
- 不大於0.8129;相當於含酒精不少於95.0%(ml/ml) [5]
目錄
乙醇發展簡史
酒是古老的人造飲料,經考古發現,早在原始社會時期,人類就知道用穀物、瓜果發酵釀酒。中國是世界上最早釀酒的國家之一,甲骨文中就已經出現了“酒”字和與酒有關的“醴”“尊”“酉”等字。中國最晚在夏代已能人工造酒,《戰國策》中記載“帝女令儀狄造酒,進之於禹”。殷商時期,中國已擺脱原始釀酒的方法,開始進入制曲釀酒階段。周代釀酒已發展成獨立且具有相當規模的手工業作坊。最初的酒是果酒和米酒。夏之後,經商周、歷秦漢,以至於唐宋,都是以果實或糧食蒸煮,加曲發酵,經壓榨、過濾後製得的酒。隨着人類的進步發展,釀酒工藝也在原來基礎上進一步發展,通過蒸餾提高了酒精的濃度,出現蒸餾酒。中國古人已發現酒在藥用方面的價值,《漢書·食貨志》中説:“酒,百藥之長。”《本草綱目》認為:“酒少飲則和血行氣,痛飲則傷神耗血,損胃之精,生痰動火。”
[11]
[12]
西方的酒品主要是穀物酒,長期沿用麥芽糖化加酵母的釀造法。直到19世紀90年代,法國人卡爾邁特從中國引進酒麴,從中分離出糖化力強並能起糖化作用的黴菌菌株,應用於酒精生產上,才突破了西方以麥芽糖化劑釀酒的傳統工藝。關於酒的藥用,19世紀醫學家用白蘭地治療心衰和傷寒等症,生理學家和藥理學家開始對酒精的藥理作用進行研究,發現酒精能影響鳥的中樞神經活動,抑制蛙和哺乳動物的心跳,影響狗的胃腸消化吸收功能。
[11]
[12]
人們對酒含有的主要成分——乙醇的認識也在逐步發展。1784年,法國化學家安託萬-洛朗·拉瓦錫(AntoineLaurent Lavoisier,1743—1794)首先測定了乙醇的元素成分。1807年,瑞士化學家尼古拉斯·泰奧多爾·索緒爾(Nicolas Theodore de Saussure,1767—1845)首先完成了乙醇的元素組成分析,確定了乙醇的化學式。1858年,英國化學家斯科特·庫珀(Archibald Scott Couper,1831—1892)提出了乙醇最初的結構式,即庫珀圖解式。1825年,英國化學家邁克爾·法拉第(Michael Faraday,1791—1867)首次以合成方式製備乙醇。
[13-14]
乙醇的工業化生產從19世紀末開始發展起來,到第二次世界大戰期間發酵法生產乙醇達到了高峯。發酵法是經典的乙醇生產方法,在相當長的時期裏是乙醇的主要來源。但是發酵法受到原料來源和成本高的限制,因此合成法逐漸興起。間接水合法制乙醇早在1825年就有報道,但直到1930年才由美國聯合碳化物公司實現工業化。由於間接水合法要消耗大量的濃硫酸,生產過程中的硫酸介質對設備有嚴重腐蝕而且產品分離提純困難,自1932年起美國和前蘇聯同時開始了直接水合法的研究。1945年,美國殼牌化學公司把磷酸吸附在顆粒狀硅藻土上,製備成固體催化劑,解決了直接水合法的催化劑問題。20世紀50年代末,原聯邦德國維巴化學公司在殼牌法基礎上改進了催化劑。到20世紀60年代,美國伊斯特曼-柯達公司又在水合工藝方面進行了改進。20世紀60年代後期,前蘇聯對水合催化劑進行了改進,最後確定為磷酸-硅藻土催化劑。乙醇的生產方法除發酵法和合成法外,合成氣制乙醇技術和甲醇同系化法也在開發中。
[11]
乙醇物理性質
乙醇是帶有一個羥基的飽和一元醇,可以看成是乙烷分子中的一個氫原子被羥基取代的產物,或者是水分子中的一個氫原子被乙基取代的產物。乙醇分子是由C、H、O三種原子構成的極性分子,其中C、O原子均以sp³雜化軌道成鍵。
[9]
乙醇是一種透明清澈的無色液體,具有特有的酒味和刺激性味道,在25℃時亨利係數=5*10-6 atm-cu m/mol,電離勢為10.47eV,20℃時折射率為1.3611可與多種有機溶劑混溶,與水以任意比例互溶,水-乙醇共沸物中乙醇的含量為95%,一體積乙醇加一體積水只產生1.92體積混合物,但乙醇與汽油混合時溶液總體積會增大。
[15]
乙醇的物理性質主要與其低碳直鏈醇的性質有關。分子中的羥基可以形成氫鍵,因此乙醇具有潮解性,可以很快從空氣中吸收水分。
[2]
分子間氫鍵的存在也使得乙醇的沸點高於相對分子質量相近的烷烴。乙醇分子中羥基的極性使得很多離子化合物可溶於乙醇中,如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氯化鎂、氯化鈣、氯化銨、溴化銨和溴化鈉等;但氯化鈉和氯化鉀微溶於乙醇。
[3]
非極性的烴基使得乙醇也可溶解一些非極性的物質,例如大多數香精油和很多增味劑、增色劑和醫藥試劑。乙醇還可與水、乙腈、苯、丁酮、丁醛、四氯化碳、氯仿、環己烷、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯、乙基丁基醚、己烷、乙酸異丙酯、異丙醚、乙酸甲酯、甲基環己烷、硝基甲烷、甲苯、三氯乙烯等形成二元共沸物,使得它們不能通過蒸餾的方法進行分離。
[15]
性質 | 數據 | 性質 | 數據 | 性質 | 數據 |
---|---|---|---|---|---|
熔點(常壓) | -114.1 ℃ | 黏度(30 ℃) | 0.5142 mPa·s | van der Waals面積 | 4.930×109 cm2·mol-1 |
沸點(常壓) | 78.3 ℃ | 蒸發熱(沸點) | 38.95 kJ/mol | van der Waals體積 | 31.940 cm3·mol-1 |
密度(20 ℃) | 0.7893 g/cm3 | 熔化熱 | 104.7 kJ/kg | 氣相標準燃燒熱 | 1410.01 kJ·mol-1 |
飽和蒸氣壓(20 ℃) | 5.8 kPa | 生成熱(液體) | -277.8 kJ/mol | 氣相標準生成熱 | -234.01 kJ·mol-1 |
燃燒熱 | -1365.5 kJ/mol | 比熱容(20 ℃,定壓) | 2.42 kJ/(kg·K) | 氣相標準熵 | 280.64 J·mol-1·K-1 |
臨界温度 | 243.1 ℃ | 沸點上升常數 | 1.03~1.09 | 氣相標準生成自由能 | -166.7 kJ·mol-1 |
臨界壓力 | 6383.48 kPa | 電導率 | 1.35×10-19 S/m | 氣相標準熱容 | 65.21 J·mol-1·K-1 |
辛醇/水分配係數 | 0.32 | 熱導率(30 ℃) | 液相標準燃燒熱 | -1367.54 kJ·mol-1 | |
閃點(閉杯) | 14.0 ℃ | 體膨脹係數(20 ℃) | 0.00108 K-1 | 液相標準生成熱 | -276.98 kJ·mol-1 |
閃點(開杯) | 21.1 ℃ | 臨界密度 | 0.275 g/cm3 | 液相標準熵 | 161.04 J·mol-1·K-1 |
引燃温度 | 363 ℃ | 臨界體積 | 168 cm3·mol-1 | 液相標準生成自由能 | -174.18 kJ·mol-1 |
爆炸上限 | 19.0% | 臨界壓縮因子 | 0.241 | 液相標準熱容 | 112.6 J·mol-1·K-1 |
爆炸下限 | 3.3% | 偏心因子 | 0.637 | 折射率(20 ℃) | 1.3611 |
黏度(15 ℃) | 0.6405 mPa·s | Lennard-Jones參數(A) | 4.5564 | 電偶極矩(25 ℃) | 5.67×10-30 C·M |
黏度(20 ℃) | 0.5945 mPa·s | Lennard-Jones參數(K) | 424.51 | 磁化率(20 ℃) | 7.34×10-7 |
黏度(25 ℃) | 0.5525 mPa·s | 溶度參數 | 26.421 (J·cm-3)0.5 | 介電常數(20 ℃) |
乙醇化學性質
乙醇的官能團為羥基(—OH),因此化學性質主要受羥基以及受他影響的相鄰基團的影響,主要的反應形式是О—H鍵和C—О鍵的斷裂。羥基的結構特徵是氧的電負性很大,分子中的C—О鍵和O—H鍵都是極性鍵,因而乙醇分子中有2個反應中心。由於α-H和β-H受到C—О鍵極性的影響具有一定的活性,因此它們還能發生氧化反應和消除反應等。
[19]
乙醇酸鹼性
乙醇與金屬反應
生成金屬衍生物。乙醇與鈉、鉀等鹼金屬反應生成乙醇化物;低級醇容易發生此反應,有時有着火的危險。
高級醇反應較慢,特別是高級仲醇、叔醇反應速度小,不容易生成醇化物;鋁、鎂、鈣、鋇等金屬與醇一起煮沸,也能生成醇化物。
乙醇酯化反應
乙醇也可與有機含氧酸脱水生成有機酸酯。以乙酸為例,在濃硫酸催化並加熱的情況下,乙醇可與乙酸反應生成乙酸乙酯,其化學反應式為:
若是在化工產業中大規模的進行此反應,需設法生成物中移除水。酯類和酸或鹼反應會產生醇類和鹽,肥皂製作也是利用此反應的原理,因此稱為皂化反應。
此反應常用強酸、金屬鹽、離子交換樹脂等作催化劑;甲醇的反應性最大,C2~C5的伯醇反應速度大致相等;仲醇、叔醇的反應性小,而且叔醇在酸性介質中容易脱水生成烯烴,一般用間接的方法制備叔醇的酯;酰氯和酸酐與醇更易進行酯化反應。
乙醇鹵化反應
反應活性順序:HI>HBr>HCl。鹽酸與乙醇的反應較困難,加無水氯化鋅可催化反應的進行。無水氯化鋅的濃鹽酸溶液稱為盧卡斯試劑(Lucas reagent)。乙醇可以溶解於盧卡斯試劑中,生成的氯乙烷則難溶,產生細小的油狀液滴分散在盧卡斯試劑中,使反應液變渾濁。
[19]
用氯化亞碸作為滷代試劑,副產物二氧化硫和氯化氫很容易離開反應體系,產物容易分離和純化。
乙醇脱水反應
反應按哪種方式進行取決於醇的結構和反應條件;一般高温有利於生成烯烴,低温有利於生成醚;
[19]
叔醇易脱水成烯,難以得到醚;反應常在催化劑存在下進行,常用的催化劑有硫酸、磷酸、三氧化二鋁、磷酸鋁等。
由於分子間脱水成醚的副反應較多,一般較少用於醚的合成。更加常用的是Williamson合成法,即用醇鈉或酚鈉與鹵代烴反應,既可合成對稱醚,也可合成不對稱醚。以合成甲乙醚為例,其化學反應式為:
乙醇醇解反應
乙醇氧化反應
叔醇不能脱氫,只能脱水成烯烴,伯醇氧化生成醛,醛再繼續氧化成羧酸。仲醇氧化生成酮。叔醇難氧化,但在劇烈的條件下氧化生成碳原子數較叔醇少的產物。乙醇也可被高錳酸鉀氧化成乙酸,同時高錳酸鉀由紫紅色變為無色。反應方程式為:
乙醇也可與酸化的三氧化鉻溶液(或酸性重鉻酸鉀溶液)反應,當乙醇蒸汽進入含有酸化的三氧化鉻(或酸性重鉻酸鉀溶液)的硅膠中時,可見硅膠由黃色變成草綠色,該反應可用於檢驗司機是否飲酒駕車。其化學反應式為:
[9]
強氧化劑如高錳酸鉀及重鉻酸鉀都能將乙醇直接氧化成乙酸,反應不能停留在生成乙醛的階段。使用特殊的氧化劑,如Sarrett試劑,可使反應停留在乙醛的階段。Sarrett試劑是三氧化鉻與吡啶形成的配合物,溶於鹽酸後稱為氯鉻酸吡啶鹽(Pyridinium chlorochromate,PCC)。反應一般在二氯甲烷中進行,反應方程式為:
[19]
乙醇氧化生成乙醛或乙酸。
乙醇滷仿反應
乙醛、甲基酮與次滷酸鹽反應生成滷仿和少一個碳的羧酸鹽的反應稱為滷仿反應。由於乙醇在次滷酸鹽條件下可氧化生成乙醛,故它也能發生滷仿反應。乙醇與次氯酸鈉反應生成氯仿,溴仿和碘仿也可以分別由乙醇與次溴酸鈉和次碘酸鈉反應得到。在低碳醇中,只有乙醇才能進行滷仿反應。以乙醇與次碘酸鈉反應為例,其過程如下:
[15]
[21-24]
乙醇其他
乙醇易與乙烯酮、環氧乙烷、異氰酸酯等反應性大的物質發生反應,分別生成乙酸酯、烷氧基醇和氨基甲酸乙酯;乙醇用漂白粉溶液氧化生成氯仿,用碘和氫氧化鉀氧化生成碘仿;與不含亞硝酸的硝酸作用生成硝酸乙酯;與汞和過量的硝酸作用生成雷酸汞Hg(ONC)2;與氧化汞和氫氧化鈉一起加熱生成爆炸性物質C2Hg6O4H2。
乙醇主要種類
1.按生產使用的原料可分為澱粉質原料發酵酒精、糖蜜原料發酵酒精、亞硫酸鹽紙漿廢液發酵生產酒精。
澱粉質原料發酵酒精(一般有薯類、穀類和野生植物等含澱粉質的原料,在微生物作用下將澱粉水解為葡萄糖,再進一步由酵母發酵生成酒精);
糖蜜原料發酵酒精(直接利用糖蜜中的糖分,經過稀釋殺菌並添加部分營養鹽,借酵母的作用發酵生成酒精);
亞硫酸鹽紙漿廢液發酵生產酒精(利用造紙廢液中含有的六碳糖,在酵母作用下發酵成酒精,主要產品為工業用酒精。也有用木屑稀酸水解制作的酒精)。
2.按生產的方法來分,可分為發酵法、合成法兩大類。
3.按產品質量或性質來分,又分為高純度酒精、無水酒精、普通酒精和變性酒精。
4.按產品系列(BG384-81)分為優級、一級、二級、三級和四級。其中一、二級相當於高純度酒精及普通精餾酒精。三級相當於醫藥酒精,四級相當於工業酒精。新增二級標準是為了滿足不同用户和生產的需要,減少生產與使用上的浪費,促進提高產品質量而制訂的。
[3]
[25-27]
乙醇製備方法
1.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。反應方程式為:
[9]
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。反應方程式為:
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。為獲得無水乙醇,可用下列方法進一步脱水。(1)用生石灰處理工業乙醇,使水轉變成氫氧化鈣,然後蒸出乙醇,再用金屬鈉乾燥;這是最老的方法。(2)共沸精餾脱水是目前工業上常用的方法。(3)用離子交換劑或分子篩脱水,然後再精餾。
3.在磷酸、硅藻土催化劑存在下,乙烯直接與水反應生成乙醇。
4.以工業乙醇為原料,經脱水處理,再在高效精餾塔內進行精餾,所得成品用微孔濾膜過濾即可。
5.選擇含氧化鈣高,鐵、鎂、硫雜質少的乾燥生石灰,破碎成直徑30mm的小塊,並去除老灰、石頭及消石灰,然後與2倍質量的工業乙醇混合,加熱使乙醇迴流,約18h後,脱水結束。快速蒸出乙醇,經精餾,去除少量頭液,即可得99.5%以上的試劑無水乙醇。也可將95%的乙醇通過孔徑4.2×10-9的Na型分子篩進行脱水和脱甲醇,然後再精餾。該分子篩可於400~500℃高温下烘3h,活化後,重新使用。
6.以乙二醇醋酸鉀溶液為萃取劑,與工業乙醇等量混合後,在高效精餾塔中精餾,可獲得99.7%以上的無水乙醇。
7.用戊烷或石油醚作為共沸劑於0.3~0.7MPa下精餾,可獲得99.9%以上的無水乙醇。
8.在帶有氯化鈣乾燥管的容器中加入製得的無水乙醇和適量金屬鈣,使金屬鈣充分吸收水分後,蒸餾可得符合氣相色譜標準的無水乙醇,乙醇含量大於99.95%。也可以工業乙醇為原料,經恆沸精餾、氣相製備色譜分離和純化而得符合氣相色譜標準的無水乙醇。
[18]
乙醇應用領域
乙醇是重要的有機溶劑,廣泛用於醫藥、塗料、衞生用品、化妝品、油脂等各個方法,佔乙醇總耗量的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,但目前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。
乙醇消毒用品
不同濃度的消毒劑:
99.5%(體積分數)以上的酒精稱為無水酒精。生物學中的用途:葉綠體中的色素能溶在有機溶劑無水乙醇(或丙酮)中,所以用無水乙醇可以提取葉綠體中的色素。
95%的酒精用於擦拭紫外線燈。這種酒精在醫院常用,在家庭中則只會將其用於相機鏡頭的清潔。
70%~75%的酒精用於消毒。這是因為,過高濃度的酒精會在細菌表面形成一層保護膜,阻止其進入細菌體內,難以將細菌徹底殺死。若酒精濃度過低,雖可進入細菌,但不能將其體內的蛋白質凝固,同樣也不能將細菌徹底殺死。其中75%的酒精消毒效果最好。
40%~50%的酒精可預防褥瘡。長期卧牀患者的背、腰、臀部因長期受壓可引發褥瘡,如按摩時將少許40%~50%的酒精倒入手中,均勻地按摩患者受壓部位,就能達到促進局部血液循環,防止褥瘡形成的目的。
25%~50%的酒精可用於物理退熱。高燒患者可用其擦身,達到降温的目的。用酒精擦拭皮膚,能使患者的皮膚血管擴張,增加皮膚的散熱能力,酒精蒸發,吸熱,使病人體表面温度降低,症狀緩解。
注意:酒精濃度不可過高,否則可能會刺激皮膚,並吸收表皮大量的水分。
乙醇飲料製品
乙醇能源
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。
乙醇有機溶劑
用作黏合劑、硝基噴漆、清漆、化妝品、油墨、脱漆劑等的溶劑以及製藥工業中的分析試劑需要乙醇作為溶劑,還可用於溶解一些不溶於水的電鍍有機添加劑。
乙醇有機原料
農藥、醫藥、橡膠、塑料、人造纖維、洗滌劑、防凍液、燃料、消毒劑等的製造原料。在微電子工業中,用作脱水去污劑,可與去油劑配合使用。[28]
乙醇分子結構數據
1、摩爾折射率:12.84
2、摩爾體積(cm3/mol):59.0
3、等張比容(90.2K):128.4
4、表面張力(dyne/cm):22.3
乙醇計算化學數據
1.疏水參數計算參考值(XlogP):-0.1
2.氫鍵供體數量:1
3.氫鍵受體數量:1
4.可旋轉化學鍵數量:0
5.互變異構體數量:0
6.拓撲分子極性表面積:20.2 Ų
7.重原子數量:3
8.表面電荷:0
9.複雜度:2.8
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
乙醇安全措施
乙醇環境危害
危險性:易揮發,易燃燒,刺激性。其蒸汽與空氣混合成爆炸性氣體。遇到高熱、明火能燃燒或爆炸,與氧化劑鉻酸、次氯酸鈣、過氧化氫、硝酸、硝酸銀、過氯酸鹽等反應劇烈,有發生燃燒爆炸的危險。在火場中,受熱的容器有爆炸危險。其蒸汽比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇明火會引着回燃。
[5]
乙醇防護措施
工程控制:密閉操作,加強通風。
呼吸系統防護:一般不需要特殊防護,高濃度接觸時可佩帶過濾式防毒面具(半面罩)。
眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。
身體防護:穿防靜電的膠布防毒衣。
手防護:戴一般作業防護手套(橡膠手套)。
乙醇不同暴露途徑之急救方法
吸入:
將患者移離暴露區。如果呼吸停止,確實清通呼吸道並施行心肺復甦術。如果呼吸困難,給予氧氣。保持患者温暖且休息。立即就醫。
皮膚接觸:以肥皂和水徹底清洗患部。立刻脱除污染的衣服。如果刺激性持績,立即就醫。
眼睛接觸:立刻以大量水沖洗15分鐘以上。眼皮應提離眼球以確保徹底清洗。立即就醫。
食入:若患者意識清醒,給患者喝下1至3杯水或牛奶以稀釋胃部內的含量。若患者自發性嘔吐或催吐時,觀察呼吸是否困難。不要對意識不清或半痙攣的患者催吐。保持患者温暖且休息。大量食入或有腸胃症狀時,立即就醫。
最重要症狀及危害效應:刺激,吸入肺部可能引起肺炎。
乙醇應急處置
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:用砂土或其他不燃材料吸附或吸收。也可用大量水沖洗,洗水稀釋後放入廢水系統。
乙醇環境標準
蘇聯 | 乙醇在生產區的臨界量 | 2 t |
乙醇在貯存區的臨界量 | 20 t | |
車間空氣中有害物質的最高允許濃度 | 1000 mg/m3 | |
蘇聯(1977) | 大氣質量標準 | 5.0 mg/m3 |
嗅覺閾濃度 | 50 mg/L |
乙醇毒理資料
吸入:可能刺激呼吸道和黏膜。可能引起危害中樞神經系統的作用,症狀包括興奮、陶醉、頭痛、頭昏眼花、睏倦、視覺模糊、疲勞、戰慄、痙攣、喪失意識、昏睡、呼吸停止和死亡。
皮膚:輕微刺激。
眼睛:暴露於液體、蒸汽、燻煙或霧滴可能引起中度刺激。直接接觸可能引起刺激、痛、角膜可能會發炎甚至受到損害。
食入:1.可能引起危害中樞神經系統的作用,症狀如“吸入”所列舉。2.嚴重急性中毒可能引起血糖過低、體温過低和伸肌僵硬3吸入肺部可能引起肺炎。
LD50(測試動物、暴露途徑) :7060 mg/kg(大鼠,吞食)
LC50(測試動物、暴露途徑) :20,000 ppm/10H(大鼠,吞食)
局部效應:
20 mg/24H(兔子、皮膚)造成中等刺激
500 mg(兔子、眼睛)造成嚴重刺激
致敏感性:長期皮膚接觸,可能導致很少數人皮膚過敏反應。
慢毒性或長期毒性:反覆或長期接觸皮膚可能導致脱脂、紅、癢、發炎、龜裂及可能二度感染。長期皮膚接觸,可能導致很少數人皮膚過敏反應。食入:慢性中毒可能引起肝臟、腎臟、大腦、腸胃道和心肌衰退。可能引起不良的繁殖影響。曾患肝病的人暴露其中可能增加危害性。與其他藥物共同使用可能有不良作用。
特殊效應:200 mg/kg(性交前5天前的女人,子宮內)影響女生生殖力8 mg/kg(懷孕32周的女人,靜脈注射)影響新生兒的Apgar計分值(乃新生兒心跳節律、呼吸、肌肉緊張度、反射刺激皮膚等綜合推算值)。對水中生物具高毒性。
[31]
乙醇藥典信息
乙醇性狀
本品為無色澄清液體,微有特臭,易揮發,易燃燒,燃燒時顯淡藍色火焰,加熱至約78 ℃即沸騰。本品與水、甘油、三氯甲烷或乙醚能任意混溶。本品的相對密度(通則0601)不大於0.8129,相當於含C2H6O不少於95.0%(mL/mL)。
乙醇乙醇鑑別
1.取本品1 mL,加水5 mL與氫氧化鈉試液1 mL後,緩緩滴加碘試液2 mL,即發生碘仿的臭氣,並生成黃色沉澱。2.本品的紅外光吸收圖譜應與對照的圖譜(光譜集1290圖)一致。
乙醇檢查
酸鹼度取本品20 mL,加水20 mL,搖勻,滴加酚酞指示液2滴,溶液應為無色;再加0.01 mol/L氫氧化鈉溶液1.0 mL,溶液應顯粉紅色。
溶液的澄清度與顏色
本品應澄清無色。取本品適量,與同體積的水混合後,溶液應澄清;在10 ℃放置30分鐘,溶液仍應澄清。
乙醇吸光度
取本品,以水為空白,照紫外-可見分光光度法(通則0401)測定吸光度,在240 nm的波長處不得過0.08;250~260 nm的波長範圍內不得過0.06;270~340 nm的波長範圍內不得過0.02。
乙醇揮發性雜質
照氣相色譜法測定法(通則0521)測定。
供試品溶液(1):取本品,即得。
供試品溶液(2):精密量取4-甲基-2-戊醇150 µL,置20 mL量瓶中,用本品稀釋至刻度,搖勻,精密量取1 mL,置25 mL量瓶中,用本品稀釋至刻度,搖勻。
對照溶液(1):精密量取無水甲醇100 µL,置50 mL量瓶中,用本品稀釋至刻度,搖勻,精密量取5 mL,置50 mL量瓶中,用本品稀釋至刻度,搖勻。
對照溶液(2):精密量取無水甲醇1 mL,乙醛1 mL,置10 mL量瓶中,用本品稀釋至刻度,搖勻,精密量取100 μL,置10 mL量瓶中,用本品稀釋至刻度,搖勻,再精密量取100 µL,置10 mL量瓶中,用本品稀釋至刻度,搖勻。
對照溶液(3):精密量取乙縮醛150 µL,置50 mL量瓶中,用本品稀釋至刻度,搖勻,精密量取100 µL,置10 mL量瓶中,用本品稀釋至刻度,搖勻。
對照溶液(4):精密量取苯50 µL,置50 mL量瓶中,用本品稀釋至刻度,搖勻,精密量取50 µL,置25 mL量瓶中,用本品稀釋至刻度,搖勻。
色譜條件:以6%氰丙基苯基-94%二甲基聚硅氧烷為固定液(或極性相近);起始温度40 ℃,維持12分鐘,以每分鐘10 ℃的速率升温至240 ℃,維持10分鐘;進樣口温度為200 ℃,檢測器温度為280 ℃,載氣為氦氣或氮氣,進樣體積1 µL。
系統適用性要求:對照溶液(2)色譜圖中,乙醛峯與甲醇峯之間的分離度應符合要求。
測定法:取供試品溶液(1)(2)與對照溶液(1)(2)(3)(4),分別注入氣相色譜儀,記錄色譜圖。
限度:供試品溶液(1)如出現雜質峯,甲醇峯面積不得大於對照溶液(1)中甲醇峯面積的0.5倍(0.02%);含乙醛和乙縮醛的總量按公式⑴計算,總量不得過0.001%(以乙醛計);含苯按公式(2)計算,不得過0.0002%;供試品溶液(2)中其他雜質峯面積的和不得大於4-甲基-2-戊醇的峯面積(0.03%,以4-甲基-2-戊醇計)。
乙醇和乙縮醛的總含量=[(0.001%×AE)/(AT-AE)]+{[(0.003%×CE)/(CT-CE)]×(Mr1/Mr2)}
式中,AE為供試品溶液(1)中乙醛的峯面積;AT為對照溶液(2)中乙醛的峯面積;CE為供試品溶液(1)中乙縮醛的峯面積;CT為對照溶液(3)中乙縮醛的峯面積;Mr1為乙醛的分子量,44.05;Mr2為乙縮醛的分子量,118.2。苯含量%=(0.0002%×BE)/(BT-BE),式中,BE為供試品溶液(1)中苯的峯面積;BT為對照溶液(4)中苯的峯面積。
乙醇不揮發物
取本品40 mL,置105 ℃恆重的蒸發皿中,於水浴上蒸乾後,在105 ℃乾燥2小時,遺留殘渣不得過1 mg。
乙醇類別
消毒防腐藥、溶劑。
乙醇貯藏
乙醇儲存運輸
乙醇儲存方法
儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫温不宜超過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。
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乙醇運輸信息
危險貨物編號:32061
UN編號:1170
包裝標誌:7(易燃液體)
包裝類別:O52
包裝方法:
小開口鋼桶;小開口鋁桶;螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑料瓶或金屬桶(罐)外木板箱。螺紋口玻璃瓶、塑料瓶或鍍錫薄鋼板桶(罐)外滿底板花格箱、纖維板箱或膠合板箱。
運輸注意事項:
鐵路運輸時應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規則》中的危險貨物配裝表進行配裝。本品運輸時限使用鋼製企業自備罐車裝運,運裝前需報有關部門批准。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。夏天最好早晚運輸。運輸時所使用的的槽(罐)車應有接地鏈,槽內可設孔隔板以減少震盪產生靜電。應單獨運輸,嚴禁與酸類、易燃物、有機物、氧化劑、自燃物品、遇濕易燃物品等並車混運。運輸途中應防暴曬、雨淋、防高温。中途停留時應遠離火種、熱源、高温區。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置,禁止使用易產生火花的機械設備和工具裝卸。公路運輸時要按照規定路線行駛,勿在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。嚴禁用木船、水泥船散裝運輸。
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乙醇檢測方法
乙醇密度瓶法
密度瓶法是一種較為經典的檢測方法,使用的設備簡單易於普及。其原理:以蒸餾法去除樣品中的不揮發性物質,用密度瓶測定餾出液(酒精水溶液)20℃時的密度,根據餾出液的密度,求得20℃時乙醇的體積百分數,即酒精度。在啤酒、白酒、葡萄酒和果酒的國家標準分析方法中,密度瓶法均被列為乙醇測定的首選方法。該法精確度高,但需稱重和蒸餾等繁瑣操作,時間較長,而且對密度瓶的恆温要求極高,需嚴格控制温度在20∙0℃ ±0∙1℃
乙醇折光率法
每種純液體在一定温度下都有固定的折光率,這是液體的特徵常數之一。乙醇和甲醇的折光率差異明顯。在20℃時,水的折光率為1.3330,隨着水中乙醇濃度的增加,其折光率呈有規律的上升,其上升值與加入乙醇的量成正比;當甲醇存在時,折光率會隨着甲醇濃度的增加而降低。因此,測定酒樣的折光率就可以得知乙醇含量。
乙醇酒精計法
酒精計是基於阿基米德定律製成的一種測定酒精水溶液中乙醇的體積百分含量的專用儀器,測定時將其沉入樣品中,直接讀取酒精計的示值,同時測定温度,加以温度校正,求得20℃時乙醇的體積百分數。讀數時,酒精計不可接觸量筒壁,示值應以酒精計刻度與液體水平線形成的彎月面下緣為準。現行蒸餾酒與配製酒的國家標準分析方法中乙醇濃度採用酒精計法。該法操作簡便快速,但準確度較差,受酒中其他非乙醇成分的影響大,只適用於乙醇的水溶液。
乙醇化學氧化法
化學氧化法的實質是碘量滴定法。其原理是在酸性溶液中,被蒸出的乙醇與過量重鉻酸鉀作用,乙醇被氧化為乙酸:剩餘的重鉻酸鉀用碘化鉀還原,析出的碘用硫代硫酸鈉標準溶液滴定。根據硫代硫酸鈉標準溶液的用量計算酒樣中乙醇含量。該法與國標密度瓶法相比具有快速的特點,與酒精計法相比具有結果準確的優點。此法測定的乙醇濃度比較低,其下限可達0∙02%,故還可用於測定酒中低含量的乙醇。
乙醇分光光度法
分光光度法是以生成有色化合物的顯色反應或褪色反應為基礎,通過測量有色物質溶液吸光度來確定待測組分含量的方法。
乙醇熒光光度法
熒光光度法簡單快速,靈敏度高,線性範圍寬,選擇性好。
乙醇氣相色譜法
氣相色譜(GC)法測定酒中乙醇含量,具有較高的靈敏度與特異性。其原理為試樣被氣化後,隨同載氣進入色譜柱,利用被測定的各組分在氣液兩相中具有不同的分配係數,在柱內形成遷移速度的差異而分離。分離後的組分先後流出色譜柱,進入氫火焰離子化檢測器(FID)檢測。根據色譜圖上各組分色譜峯的保留時間與標樣相對照進行定性;利用峯面積或峯高,用內標或外標法定量。
乙醇激光拉曼光譜法
激光拉曼光譜法作為一種新型無損檢測技術,廣泛應用於樣品的定性、定量分析。其原理是利用乙醇激光拉曼光譜中-CCO面內伸縮振動峯為特徵峯(884/cm),以本底水的拉曼特徵峯(3200/cm)為內標,通過峯高比值法測定乙醇濃度的響應值。
乙醇近紅外光譜法
近紅外光是指介於可見光和中紅外光之間的電磁波波長在750~2500nm(波數範圍13330~4000/cm)之間,一般有機物在該譜區的近紅外光譜吸收主要是含氫基團(C-H,O-H,N-H,S-H等)的倍頻與合頻的振動吸收。由於幾乎所有的有機物的一些主要結構和組成都可以在他們的近紅外光譜中找到信號,而且譜圖穩定,獲取光譜容易。因此近紅外光譜法被譽為分析的巨人。但作為信息源的近紅外光譜區的波頻和吸收信號均較弱,譜帶多且相互重疊,以致信息解析相當困難。隨着計算機與化學計量學的深入研究和廣泛應用,近紅外光譜技術成為發展最快、最引人注目的光譜技術之一。
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乙醇微生物電極法
微生物電極法的原理是從土壤中分離得到的一株好氧乙醇菌,該菌能很好的降解乙醇。用PVC、纖維素等材料將其包埋,製備的微生物膜與極譜型氧電極結合,製成乙醇微生物電極,在pH 6∙4~7∙3的磷酸鹽緩衝液中,温度34℃ ±0∙5℃,以0∙6L/min的流量連續向溶液中鼓入空氣。電極空白電流I0穩定後,加入乙醇標準溶液。乙醇分子擴散進入微生物膜被膜內微生物同化而耗氧,致使電極輸出電流下降並迅速達到新的穩態值It,電流降低值ΔI(ΔI= I0-It)在一定濃度範圍內與乙醇濃度呈線性關係。
乙醇衍生物
(1)乙醛:乙醇氧化或氣相脱氫生產乙醛曾是工業乙醇的主要用途。乙醛在工業上大量用於合成乙酸、丁醇、季戊四醇等有機產品,也用於生產聚乙醛、三氯乙醛等產品。
(2)乙胺:乙胺是由乙醇與氨經催化反應生成的,同時得到乙胺、二乙胺和三乙胺。乙胺、二乙胺可作溶劑,也可用來製造洗滌劑、潤滑劑和橡膠促進劑、農藥、染料、醫藥以及抗氧劑等。三乙胺除用作有機溶劑外,在合成樹脂中可用作聚碳酸酯光氣法的催化劑和四氟乙烯的阻聚劑,也可用作食品防腐劑、農藥和染料生產的原料,國防工業上可用作高能燃料。
乙醇相關規定
2023年10月,最新版火車攜帶品注意事項清單發佈。酒精體積百分含量在24%至70%之間的酒類飲品可以攜帶,但要求包裝密封完好、標誌清晰,且累計攜帶量不得超過3000毫升。酒精體積百分含量超過70%或者標誌不清晰的酒類飲品,禁止託運和隨身攜帶。
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- 參考資料
-
- 1. 沈鑫甫主編.中學教師實用化學辭典[M].北京:北京科學技術出版社,2002:258.
- 2. 李建穎,劉靜. 食品添加劑速查手冊[M]. 天津:南開大學出版社, 2017:243.
- 3. 李朝霞主編.中國食材辭典[M].太原:山西科學技術出版社,2012:868-869.
- 4. 李又明主編;袁國鋒副主編. 散裝化學品水運與港口倉儲數據卡手冊[M]. 上海:同濟大學出版社, 2012:516.
- 5. 鄭丙輝主編;於萍副主編. 水體污染事件應急處置技術手冊[M]. 北京:中國環境出版集團, 2018:749-751.
- 6. Ethanol.PubChem.
- 7. 魏文德主編. 有機化工原料大全 上[M]. 北京:化學工業出版社, 1999:842.
- 8. 國際化學品安全卡-乙醇.國際化學品安全卡查詢.
- 9. 陳志恩,吳紹長主編;湯慶平,蔡進偉,趙軍飛,程偉進副主編. 酒依賴及酒精相關障礙[M]. 杭州:浙江大學出版社, 2016:61-65.
- 10. 陸強,趙雪冰主編.液體生物燃料技術與工程[M].上海:上海科學技術出版社,2013:217.
- 11. 王曉中主編. 中西醫結合防治藥物依賴[M]. 北京:中國醫藥科技出版社, 2001:223-224.
- 12. 宋淵主編. 發酵工程[M]. 北京:中國農業大學出版社, 2017:174-175.
- 13. 闞建全主編. 食品化學[M]. 北京:中國農業大學出版社, 2016:3.
- 14. 吳祺編著. 有機化學史話[M]. 西安:陝西師範大學出版社, 2017:40.
- 15. 魏文德主編. 有機化工原料大全 上[M]. 北京:化學工業出版社, 1999:822-844.
- 16. 秦浩正總主編;張長江分卷主編. 中學生學習辭典 化學卷[M]. 上海:世界圖書上海出版公司, 2012:329-330.
- 17. Bridgman, P. W. The Thermal Conductivity of Liquids under Pressure[J]. Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences, 1923, 59(7): 141-169.
- 18. 乙醇.物競數據庫.
- 19. 侯小娟,張玉軍主編;羅旭,郝紅英副主編. 有機化學[M]. 武漢:華中科技大學出版社, 2019:103-107.
- 20. 趙駿,楊武德主編;武雪芬,黃家衞,沈琤,鍾益寧,房方,陳胡蘭副主編. 有機化學[M]. 北京:中國醫藥科技出版社, 2015:279-282.
- 21. 趙駿,楊武德主編;武雪芬,黃家衞,沈琤,鍾益寧,房方,陳胡蘭副主編. 有機化學[M]. 北京:中國醫藥科技出版社, 2015:279-282.
- 22. 劉慶儉編著. 有機化學 下[M]. 上海:同濟大學出版社, 2018:57.
- 23. 蔣榮海主編. 藥物化學基礎[M]. 北京:中國醫藥科技出版社, 2001:106.
- 24. 陳聲主編. 傳統和最新的酒精生產技術[M]. 北京:化學工業出版社, 1990:173.
- 25. GB/T 394.1-2008.全國標準信息公共服務平台.
- 26. GB 10343-2008.全國標準信息公共服務平台.
- 27. 範望喜,張愛東,秦中立主編. 有機化學[M]. 武漢:華中師範大學出版社, 2015:36.
- 28. 秦耀宗.中等專業學校教材 酒精工藝學[M].北京: 中國輕工業出版社,2007-01: 7-8.978-7-5019-2147-8.
- 29. 王同展等主編. BSL-2實驗室生物安全體系建立與運行[M]. 濟南:山東科學技術出版社, 2015:231-235.
- 30. 張海峯主編,危險化學品安全技術全書 第一卷[M].北京;化學工業出版社,2007.6.
- 31. 國家藥典委員會編. 中華人民共和國藥典 2020年版 二部[M]. 北京:中國醫藥科技出版社, 2020:14-15.
- 32. 虞精明,謝勤美,楊鳳華.酒中乙醇含量檢測方法[J].中國衞生檢驗雜誌,2008(09):1930-1932.
- 33. 王宏濤,呂建寧,呂靜,馬新賓.煤制乙醇技術的研究及開發應用進展[J].煤化工,2014,42(04):3-8.
- 34. 最新版火車攜帶品注意事項清單發佈,哪些不能帶? .澎湃.2023-10-13
- 收起