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乙醚

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乙醚,又稱依打(音譯自英語:Ether)、二乙醚或乙氧基乙烷,是一種醚類有機化合物,化學式為C4H10O(C2H52O,有時縮寫為Et2 O,是一種無色、高度揮發性、有甜味(“飄逸氣味”)、極易燃的液體,通常在實驗室中用作溶劑,並用作某些發動機的啓動液。在非易燃藥物如氟烷等被開發之前,醫學上常被用作全身麻醉劑。火藥工業用於製造無煙火藥。
中文名
乙醚 [1] 
外文名
Ethyl ether
別    名
二乙醚
乙氧基乙烷
化學式
C4H10O [2] 
分子量
74.12 [2] 
CAS登錄號
60-29-7
EINECS登錄號
200-467-2 [2] 
熔    點
-116.2 ℃
沸    點
34.5 ℃
水溶性
微溶
密    度
0.714 g/cm³
外    觀
無色透明液體
閃    點
-45 ℃(閉杯) [2] 
安全性描述
S9、S16、S29、S33 [2] 
危險性符號
F+;Xn
危險性描述
R12、R19、R22、R66、R67 [2] 
UN危險貨物編號
1155 [2] 

乙醚神奇的麻醉劑乙醚

19世紀美國牙科醫生莫頓在行醫過程中因病人無法忍受在沒有麻醉劑的情況下拔牙,他進行了無數次的探索研究尋求一種拔除牙齒時無痛的方法,後來朋友建議他可以使用乙醚進行試驗,之後他將浸泡於乙醚的海綿捂住自己愛犬的口鼻使它吸入,幾秒鐘後犬變得軟弱無力躺下失去了知覺,這次實驗使他大為滿意,在此之後於1846年10月16日經過與外科醫生的合作,他們將乙醚裝進一個可以吸入的裝置供病人吸入,在無痛無知覺的情況下成功實施了一台頸部腫瘤切除手術,乙醚麻醉從此成為全世界各家醫院手術室裏不可缺少的藥品。麻醉的發明,特別是乙醚麻醉,對促進人類的健康發展,人類社會文明的進步具有劃時代的意義,它揭開了現代醫學史的新篇章。
至此,人類經受手術歷史劃分為兩個時代,在麥克哈特所著《影響人類歷史近程的100名人排行榜》中,莫頓排名第37位。在他的墓誌銘上寫着這樣一句話“在他以前手術是一種酷刑,在他以後科學戰勝了疼痛”。由於在他之前的1842年3月30日一名叫long的醫生也成功施行了乙醚麻醉,為此美國政府將每年的3月30日定為國家醫師節。

乙醚物性數據

1.性狀:無色透明液體,有芳香氣味,極易揮發。
2.熔點(℃):-116.2
3.沸點(℃):34.6
4.相對密度(水=1):0.71(20℃)
5.相對蒸氣密度(空氣=1):2.56
6.飽和蒸氣壓(kPa):58.92(20℃)
7.燃燒熱(kJ/mol):-2748.4
8.臨界温度(℃):192.7
9.臨界壓力(MPa):3.61
10.辛醇/水分配係數:0.89
11.閃點(℃):-45(CC)
12.引燃温度(℃):160~180
13.爆炸上限(%):49.0
14.爆炸下限(%):1.7
15.溶解性:微溶於水,溶於乙醇、苯、氯仿、溶劑石腦油等多數有機溶劑。
16.熔點(ºC,穩定型):-116
17.熔點(ºC,不穩定型):-116.3
18.相對密度(g/mL,0/4ºC):0.7364
19.相對密度(g/mL,10/4ºC):0.7249
20.相對密度(g/mL,25/4ºC):0.706
21.相對密度(g/mL,30/4ºC):0.7019
22.折射率(n20ºC):1.3524
23.折射率(n25ºC):1.3495
24.黏度(mPa·s,20ºC):0.2448
25.黏度(mPa·s,25ºC):0.2230
26.蒸發熱(KJ/mol,30ºC):26.02
27.熔化熱(KJ/kg):98.53
28.生成熱(KJ/kg,25ºC):-272.98
29.燃燒熱(KJ/kg,20ºC):2728.53
30.比熱容(KJ/(kg·K),0ºC,定壓):2.25
31.比熱容(KJ/(kg·K),30ºC,定壓):2.30
32.比熱容(KJ/(kg·K),120ºC,定壓):3.36
33.比熱容(KJ/(kg·K),180ºC,定壓):4.36
34.沸點上升常數:21.6
35.電導率(S/m,25ºC):3.7×10-13
36.體膨脹係數(K-1):0.00164
37.體膨脹係數(K-1,0~100ºC):0.00215
38.溶解度(%,40ºC,水):4.55
39.臨界密度(g·cm-3):0.264
40.臨界體積(cm3·mol-1):281
41.臨界壓縮因子:0.264
42.偏心因子:0.285
43.Lennard-Jones參數(A):5.6777
44.Lennard-Jones參數(K):395.75
45.溶度參數(J·cm-3)0.5:15.532
46.van der Waals面積(cm2·mol-1):7.540×1010
47.van der Waals體積(cm3·mol-1):51.500
48.氣相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):-2751.98
49.氣相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol-1) :-251.21
50.氣相標準熵(J·mol-1·K-1) :342.67
51.氣相標準生成自由能( kJ·mol-1):-121.1
52.氣相標準熱熔(J·mol-1·K-1):119.46
53.液相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):-2723.9
54.液相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol-1):-279.3
55.液相標準熵(J·mol-1·K-1) :253.5
56.液相標準生成自由能( kJ·mol-1):-122.8
57.液相標準熱熔(J·mol-1·K-1):172.5

乙醚分子結構數據

1、摩爾折射率:22.32
2、摩爾體積(cm3/mol):100.9
3、等張比容(90.2K):210.9
4、表面張力(dyne/cm):19.0
5、介電常數(26.9ºC,85.8kHz):4.197
6、偶極距(10-30C·m):3.74
7、極化率(10-24cm3):8.85

乙醚計算化學數據

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:1
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9.2
7.重原子數量:5
8.表面電荷:0
9.複雜度:11.1
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

乙醚毒理學數據

1.急性毒性 [2] 
LD50:1215mg/kg(大鼠經口);>20ml(14200mg)/kg(兔經皮)
LC50:221190mg/m3(大鼠吸入,2h);31000ppm(小鼠吸入,30min)
2.刺激性 [2] 
家兔經皮:360mg,輕度刺激(開放性刺激試驗)。
家兔經眼:100mg,中度刺激。

乙醚性質與穩定性

1、乙醚的化學性質穩定,接近於飽和烴的性質,對鹼、氧化劑、還原劑都相當穩定,常温下與金屬鈉不起反應。但強酸能使醚鍵斷裂,例如濃的氫碘酸能定量地生成碘乙烷,因此,可用來定量測定化合物中乙氧基的含量。乙醚與無水硝酸或濃硫酸和濃硝酸的混合物反應會發生猛烈的爆炸。乙醚用無水鉻酸、硝酸氧化生成乙酸。乙醚蒸汽與空氣一起通過加熱至100℃的銅&鉑黑粉時,生成乙醛和甲醛。醚鍵上氧原子有未被公用的電子對,作為路易斯鹼與其他原子或基團(路易斯酸)結合,形成釒羊鹽。此類釒羊鹽必須在濃鹽酸、濃硫酸作用下才能生成,在濃酸下才能穩定存在,遇水即水解 [3]  。乙醚還可以和三氟化硼、三氯化鋁、Grignard試劑、氯化鈹、溴化氫、四氯化鈦以及銻、鋅的鹵化物形成加成產物。乙醚與鹵素反應生成各種鹵素衍生物。乙醚與空氣接觸時,逐漸生成有爆炸性的過氧化物。爆炸極限1.85%~36.5%(體積)
2、乙醚具有優良的絕緣性,在空氣中振動或用絲綢過濾時因摩擦發生靜電也有自然着火的危險。並不得與火藥、毒物、放射性物質、氧化性物質、有機過氧化物等混載。乙醚見光或久置空氣中能形成有爆炸性的過氧化物。蒸餾時不宜蒸乾,以免未除盡的過氧化物發生爆炸。為了防止過氧化物的生成要加入抗氧劑。抗氧劑中最有效的是鈉汞齊。將浸有鹼性連苯三酚溶液的石棉放入乙醚中效果也很好。工業上用1-萘酚作抗氧劑。實驗室中常將鐵屑、銅絲、銅屑或固體氫氧化鉀加入乙醚中,置棕色瓶內貯存。對金屬無腐蝕性。
3、乙醚是一種有毒物質,長久呼吸乙醚氣體能使呼吸器官受到刺激,發炎,記憶力減弱,產生頹傷情緒等。飲入30~60mL即可致死。燃燒時產生毒物,可使人昏迷,甚至死亡。乙醚急性中毒初期呈現興奮狀態,然後引起麻醉、嘔吐,進而發紺,體温下降,四肢發冷,有時會突然停止呼吸、脈搏微弱、瞳孔放大,但不會死亡,故用作麻醉劑危險性小。嚴重急性中毒時,會引起嘔吐,咳嗽、無力,且常常併發腎炎、支氣管炎和肺炎。中毒者應撤離現場,移至新鮮空氣處,注意患者保温,輸氧氣,延醫診治。生產設備應嚴格密封,現場保持良好通風。操作人員應穿戴好防護用具,定期進行體檢。空氣中最高容許濃度1200mg/L。乙醚為一級易燃品,爆炸極限1.85~36.5%(-45~13℃),極易燃燒,遇明火即爆炸,能生成爆炸性過氧化物,與過氯酸或氯作用也發生爆炸。在氣候炎熱或強烈日光下能自行膨脹,較汽油更危險。燃燒時產生毒性,能使人昏迷。
4.穩定性:穩定
5.禁配物:強氧化劑、氧、氯、過氯酸
6.避免接觸的條件:受熱、接觸空氣
7.聚合危害:不聚合

乙醚合成方法

由乙醇與濃硫酸加熱至130-140℃製得。
製取步驟:於裝有温度計、滴液漏斗(温度計和滴液漏斗的末端浸入液麪以下,距離瓶底0.5~1cm)和蒸餾裝置(接受瓶用冰水浴冷卻,接引管用一橡皮管通至下水道或室外)的反應瓶中,加入95%的乙醇50ml,加入濃硫酸50ml,加入幾粒沸石,加熱至140℃。接着滴加乙醇100ml邊反應邊蒸餾,得到粗乙醚。分別用5%的NaOH,飽和NaCl,飽和CaCl2溶液充分洗滌。最後,乙醚層用無水CaCl2乾燥過濾,得到澄清乙醚進行精餾,得到精製乙醚 [4] 

乙醚用途

  1. 麻醉劑:乙醚作為一種強效的全身麻醉劑,曾廣泛用於醫學手術和疼痛管理。然而,隨着時間的推移,由於其不穩定性和潛在的毒性,乙醚在臨牀上的使用已大幅減少。
  2. 實驗室溶劑:乙醚在實驗室中被廣泛用作溶劑,尤其在有機合成中。它具有良好的溶解性,可用於溶解許多有機物,如脂肪、樹脂和油類。
  3. 化學合成:乙醚在有機化學合成中起着重要作用。它可用作反應物、溶劑或萃取劑,促進各種有機反應,如酯化、醚化和羰基化反應等。作為生產纖維素塑料(如醋酸纖維素)的溶劑尤為重要。
  4. 香料和香精工業:由於其愉悦的氣味,乙醚被用於香料和香精工業中。它可以作為某些食品和飲料中的添加劑,為其增添香氣。
  5. 清洗劑:乙醚具有良好的溶解性和揮發性,可用作清洗劑,例如清潔金屬表面、溶解油脂和去除油漆
需要注意的是,乙醚在使用過程中具有易燃性和揮發性的特點,使用時應注意安全措施,避免其接觸明火和高温環境,並確保充分通風。 [5] 

乙醚安全措施

乙醚泄露處理

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。
小規模的泄漏可以使用吸收劑(如沙子、蛭石或化學吸收劑)進行吸附和清除。對於大規模泄漏,應尋求專業化學清除團隊的協助。

乙醚急救處理

緊急撤離:將患者迅速轉移到通風良好的地方,遠離乙醚的泄漏源或有害氣體的環境。確保自己和他人的安全。
呼吸道管理:檢查患者的呼吸道是否通暢。如有必要,採取適當措施確保患者的呼吸道暢通,例如側卧位或頭後仰。
呼吸支持:如果患者出現呼吸困難或停止呼吸,立即進行心肺復甦(CPR)。撥打急救電話,並遵循相關機構或專業人員的指導。
醫療協助:尋求醫療協助。撥打當地急救電話或將患者送往最近的醫療機構。告知醫務人員發生的事件和疑似乙醚中毒。

乙醚儲存注意

1.用鐵桶包裝,每桶240L。宜貯存於陰涼、乾燥、通風的地下室,室温應低於25℃。貯運時避免劇烈振動,防止撞擊、曝曬,應與氧化劑隔離,炎熱季節不得在烈日下運輸。包裝物上應標以“危險品”標誌。
2.儲存注意事項。通常商品加有穩定劑。儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫温不宜超過29℃。包裝要求密封,不可與空氣接觸。應與氧化劑等分開存放,切忌混儲。不宜大量儲存或久存。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。

乙醚消防措施

危險特性: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。在空氣中久置後能生成有爆炸性的過氧化物。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,遇火源會着火回燃。
有害燃燒產物:一氧化碳、二氧化碳。
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。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:抗溶性泡沫、二氧化碳、乾粉、砂土。用水滅火無效。

乙醚安全信息

危險運輸編碼:UN 1155 3/PG 1
危險品標誌:
安全標識:S9、S16、S29、S33
危險標識:R12、R19、R22、R66、R67
安全術語
S9:Keep container in a well-ventilated place.
保持容器在通風良好的場所。
S16:Keep away from sources of ignition - No smoking.
遠離火源,禁止吸煙。
S29:Do not empty into drains.
不要排入下水道。
S33:Take precautionary measures against static discharges.
對靜電採取預防措施。
風險術語
R12:Extremely flammable.
極易燃的。
R19:May form explosive peroxides.
可能生成爆炸性過氧化物。
R22:Harmful if swallowed.
吞食是有害的。
R66:Repeated exposure may cause skin dryness or cracking.
長期接觸可能引起皮膚乾裂。
R67:Vapours may cause drowsiness and dizziness.
蒸汽可能引起睏倦和眩暈。
參考資料
  • 1.    乙醚  .物競化學數據庫
  • 2.    危險化學品安全技術全書.第一卷/張海峯主編.—2版.北京;化學工業出版社,2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8
  • 3.    邢其毅,裴偉偉.基礎有機化學[M].北京.高等教育出版社
  • 4.    吳雲英, 李德燕, 謝建新, 陳文靜, 代剛良, 陶豔, 普夢蝶. 有機化學實驗混合式教學研究與實踐——以“乙醚的製備”為例[J]. 大學化學, 2021, 36(7): 2012026-0. doi: 10.3866/PKU.DXHX202012026
  • 5.    "Ethers, by Lawrence Karas and W. J. Piel". Kirk‑Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. John Wiley & Sons, Inc. 2004.