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甲醇
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一:化學性質

甲醇由甲基羥基組成的,具有所具有的化學性質。

甲醇可以與氟氣純氧等氣體發生反應,在純氧中劇烈燃燒,生成水蒸氣二氧化碳

2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

而且,甲醇還可以發生氨化反應370℃~420℃)

NH3+CH3OH→CH3NH2+H2O

NH3+2CH3OH→(CH3)2NH+2H2O

NH3+3CH3OH→(CH3)3N+3H2O

甲醇具有飽和一元醇的通性,由于只有一個碳原子,因此有其特有的反應。例如

① 與氯化鈣形成結晶狀物質CaCl2·4CH3OH,與氧化鋇形成BaO·2CH3OH的分子化合物并溶解于甲醇中;類似的化合物有MgCl2·6CH3OH、CuSO4·2CH3OH、CH3OK·CH3OH、AlCl3·4CH3OH、AlCl3·6CH3OH、AlCl3·10CH3OH等

4CH3OH+CaCl2→CaCl2·4CH3OH

2CH3OH+BaO→2CH3OH·BaO

② 與其他醇不同,由于-CH2OH基與氫結合,氧化時生成的甲酸進一步氧化為CO2

2CH3OH+O2→2HCHO+2H2O

2HCHO+O2→2HCOOH

2HCOOH+O2→2H2O+2CO2

③ 甲醇與不易發生反應,但易與其水溶液作用,最初生成二氯甲醚(CH2Cl)2O,因水的作用轉變成HCHO與HCl

2CH3OH+2Cl2=(CH2Cl)2O+H2O+2HCl

(CH2Cl)2O+H2O=2HCHO+2HCl

④ 與石灰一起加熱,產生氫氣并生成甲酸鈉

CH3OH+NaOH→HCOONa+2H2

⑤ 與鋅粉一起蒸餾,發生分解,生成CO和H2O[2]

二:計算化學數據

1.疏水參數計算參考值(XlogP):-0.5

2.氫鍵供體數量:1

3.氫鍵受體數量:1

4.互變異構體數量:無

5.拓撲分子極性表面積20.2

6.重原子數量:2

7.復雜度:2

8.共價鍵單元數量:1

三:應用領域

基本有機原料之一,用于制造氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多種有機產品。也是農藥(殺蟲劑、殺螨劑)、醫藥(磺胺類、合霉素等)的原料,合成對苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的原料之一。

甲醇的主要應用領域是生產甲醛,甲醛可用來生產膠粘劑,主要用于木材加工業,其次是用作模塑料、涂料、紡織物及紙張等的處理劑。

甲醇另一主要用途是生產醋酸。醋酸消費約占全球甲醇需求的7%,可生產醋酸乙烯、醋酸纖維和醋酸酯等,其需求與涂料、粘合劑和紡織等方面的需求密切相關。

甲醇可用于制造甲酸甲酯,甲酸甲酯可用于生產甲酸、甲酰胺和其他精細化工產品,還可用作殺蟲劑、殺菌劑、熏蒸劑、煙草處理劑和汽油添加劑。

甲醇也可制造甲胺,甲胺是一種重要的脂肪胺,以液氮和甲醇為原料,可通過加工分立為一甲胺、二甲胺、三甲胺,是基本的化工原料之一。

可合成為碳酸二甲酯,是一種環保產品,應用于醫藥、農業和特種行業等。

可合成為乙二醇,是石化中間原料之一,可用于生產聚酯和防凍劑。

可用于制造生長促進劑。可以使作物大量增產,保持枝葉鮮嫩、茁壯茂盛、在夏天也不會枯萎,可大量減少灌溉用水,有利于旱地作物的生長。

可合成甲醇蛋白,以甲醇為原料經微生物發酵生產的甲醇蛋白被稱為第二代單細胞蛋白,與天然蛋白相比,營養價值更高,粗蛋白含量比魚粉和大豆高得多,而且含有豐富的氨基酸、礦物質和維生素,可以代替魚粉、大豆、骨粉、肉類和脫脂奶粉。

甲醇用作清洗去油劑,MOS級主要用于分立器件,中、大規模集成電路,BV-Ⅲ級主要用于超大規模集成電路工藝技術。

用作分析試劑,如作溶劑、甲基化試劑、色譜分析試劑。還用于有機合成。

通常甲醇是一種比乙醇更好的溶劑,可以溶解許多無機鹽。亦可摻入汽油作替代燃料使用。20世紀80年代以來,甲醇用于生產汽油辛烷值添加劑甲基叔丁基醚、甲醇汽油、甲醇燃料,以及甲醇蛋白等產品,促進了甲醇生產的發展和市場需要。

甲醇不僅是重要的化工原料,而且還是性能優良的能源和車用燃料。甲醇與異丁烯反應得到MTBE(甲基叔丁基醚),它是高辛烷值無鉛汽油添加劑,亦可用作溶劑。除此之外,還可制烯烴和丙烯,解決資源短缺問題。

甲醇可用于生產二甲醚,二甲醚除了在日用化工、制藥、農藥、染料、涂料等方面有廣泛的用途,還具有方便清潔、十六烷值高、動力性能好、污染少。易加壓為液體、易儲存等燃料性能。甲醇和二甲醚按一定比例配制而成的新型液體燃料稱為醇醚燃料。它的燃燒效率和熱效率均高于液化氣。

四:健康危害

甲醇被大眾所熟知,具有毒性。工業酒精中大約含有4%的甲醇,若被不法分子當作食用酒精制作假酒,飲用后,會產生甲醇中毒。甲醇的致命劑量大約是70毫升。
  甲醇的毒性對人體的神經系統和血液系統影響最大,它經消化道、呼吸道或皮膚攝入都會產生毒性反應,甲醇蒸氣能損害人的呼吸道粘膜和視力。在甲醇生產工廠,中國有關部門規定,空氣甲醇的濃度限制為PC-stel=50mg/m3PC-TWA=25mg/m3,在有甲醇氣的現場工作須戴防毒面具、工廠廢水要處理后才能排放,允許含量小于200mg/L的甲醇。
  甲醇的中毒機理是,甲醇經人體代謝產生甲醛和甲酸(俗稱蟻酸),然后對人體產生傷害。常見的癥狀是,先是產生喝醉的感覺,數小時后頭痛,惡心,嘔吐,以及視線模糊。嚴重者會失明,乃至喪命。失明的原因:甲醇的代謝產物甲酸累積在眼睛部位,破壞視覺神經細胞。腦神經也會受到破壞,而產生永久性損害。甲酸進入血液后,會使組織酸性越來越強,損害腎臟導致腎衰竭。

毒性:屬低毒毒性。

急性毒性:LD505628mg/kg(大鼠經口),15800mg/kg(兔經皮);LC5082776mg/kg,4小時(大鼠吸入);人經口5~10ml,潛伏期8~36小時,致昏迷;人經口15ml,48小時內產生視網膜炎,失明;人經口30~100ml中樞神經系統嚴重損害,呼吸衰弱,死亡。

亞急性和慢性毒性:大鼠吸入50mg/m312小時/天,3個月,在8~10周內可見到氣管、支氣管粘膜損害,大腦皮質細胞營養障礙等。

致突變性:微生物致突變:啤酒酵母菌12pph。DNA抑制:人類淋巴細胞300mmol/L。

生殖毒性:大鼠經口最低中毒濃度(TDL0):7500mg/kg(孕7~19天),對新生鼠行為有影響。大鼠吸入最低中毒濃度(TCL0):20000ppm(7小時,孕1~22天),引起肌肉骨骼、心血管系統和泌尿系統發育異常。

接觸限制

甲醇對人體有低毒,因為甲醇在人體新陳代謝中會氧化成比甲醇毒性更強的甲醛甲酸(蟻酸)。

初期中毒癥狀包括心跳加速、腹痛、上吐(嘔)、下瀉、無胃口、頭痛、暈、全身無力。嚴重者會神智不清、呼吸急速至衰竭。失明是最典型的癥狀,甲醇進入血液后,會使組織酸性變強產生酸中毒,導致腎衰竭。最嚴重者是死亡。

然而,仍然有不少不法商人不顧生命安全,用含有甲醇的工業酒精勾兌假酒并出售。但是,正品酒中也有極微量的甲醇,是宿醉的原因之一。甲醇中毒可以用乙醇解毒。因為甲醇在肝臟中被酒精脫氫酶氧化成甲醛,然后形成甲酸。乙醇可以和甲醇競爭醇脫氫酶,而使人體有時間排除甲醇。

五:危害防治

中毒癥狀

身體危害:對中樞神經系統有麻醉作用;對視神經和視網膜有特殊選擇作用,引起病變;可致代謝性酸中毒。

急性中毒:短時大量吸入出現輕度眼上呼吸道刺激癥狀(口服有胃腸道刺激癥狀);經一段時間潛伏期后出現頭痛、頭暈、乏力、眩暈、酒醉感、意識朦朧、譫妄,甚至昏迷。視神經及視網膜病變,可有視物模糊、復視等,重者失明。代謝性酸中毒時出現二氧化碳結合力下降、呼吸加速等。

慢性影響:神經衰弱綜合征,植物神經功能失調,粘膜刺激,視力減退等。皮膚出現脫脂、皮炎等。

急救措施

皮膚接觸:脫去污染的衣著,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,催吐或用清水或 1%硫代硫酸鈉溶液洗胃,就醫。

甲醇中毒,通常可以用乙醇解毒法。其原理是,甲醇本身無毒,而代謝產物有毒,因此可以通過抑制代謝的方法來解毒。甲醇和乙醇在人體的代謝都是同一種酶,而這種酶和乙醇更具親和力。因此,甲醇中毒者,可以通過飲用烈性酒(酒精度通常在60度以上)的方式來緩解甲醇代謝,進而使之排出體外。而甲醇已經代謝產生的甲酸,可以通過服用小蘇打(碳酸氫鈉)的方式來中和。

泄漏應急處理

迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,并進行隔離,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,不要直接接觸泄漏物,盡可能切斷泄漏源。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,洗水稀釋后放入廢水系統。大量泄漏:構筑圍堤或挖坑收容,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。

緊急情況概述

液體。高度易燃,其蒸氣與空氣混合,能形成爆炸性混合物。吞食后有毒。跟皮膚接觸有毒。吸入有毒。短期暴露有嚴重損傷健康的危險。

GHS危險性類別

根據GB 30000-2013化學品分類和標簽規范系列標準(參閱第十五部分),該產品分類如下:易燃液體 ,類別 2;急毒性-口服 ,類別 3;急毒性-皮膚 ,類別 3;急毒性-吸入 ,類別 3;特定目標器官毒性-單次接觸 ,類別 1。

六:安全標志

危險運輸編碼:UN 1230 3/PG 2

危險品標志: 易燃有毒

安全標識:S7/S16/S24/S45/S36/S37/S39

危險標識:R11/R23/R24/R25/R39

七:儲存運輸

儲存注意事項

儲存于陰涼、通風良好的專用庫房內,遠離火種、熱源。庫溫不宜超過37℃,保持容器密封。應與氧化劑、酸類、堿金屬等分開存放,切忌混儲。采用防爆型照明、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。

運輸注意事項

本品鐵路運輸時限使用鋼制企業自備罐車裝運,裝運前需報有關部門批準。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。夏季最好早晚運輸。運輸時所用的槽(罐)車應有接地鏈,槽內可設孔隔板以減少震蕩產生靜電。嚴禁與氧化劑、酸類、堿金屬、食用化學品等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋,防高溫。中途停留時應遠離火種、熱源、高溫區。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。