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戊烷
來源:互聯網

正戊(n-Pentane)化學式C?H??,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,用于制造人造冰、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/摩爾):-3245

8.臨界溫度(℃):196.6

9.臨界壓力(MPa):3.37

10.正辛醇/水分配系數: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:微溶于水,溶于乙醇乙醚、丙、苯、三氯甲烷等多數有機溶劑

16.體膨脹系數: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():-3535.73

29.氣相標準聲稱熱(焓):-146.82

30.氣相標準: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

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。其他鹵族元素也可與戊烷發生自由基取代反應

正丁烷外,正戊烷也可制取馬來酸酐

毒理學數據

1.急性毒性

LD50:>2000mg/kg(大鼠經口);446mg/kg(小鼠靜脈)

LC50:364g/m3(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5×10?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.復雜度: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.戊烷為脂肪族烷烴,化學性質穩定,常溫常壓下與酸、堿不作用。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、2-甲基丙烯丁烷和異丙烷等混合物。用氯化鋁作催化劑發生異構化,生成2-異戊烷

2.穩定性 穩定

3.禁配物 強氧化劑、強酸、強堿鹵族元素

4.聚合危害 不聚合

貯存方法

儲存注意事項 儲存于陰涼、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。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。

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。由于精制程度不同,常含有C5烴的異構體、甲基環戊烷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。精制時,不飽和化合物用硫酸洗滌除去,可用氯化鈣、無水硫酸鈉、五氧化二磷等脫水劑脫水,再進行蒸餾。也可用分子篩脫水。

2.由馬來酸酐加氫,或由呋喃蘭尼鎳存在下氫化制得。

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1-戊醇為原料,經脫水、加氫、精餾制得正戊烷。

4.以工業品正戊烷為原料,先用濃硫酸洗滌至酸層無色,然后用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,然后用無水氯化鈣干燥,過濾后蒸餾,收集中間餾分,即為純品。

5.通過2-戊醇3-戊醇氫化制得,亦可由2-溴戊烷通過Grignard反應制得。

用途

1.用作低沸點溶劑、塑料工業發泡劑,還與2-異戊烷一同用作汽車和飛機燃料、制造人造冰、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、低溫溫度計的制造以及用于制造人造冰、戊醇、異戊烷等。

3.用于配制標準氣、校正氣及用作合成沸石脫附劑。

4.用作溶劑、氣相色譜參比液及麻醉劑。還用于有機合成及制造低溫溫度計。

5.用作溶劑,制造人造冰、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,不溶于水,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:

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,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,穿消防防護服。盡可能切斷泄漏源。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。

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。避免長期反復接觸。

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、干粉、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

研究應用

2022年5月18日,以戊烷為新型焊割燃料的工業化應用成果發布會在中國船舶集團有限公司廣船國際舉行。該成果是中國首次成功把戊烷作為新型焊割燃料進行工業化應用。

參考資料 >

Pentane. PubChem.2024-11-07

中國首次成功將戊烷作為新型焊割燃料進行工業化應用.中新網.2022-05-18

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