异辛(iso-Octane)是一种无色透明液体,具有类似汽油的气味。它的
分子式为C8H18,
摩尔质量为114.23g/
摩尔。它不溶于水,微溶于
乙醇和
乙醚,但能溶于苯、
丙酮、
三氯甲烷等有机
溶剂。异辛烷为一级
易燃液体,有刺激性、易挥发。其蒸汽与空气可形成爆炸性
混合物,如果遇
强氧化剂,也会引起燃烧爆炸。如果异辛烷起火燃烧时,应立即用泡沫、干粉、
二氧化碳、砂土等灭火材料进行灭火,禁用水灭火。
异辛烷不仅是优良的
发动机燃料,还常用作测定汽油
辛烷值的标准。它也可用作燃料添加剂,如车用汽油、
航空汽油的添加剂等。此外,异辛烷还用作
有机合成中的非极性
非极性溶剂及稀释剂,色谱分析的标准物质。
异辛烷对人体有麻醉作用,对皮肤有刺激性,属低毒类,毒性略大于
辛烷。此外,异辛烷对
水生生物也有毒,可以在水生环境中造成长期不利影响。
理化性质
物理性质
异辛烷是一种无色透明液体,具有类似汽油的气味。它的分子式为C8H18,
摩尔质量为114.23g/
摩尔,密度为0.692g/cm3(20℃),
熔点为-107.45°C,
沸点为99.2℃,蒸气压为5412.87Pa(21℃)异辛烷不溶于水,微溶于
乙醇和
乙醚,但能溶于苯、
甲苯、
二甲苯、
丙酮、
三氯甲烷、
四氯化碳、
二硫化碳和二甲基甲胺等有机
溶剂。其闪点是4.5°C(开杯),
爆炸极限为1.1~6.0%,自燃温度为415℃。
化学性质
异辛烷为一级
易燃液体,有刺激性、易挥发。其蒸汽与空气可形成爆炸性
混合物,空气中最高容许浓度500ppm。该混合空气遇到明火或其他高
热能物质时,会引起燃烧爆炸。如果遇
强氧化剂,也会引起燃烧爆炸。其蒸汽比空气比重大,能贴近地面向低洼处扩散到很远的地方,遇明火会引着回燃。
应用
燃料
异辛烷在
内燃机的汽缸里燃烧时抗震性较好,所以是优良的
发动机燃料。它的
辛烷值为100,常和正
庚烷(辛烷值为零)配成各种比例的
混合物,用作测定汽油辛烷值的标准。此外,异辛烷也可用作燃料添加剂,如车用汽油、
航空汽油的添加剂等。在汽油中加入一定量的异辛烷,还可减少尾气的排放,用来治理汽车尾气对大气的污染。
溶剂
由于异辛烷的挥发性强,且与其他有机溶剂互溶性好,因此常用作
有机合成中的非极性
非极性溶剂,用于溶解和反应各种
有机化合物。例如,在
丁二烯聚合过程中,它可以作为反应的溶剂。此外,异辛烷还能作为色谱分析的标准物质,及
有机合成中的稀释剂。
毒性
对人的伤害
异辛烷对人体的伤害途径主要有三种:一是通过呼吸道吸入;二是通过食道食入;三是经皮肤渗透吸收。该物质对人体有麻醉作用,对皮肤有刺激性,属低毒类,毒性略大于
辛烷。吸入1毫克/升异辛烷5分钟,仅对眼及上呼吸道有轻微剌激作用,而浓度为0.5~1毫克/升,吸入时间为40分钟时,膝反射所引起的肌肉紧张发展时间,已发生变化。
对动物的伤害
异辛烷和其他
烷烃不同,它对动物不显典型的麻醉性,但引起剧烈的强直性
肌肉痉挛。作用时间为2小时,浓度为20~30毫克/升时,
小鼠死亡40%,浓度为50毫克/升时,死亡100%。浓度为1~2毫克/升时,已可使
家兔中枢神经系统反应不稳定,因而改变其非条件反射过程。此外,异辛烷对水生生物也有毒,可以在水生环境中造成长期不利影响。
救护措施
皮肤接触到异辛烷,应立即脱去污染的衣物,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。如果眼睛接触到异辛烷蒸汽,应提起眼睑,用自来水或
生理盐水冲洗,然后前往医院接受治疗。在异辛烷泄漏事故现场时,应迅速离开,向上风或侧上风方向转移,避免再次吸入异辛烷混合空气。
如果吸入大量异辛烷导致呼吸困难,应在医疗救护人员指导下为中毒者提供
氧气。若出现呼吸停止,立即进行人工呼吸,并迅速送往最近的医院接受治疗。误食异辛烷时,应立即饮用大量温水催吐,将异辛烷排出体外,并尽快就医。
制备方式
间接烷基化法
在适宜温度下,
2-甲基丙烯二聚得到2,2,4-三
甲基1-戊烯和2,2,4-三甲基-
2-戊烯。用液体强酸(
硫酸、
氢氟酸等)作催化剂将异丁烯转化成分子量比原来大一倍的混合
烯烃(
异辛烯),混合烯烃在
加氢催化剂作用下生成异辛烷。
直接烷基化法
直接烷基化法由
丁烷和异丁烯等
摩尔反应直接获得异辛烷。其
反应机理与异丁烯二聚加氢相似,异丁烷是一种负氢离子,将负氢离子传给正离子,生成异辛烷,异丁烷会随着负氢离子转换为
叔丁基正离子。
安全事宜
GHS分类
H304(100%):吸入危险
H315(100%):引起皮肤刺激
H336(100%):可能引起嗜睡或头晕,特定靶器官毒性(麻醉作用)
H400(91.83%):对水生生物有剧毒,急性危害
H410(100%):长期危害水生环境
参考资料
消防相关
遇到异辛烷泄漏事故时,应立即撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。同时,切断一切火源,防止异辛烷与空气混合后引燃爆炸。泄漏处理人员应佩戴正压式呼吸器,穿着消防防护服,切断泄漏源,防止进入下水道等密闭性空间。如果泄漏量不大时,可用砂土、
蛭石或其他惰性材料吸收。然后将吸收异辛烷物质运至空旷的地方掩埋、蒸发或焚烧。如果大量泄漏时,则应构筑围堤或挖坑收容,并用泡沫覆盖,降低蒸汽挥发造成的危害。
如果异辛烷起火燃烧时,应立即用泡沫、干粉、
二氧化碳、砂土等灭火材料进行灭火,禁用水灭火。灭火时应注意,消防人员须佩戴空气呼吸器、穿全身防护服,在上风方向灭火。并喷水冷却容器,同时尽可能将容器从火场移至空旷处。如果容器突然发出异常声音或出现异常现象时,应立即撤离现场,防止装有异辛烷的容器爆炸,造成更大的人员伤亡事故。
储存和运输
异辛烷对金属无腐蚀性,可用铜、铝或软钢制容器密封储存于阴凉、通风仓间。禁用塑料容器、漏斗、导管。需防止阳光直射,且与
氧化剂,
硝酸分仓间存放。搬运异辛烷时,需轻装轻卸,防止包装破损。分装灌桶要注意流速,且有接地装置,防止
静电积聚。