正辛(N-octane),一种化学物质,分子式为C8H18,分子量为114.23g/
摩尔。正辛烷是一种无色透明液体,几乎不溶于水,有腐蚀性。常温常压下性质稳定,450℃时发生热解。在
氯化铝以及
氯化氢催化下发生分解和异构化,生成
丁烷、
异戊烷和
烯烃。1849年,科贝尔(H.Kolbe)通过
电解戌酸溶液制得了正辛烷。
正辛烷主要来自石油。实验室中可从碘辛烷与
钠汞齐还原而得,也可由碘丁烷与
钠作用制得。工业上由石油中
分馏和精炼得到。正辛烷作为工业用汽油的成分之一,高辛烷汽油可提升发动机功率。正辛烷也可用作色谱分析标准物质,溶剂,亦可用作火箭推进剂中泡沫橡胶的发泡剂和有机合成的原料。
正辛烷毒性属低毒类,可能引起昏昏欲睡或眩晕,吞咽及进入呼吸道可能致命。正辛烷的蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸;高速冲击、流动、激荡后可引起燃烧爆炸;能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。
理化性质
物理性质
正辛烷是一种无色液体,带有类似汽油的气味。几乎不溶于水,25℃时在水中溶解0.002%,20℃时在水中溶解0.014%。微溶于
乙醇,溶于
乙醚,与
丙酮、苯汽油
混溶。当加热分解时,会散发出刺鼻的烟且有刺激性的烟。有腐蚀性,会侵蚀某些形式的塑料、橡胶和涂层。
正辛烷密度(25℃)为0.6986g/cm3,熔点-56.73°C,
沸点125.62°C。自燃温度206°C,燃烧热(液体,20℃)5.454×106J/
摩尔,汽化热(25°C)1.49×103J/mol。闪点(密闭环境)13°C,(开放环境)22°C。爆炸极限1-6%。
化学性质
常温常压下性质稳定,与酸、碱不发生反应。450℃时发生热解。在
氯化铝以及
氯化氢催化下发生分解和异构化,生成
丁烷、
异戊烷和
烯烃。
用途
正辛烷在工业上占有重要地位,不仅是内燃机或航空飞机燃料的主要成分,也是化工的主要原料。
正辛烷作为工业用汽油的成分,高辛烷汽油可提升
发动机功率,用作高压缩发动机燃料的
抗爆剂。
正辛烷可用作色谱分析标准物质。也能用作
溶剂,如用作印刷油墨、涂料的溶剂或稀释剂,烯烃聚合等反应的溶剂,丁基橡胶用溶剂等。还能作为火箭推进剂中使用的泡沫橡胶的发泡剂。
用于有机合成的原料,传统的合成方法可用于合成
卤代烃、醇、醛、
有机酸类等基础
有机化合物。
生理作用
正辛烷很难通过皮肤吸收。但通过呼吸吸入的正辛烷会从血液中迅速分布到不同的器官和组织,脂肪组织中对正辛烷的亲和力最大。吸收后,正辛烷最有可能通过细胞色素P450氧化酶系统转化为
羟基衍生物(如醇)。形成的1-
正辛醇与
葡萄糖醛酸结合或进一步氧化为
辛酸。
合成与降解
实验室合成
实验室中可从碘辛烷与
钠汞齐还原而得,也可由碘
丁烷与
钠作用制得,亦可由溴
丁烷与
钠作用制得。
工业合成
具有超过六个
碳的正
烷烃不是单独分离的,而是作为几种
同系物的
混合物分离的。合适的来源是合适的石油馏分,可以通过选择性分离(例如
分子筛分离或
尿素萃取结晶)以高异构体纯度(大于或等于95%线性)从其中分离得到。
精制方法含硫杂质加
硫酸洗涤除去,再经
蒸馏、分子筛脱水精制。
降解
25°C时14.1mmHg条件下,辛烷仅以蒸汽形式存在于环境大气中。气相正辛烷将通过与光化学产生的
羟基自由基反应而在大气中降解,该反应在空气中的半衰期估计为44小时。因缺乏可
水解的
官能团,气相正辛烷在环境中不会发生水解。因为不能吸收紫外光谱(\u003e290nm),故不会发生光解。
物质结构
正辛烷结构式为CH3-(CH2)6-CH3,分子是一个长直链。正辛烷与其它
烷烃一样,碳原子也都是sp3杂化,碳原子之间的
共价键也都是sp3杂化轨道之间交盖而成的。每个碳原子的四个共价键之间大体上保持了109°28′的键角,在固态时碳链通常是曲折式的线状结构。
安全事宜
毒性
辛烷属于低毒类。正辛烷略低于
2-甲基庚烷,但其经口毒性比其低碳
同系物高。正辛烷有麻醉作用,但不产生中枢神经系统损害。
LC50(大鼠)= 118000mg/m3/4hr
危害
健康危害
正辛烷在正常温度和压力下可以以液体或蒸汽形式存在,因此在大多数职业环境中,最可能的接触途径是皮肤接触或吸入。口服接触很可能是偶然的。
对人的眼睛、皮肤、
呼吸道黏膜有刺激作用,有麻醉和肺部刺激作用。可能引起昏昏欲睡或眩晕。食入会刺激口腔和胃。误吸会引起严重的肺部刺激、迅速发展的
肺水肿以及
中枢神经系统兴奋,随后导致抑郁。吸入高浓度可引起室息、呼吸麻痹和心跳停止死亡。
环境危害
对水生生物毒性非常大并具有长期持续影响。
GHS分类
GSH象形图
GSH危险性说明
H225(100%):高度
甲类液体和蒸气[危险,易燃液体]
H302(28.7%):吞食有害[警告,急性毒性,经口]
H304(100%):如果吞咽并进入呼吸道可能致命[危险,吸入危险]
H312(28.7%):皮肤接触有害[警告,皮肤急性毒性]
H315(100%):引起皮肤刺激[警告,皮肤腐蚀/刺激]
H319(32.01%):引起严重眼刺激[警告,严重眼损伤/眼刺激]
H336(100%):可能导致嗜睡或头晕[警告,特定靶器官毒性,单次暴露;麻醉作用]
H400(96.1%):对水生生物有剧毒[警告,对水生环境有危害,急性危害]
H410(98.57%):对水生生物有剧毒,具有长期持久影响[警告,对水生环境有害,长期危害]
危险特性
正辛烷的蒸气与空气可形成爆炸性
混合物,遇明火、高
热能引起燃烧爆炸;与
氧化剂能发生强烈反应;高速冲击、流动、激荡后可因产生
静电火花放电引起燃烧爆炸;其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。
防范说明
远离热源、火花、明火、热表面。禁止吸烟。保持容器密闭。容器和接收设备接地连接。使用防爆电器、通风、照明设备。只能使用不产生火花的工具。采取防止静电措施。戴防护手套、防护眼镜、防护面罩。避免接触眼晴、皮肤,操作后彻底清洗。禁止排入环境。
火灾时,使用泡沫、
二氧化碳、干粉、砂土灭火。如皮肤(或头发)接触:立即脱掉所有被污染的衣服,用大量肥皂水和水清洗。如发生皮肤刺激,就医。被污染的衣服须洗净后方可重新使用。如果食入:不要催吐,立即呼叫中毒控制中心或就医。收集泄漏物。
存放在通风良好的地方。保持低温。上锁保管。
该品及内装物、容器依据国家和地方法规处置。
急救措施
迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸、心跳停止,立即进行心肺复苏术,就医。
立即脱去污染的衣着,用流动清水彻底冲洗,就医。
立即分开眼脸,用流动清水或
生理盐水彻底冲洗,就医。
漱口,饮水,就医。