正己烷 正己烷(N-hexane)
正己烷(n-Hexane)是一種有機(jī)化合物,為直鏈飽和脂肪烴類,又叫 己烷 、正己酰基氫化物、己基氫化物, 分子式為C?H??,本身為無色揮發(fā)性液體,不溶于水,極易溶于 乙醇 ,溶于 乙醚 、 氯仿 , 有特殊氣味, 摩爾質(zhì)量 為86.2g/mol,沸點(diǎn)69℃,閃點(diǎn)為-22℃, 熔點(diǎn)為-95℃, 其密度為0.7g/cm3, 在20℃時(shí)其蒸汽壓為17kPa。 通過其物理性質(zhì)可以發(fā)現(xiàn)正己烷是一類易燃液體,極度易燃,可以和氧氣燃燒生成二氧化碳和水。 其蒸汽可在空氣中引起爆炸,不能與氧化性物質(zhì)反應(yīng),其本身能夠腐蝕塑料、橡膠和涂料。正己烷多用作萃取劑和溶劑, 也可用于工業(yè)和能源應(yīng)用等。
同分異構(gòu)體 常用名
IUPAC命名
結(jié)構(gòu)簡式
結(jié)構(gòu)式
正己烷、己烷
己烷
CH?(CH?)?CH?
異己烷
2-甲基戊烷
(CH?)?CH(CH?)?CH?
3-甲基戊烷
CH?CH?CH(CH?)CH?CH?
2,3-二甲基丁烷
CH?CH(CH?)CH(CH?)CH?
新己烷
2,2-二甲基丁烷
CH?C(CH?)?CH?CH?
理化性質(zhì)
物理性質(zhì) 正己烷是一種有機(jī)化合物,具有高脂溶性、高揮發(fā)性的特點(diǎn),本身為無色揮發(fā)性液體,不溶于水,極易溶于乙醇,溶于乙醚、氯仿, 有特殊氣味, 摩爾質(zhì)量為86.2g/mol,沸點(diǎn)69℃,閃點(diǎn)為-22℃, 熔點(diǎn)為-95℃, 其密度為0.7g/cm3, 在20℃時(shí)其蒸汽壓為17kPa。
化學(xué)性質(zhì)
氧化反應(yīng) 正己烷是一類易燃液體,極度易燃,其蒸汽可在空氣中引起爆炸,不能與氧化性物質(zhì)反應(yīng),還會(huì)腐蝕塑料、橡膠和涂料。 可以和氧氣燃燒生成二氧化碳和水。
鹵化反應(yīng) 正己烷可以和鹵素原子發(fā)生取代反應(yīng)生成 鹵代烴 。
毒性 正己烷具有毒性作用,其對小鼠的毒性是 戊烷 的三倍,當(dāng)正己烷濃度達(dá)到30000ppm時(shí),可以使小鼠在30-60分鐘內(nèi)產(chǎn)生毒性,并引發(fā)小鼠抽搐甚至死亡。 當(dāng)正己烷濃度為5mL/kg時(shí)可致兔子死亡。 正己烷空氣衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)不得超過180mg/m3,人體尿液中正己烷代謝產(chǎn)物2,5-己二酮濃度不得超過5mg/L。 并且人體在正己烷濃度為5000ppm環(huán)境下,10分鐘左右便會(huì)引起眩暈和惡心,且在2500-1000ppm濃度環(huán)境下12小時(shí)便會(huì)產(chǎn)生嗜睡、疲勞、食欲不振等癥狀,在2500-500ppm濃度下可導(dǎo)致人體肌無力、視力模糊、頭痛、厭食等,并且正己烷的代謝產(chǎn)物2,5-己二酮對周圍和中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有一定的神經(jīng)毒性作用。
制備 正己烷作為石油加工中產(chǎn)生的輕烴類副產(chǎn)物,其可以通過先脫輕組分方案對其進(jìn)行分離純化,即利用雙 精餾塔 進(jìn)行分離,在減壓條件下,先使用精餾塔分離正己烷重組分,然后對這一組分進(jìn)入另一精餾塔,分離得到符合標(biāo)準(zhǔn)的正己烷產(chǎn)品。
應(yīng)用
萃取作用
食品萃取 正己烷可以作為一種優(yōu)異的萃取劑或者說提取劑來使用,在食品方面,正己烷可以作為嬰幼兒奶粉測定維生素A和維生素D的提取液來使用,可以通過對奶粉進(jìn)行前處理后使用正己烷進(jìn)行提取,對正己烷部分處理后經(jīng)減壓濃縮,經(jīng)液相分析后可以測定奶粉中的的維生素A和維生素D的含量。
正己烷也可以用來測定蜂蜜中殘留殺蟲脒的提取,殺蟲脒作為一種酸性物質(zhì),故可以通過對蜂蜜進(jìn)行堿化處理,使之變?yōu)橛坞x態(tài),進(jìn)而被丙酮溶解后使用正己烷進(jìn)行提取分離,最后通過液相分析確定其含量。
正己烷可以用作植物油的提取劑,油莎豆油是一種具有很高營養(yǎng)價(jià)值的植物油,利用高壓微射流 均質(zhì)機(jī) 使得 油莎豆 堅(jiān)壁破碎更完全,同時(shí)利用 相似相溶原理 ,使用正己烷進(jìn)行油脂的萃取。 小球藻 同樣作為一種優(yōu)質(zhì)的生物能源,其也可以利用正己烷提取其中的油脂,從而制備異養(yǎng)小球藻油脂。主要方法是通過對小球藻進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)后對其進(jìn)行濃縮干燥,濃縮干燥后對其利用超聲波進(jìn)行超聲細(xì)胞破碎,從而達(dá)到破壁處理的效果,然后使用正己烷進(jìn)行萃取處理,對萃取液進(jìn)行蒸餾處理即得。
醫(yī)學(xué)萃取 在醫(yī)學(xué)方面,正己烷可以作為多環(huán)芳烴的提取液,多環(huán)芳烴作為一種污染物,其對人體具有很嚴(yán)重的危害,實(shí)驗(yàn)表明,正己烷和二氯甲烷的等比例混合溶液對血清中多環(huán)芳烴萃取效率最高,其提取液經(jīng)液相分析后可以測定人體血清中多環(huán)芳烴的含量情況。
其他萃取 正己烷還可以用來萃取水中的 塑化劑 ,其萃取水樣后可以直接上機(jī)檢測,能夠避免環(huán)境中其他塑化劑引入檢測過程。 同時(shí)正己烷也可以用來提取土壤中的多環(huán)烷烴,以更好監(jiān)控土壤污染。
工業(yè)應(yīng)用 側(cè)面發(fā)光光纖不僅擁有端面發(fā)光光纖的特點(diǎn),而且其還能夠側(cè)面發(fā)光,比端面發(fā)光光纖具有更多的應(yīng)用,而我們可以通過正己烷和丙酮混合溶劑對端面發(fā)光光纖進(jìn)行處理,得到側(cè)面發(fā)光光纖。
正己烷還可以作為一類粘合劑,在生產(chǎn)運(yùn)動(dòng)器材時(shí),可以將橡膠溶解部分從而粘合在運(yùn)動(dòng)器材上。 其也是印刷機(jī)的清洗劑 白電油 的組分,為保證印刷質(zhì)量,常用來清洗印刷機(jī)和膠布上的印油。
化工生產(chǎn) 正己烷可以作為反應(yīng)溶劑使反應(yīng)更加高效完成,在制備對聚異丁烯苯酚時(shí)發(fā)現(xiàn),在不同反應(yīng)溶劑條件下,反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)類型占比會(huì)有所變化,當(dāng)采用二氯甲烷作為反應(yīng)溶劑時(shí),反應(yīng)更有利于鄰位取代產(chǎn)物生成,僅采用正己烷作為反應(yīng)溶劑時(shí),有利于對位取代產(chǎn)物的生成。
正己烷可以在催化劑作用下裂解生成 烯烴 ,在 金屬催化劑 作用下,正己烷會(huì)裂解生成不同烯烴,實(shí)驗(yàn)證明,所使用金屬催化劑中含有弱酸量越多,其催化裂解的正己烷轉(zhuǎn)化率和生成C2~C4烯烴的選擇 性越高。
生物利用 正己烷可以通過蒸汽方式解除菜蛾盤絨繭蜂在儲(chǔ)存后的滯育影響。可以利用正己烷蒸汽在特定濃度方法下處理,可以解除菜蛾盤絨繭蜂的滯育作用,提高其 H?O ?含量和SOD活性,促使其發(fā)育成蛹。
能源應(yīng)用 生物柴油作為一種新型的清潔能源,可以利用正己烷作為該反應(yīng)的溶劑體系,這就大大稀釋了乙醇的濃度,使得 脂肪酶 的存活率得到了提高,使得該反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率得到顯著增長。 正己烷還可以用作檢驗(yàn)火災(zāi)中助燃劑種類的提取劑,常用助燃劑包括汽油、柴油和 煤油 等,而正己烷可以對助燃劑進(jìn)行稀釋檢驗(yàn),也可以對助燃劑燃燒殘留進(jìn)行提取檢驗(yàn),最后通過液相可以分析得到助燃劑種類,正己烷對常用助燃劑提取效果很好,并且對其燃燒殘留物提取效果和 石油醚 相近,對芳烴和短鏈烷烴具有很好提取效果。 開采 原油 時(shí),為提高開采效率常常需要向其中通入二氧化碳,從而可以降低油/水界面張力,我們可以通過正己烷代替原油,從而建立正己烷和二氧化碳的力學(xué)模型,開展對其界面張力的研究。
其他應(yīng)用 正己烷的常被用作高效液相的色譜溶劑,其可以和其他溶劑結(jié)合分離極性較小或中等極性的化合物。 另外正己烷還可以作為涂料稀釋劑,常用作油漆溶劑,其也可用作清洗劑、潤滑劑等。
安全事宜
健康危害 正己烷作為一類低毒性產(chǎn)品,在長期接觸下對身體具有危害作用,吸入容易導(dǎo)致人體頭暈、倦睡、遲鈍等,皮膚接觸會(huì)使皮膚干燥,發(fā)紅,誤食會(huì)引發(fā)腹部疼痛,眼睛接觸可以使人眼睛發(fā)紅、疼痛, 還可以可以引起人體四肢無力、手腳麻木等,在長期接觸過程中,正己烷在進(jìn)入人體后被代謝生成物2,5-己二酮,這種物質(zhì)具有神經(jīng)毒性作用,可以引起神經(jīng)原的損害,從而引發(fā)人體多發(fā)性周圍神經(jīng)炎。 正己烷還會(huì)導(dǎo)致人體心室纖顫閾和鎂、鉀、鋅等水平相較于健康人群發(fā)生一定程度的降低,且正己烷中毒患者的神經(jīng)肌電圖和心電圖與正常人會(huì)存在一定差異。
正己烷除具有神經(jīng)毒性作用外,還具有性腺生殖毒性,可以導(dǎo)致小鼠血清孕激素水平下降 ,對小鼠具有生殖內(nèi)分泌干擾作用,這種干擾作用可能是通過影響性激素配體與受體的結(jié)合或其他信號途徑而產(chǎn)生。
毒理 吸入正己烷通常會(huì)對眼睛、鼻子、喉嚨和呼吸道造成刺激,但當(dāng)停止接觸時(shí),會(huì)有效緩解相應(yīng)癥狀,在高濃度正己烷環(huán)境下可能會(huì)導(dǎo)致咳嗽、喘息、血性泡沫痰、頭痛、頭暈、心動(dòng)過速和發(fā)燒等癥狀,吸入正己烷可能引起肺水腫和化學(xué)性肺炎,從而引起心動(dòng)過速和室性心律失常,正己烷還會(huì)影響中樞神經(jīng)系統(tǒng),導(dǎo)致人體出現(xiàn)眩暈、中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑郁綜合征等,嚴(yán)重可導(dǎo)致昏迷,并且長期暴露可能產(chǎn)生周圍神經(jīng)病變(運(yùn)動(dòng)感覺)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常。
預(yù)防措施 應(yīng)盡量減少含有正己烷的產(chǎn)品的使用,減少和正己烷的直接接觸,盡量遠(yuǎn)離或間接操作;加強(qiáng)工作場所的通風(fēng),并注意加強(qiáng)局部排氣通風(fēng)和呼吸防護(hù),以及工人的個(gè)人防護(hù),工作時(shí)不得進(jìn)食,飲水或吸煙, 減少手工作業(yè),并注意個(gè)人衛(wèi)生;注意檢測工作環(huán)境中的正己烷空氣水平,并加強(qiáng)工人的健康宣講。
急救措施 對于慢性正己烷中毒的治療還沒有具有很好療效的解毒劑,在臨床上主要是以對病人的神經(jīng)修復(fù)為主的綜合治療,主要包括加強(qiáng)對患者B族維生素和能量合劑的服用,并配有活血化瘀及通絡(luò)補(bǔ)腎的中藥,輔以針灸、理療和四肢運(yùn)動(dòng)功能鍛煉、加強(qiáng)營養(yǎng)支持等。
消防安全 應(yīng)禁止明火,禁止火花 ,禁止吸煙,若發(fā)生火災(zāi),應(yīng)使用干粉、水成膜泡沫、泡沫、二氧化碳滅火, 并且不能使用壓縮空氣灌裝、卸料或轉(zhuǎn)運(yùn),使用無火花手工具,若發(fā)生爆炸著火時(shí),使用噴霧狀水待料桶冷卻。
安全標(biāo)志 正己烷為易燃物品,皮膚或眼睛接觸或吸入有害,有刺激性;吞咽攝取或長期暴露產(chǎn)品中有害,有累積作用,傷害器官;對環(huán)境具有危害作用。
GHS 危害聲明
H225:高度易燃液體和蒸氣[危險(xiǎn)易燃液體]
H304:吞咽并進(jìn)入氣道可能致命[危險(xiǎn)誤吸危險(xiǎn)]
H315:引起皮膚刺激[警告皮膚腐蝕/刺激]
H336:可能引起嗜睡或頭暈[警告 特定靶器官毒性,單次暴露,麻醉作用]
H361:懷疑損害生育能力[警告生殖毒性]
H373:長期或反復(fù)接觸會(huì)對器官造成損害[警告特定靶器官毒性,反復(fù)接觸]
H411:對水生生物有毒,影響長期[對水生環(huán)境有害,長期危害]
存儲(chǔ)運(yùn)輸 應(yīng)使用耐火設(shè)備,并且與強(qiáng)氧化劑分開存放,嚴(yán)格密封。