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乙醇

文章出处:http://www.sd-dx.com/ 15376190119 人气:发表时间:2018-10-07 19:14

乙醇(ethanol)(可选用乙醇报警器检测泄漏浓度),有机化合物,分子式C2H6O,结构简式CH3CH2OH或C2H5OH,俗称酒精,是最常见的一元醇。

乙醇在常温常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体,低毒性,纯液体不可直接饮用;具有特殊香味,并略带刺激;微甘,并伴有刺激的辛辣滋味。易燃,其蒸气能与空气形成爆炸性混合物,能与水以任意比互溶。能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶,相对密度(d15.56)0.816。

乙醇的用途很广,可用乙醇制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%~75%的乙醇作消毒剂等,在国防化工、医疗卫生、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。

乙醇与二甲醚(即甲醚)互为官能团异构体。

2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,含酒精饮料中的乙醇在一类致癌物清单中。

 

中文名
乙醇
英文名
ethanol
别    称
酒精、火酒
化学式
C₂H₆O 
分子量
46.07
CAS登录号
64-17-5
EINECS登录号
200-578-6  
熔    点
-114℃  
沸    点
78℃
水溶性
与水混溶,可混溶于乙醚、氯仿、甘油、甲醇等多数有机溶剂
密    度
789kg/m³(20℃)  
外    观
无色的液体、黏稠度低
闪    点
13℃,闭口闪点  

 

应    用
国防工业、医疗卫生、有机合成、食品工业、工农业生产
安全性描述
极易燃,储备运输远离火源、热源等
危险性符号
S7 S16 S36 S45 S36/S37 
危险性描述
R10 R11 R20/21/22 R36/37/38 R39/23/24/25
危险品运输编号
UN 1170 3/PG 2 
蒸汽压
5.8kpa,20℃ 
粘    度
1.074 mPa.s,20℃  
表面张力
21.97 mN/m at 25 deg C  
解离系数
pKa = 15.9,25℃ 
物质类别
有机物-醇类
气体密度
2.009kg/m³ [2] 
气体相对密度
1.59(空气=1)
临界温度
516.2K
临界压力
6.38Mpa




























溶解性

能与水以任意比互溶;可混溶于醚、氯仿、甲醇、丙酮、甘油等多数有机溶剂。

乙醇是一种很好的溶剂,能溶解许多物质,所以常用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成分;也常用乙醇作为反应的溶剂,使参加反应的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率。例如,在油脂的皂化反应中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触,加快反应速率。 

潮解性

由于存在氢键,乙醇具有较强的潮解性,可以很快从空气中吸收水分。

羟基的极性也使得很多离子化合物可溶于乙醇中,如氢氧化钠、氢氧化钾、氯化镁、氯化钙、氯化铵、溴化铵和溴化钠等;但氯化钠和氯化钾微溶于乙醇。此外,其非极性的烃基使得乙醇也可溶解一些非极性的物质,例如大多数香精油和很多增味剂、增色剂和医药试剂。

制备原料有淀粉、乙烯、磷酸、硫酸、葡糖淀粉酶,衍生产品为盐酸乙醇液、二硫化硒、环氧乙烷、对二乙基苯、联苯、6-甲氧基-2-乙酰萘、戊基氰基三联苯、乙醛、甲醛、乙醇钠、乙醚、乙酸乙酯、乙醇(无水)、复盆子酮等。

工业上一般用淀粉发酵法或乙烯直接水化法制取乙醇:

发酵法

糖质原料(如糖蜜、亚硫酸废液等)和淀粉原料(如甘薯、玉米、高梁等)发酵;

发酵法制乙醇是在酿酒的基础上发展起来的,在相当长的历史时期内,曾是生产乙醇的唯一工业方法。

发酵法的原料可以是含淀粉的农产品,如谷类、薯类或野生植物果实等;也可用制糖厂的废糖蜜;或者用含纤维素的木屑、植物茎秆等。这些物质经一定的预处理后,经水解(用废蜜糖作原料不经这一步)、发酵,即可制得乙醇。

发酵液中的质量分数约为6%~10%,并含有其他一些有机杂质,经精馏可得95%的工业乙醇

应用领域编辑

工业原料

乙醇的用途很广,可以用于:

溶剂;有机合成;各种化合物的结晶;洗涤剂;萃取剂;

食用酒精可以勾兑白酒;用作粘合剂;硝基喷漆;清漆、化妆品、油墨、脱漆剂等的溶剂以及农药、医药、橡胶、塑料、人造纤维、洗涤剂等的制造原料、还可以做防冻剂、燃料、消毒剂等。

75%的乙醇溶液常用于医疗消毒。 

消毒用品

体积分数99.5%以上的酒精称为无水酒精。生物学中的用途:叶绿体中的色素能溶在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中,所以用无水乙醇可以提取叶绿体中的色素。

95%的酒精用于擦拭紫外线灯。这种酒精在医院常用,而在家庭中则只会将其用于相机镜头的清洁。

70%~75%的酒精用于消毒。这是因为,过高浓度的酒精会在细菌表面形成一层保护膜,阻止其进入细菌体内,难以将细菌彻底杀死。若酒精浓度过低,虽可进入细菌,但不能将其体内的蛋白质凝固,同样也不能将细菌彻底杀死。其中75%的酒精消毒效果最好。

40%~50%的酒精可预防褥疮。长期卧床患者的背、腰、臀部因长期受压可引发褥疮,如按摩时将少许40%~50%的酒精倒入手中,均匀地按摩患者受压部位,就能达到促进局部血液循环,防止褥疮形成的目的。

25%~50%的酒精可用于物理退热。高烧患者可用其擦身,达到降温的目的。因为用酒精擦拭皮肤,能使患者的皮肤血管扩张,增加皮肤的散热能力,酒精蒸发,吸热,使病人体表面温度降低,症状缓解。

注意:酒精浓度不可过高,否则可能会刺激皮肤,并吸收表皮大量的水分。

乙醇是酒主要成分(含量和酒的种类有关系)。

注意:日常饮用的酒内的乙醇不是把乙醇加进去,而是微生物发酵得到的乙醇,当然根据使用的微生物种类不同还会有乙酸或糖等有关物质。

白酒的度数表示酒中含乙醇的体积百分比(西方国家常用proof表示酒精含量),通常是以20℃时的体积比表示的,如50度的酒,表示在100毫升的酒中,含有乙醇50毫升(20℃)。另外对于啤酒是表示啤酒生产原料麦芽汁的浓度,以12度的啤酒为例,是麦芽汁发酵前浸出物的浓度为12%(重量比)。麦芽汁中的浸出物是多种成分的混合物,以麦芽糖为主。啤酒中乙醇浓度一般低于10%。 

有机原料

乙醇可用来制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料,也是制取、染料、涂料、洗涤剂等产品的原料。

汽车燃料

早在19世纪,就出现了现代生物能源乙醇。1902 年,Deutz可燃气发动机工厂特意将1/3的重型机车利用纯乙醇作为燃料,随后的1925 年至1945年间,乙醇被加入到汽油里作为抗爆剂。可以说安全、清洁是乙醇的主要优势。

第一代生物能源正是乙醇(俗称“汽车酒精”)。这类乙醇使用粮食或者甘蔗作为原料,通过淀粉或者蔗糖发酵得到的,而微生物在其中起着至关重要的作用。生物乙醇发酵是目前最大规模的微生物发酵过程。

乙醇可以调入汽油作为车用燃料。   美国销售乙醇汽油已有20年历史,我国高粱乙醇在汽油中占10%。

乙醇汽油也被称为“E型汽油”,我国使用乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。它可以改善油品的性能和质量,降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。 

药理作用

消毒

广泛用于医用消毒(体积分数为75%±5%的乙醇溶液常用于医疗消毒)。

一般使用 95%的酒精用于器械消毒;70~75%的酒精用于杀菌,例如75%的酒精在常温(25℃)下,一分钟内可以杀死大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、白色念球菌、铜绿假单胞菌等;更低浓度的酒精用于降低体温,促进局部血液循环等。

但是研究表明,乙醇不能杀死细菌芽孢,也不能杀死肝炎病毒(如:乙肝病毒)。故乙醇只能用于一般消毒,达不到灭菌标准。 [4-5]  [13-14]  [15]  [17]  [12] 

食用

乙醇还可以用于食用,如酒。因为它能作为良好的有机溶剂,所以中医用它来送服中药,以溶解中药中大部分有机成分。

酒精在中药使用上的作用:

1、酒精可以行药势,古人谓“酒为诸药之长”,酒精可以便药力外达于表而上至于颠,使理气行血药物的作用得到较好的发挥,也能使滋补药物补而不滞;

2、酒精有助于药物有效成分的析出,中药的多种成分都易于溶解酒精之中;

3、防腐作用。 

吸收

饮酒后,乙醇很快通过胃和小肠的毛细血管进入血液。

一般情况下,饮酒者血液中乙醇的浓度(blood alcohol concentration,BAC)在30~45分钟内将达到最大值,随后逐渐降低。

当BAC超过1000mg/L时,将可能引起明显的乙醇中毒。

摄入体内的乙醇除少量未被代谢而通过呼吸和尿液直接排出外,大部分乙醇需被氧化分解。

代谢

在乙醇的代谢过程中乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)起着至关重要的作用,它主要分布在肝脏,在胃肠道及其他组织中也有少量分布。

乙醇通过血液流到肝脏后,首先被ADH氧化为乙醛,而乙醛脱氢酶则能把乙醛进一步催化为乙酸,在肝脏中乙醇还能被CYP2E1酶分解代谢。

人喝酒后面部潮红,是因为皮下暂时性血管扩张所致,因为这些人体内有高效的乙醇脱氢酶,能迅速将血液中的酒精转化成乙醛,而乙醛具有让毛细血管扩张的功能,会引起脸色泛红甚至身上皮肤潮红等现象,也就是平时所说的“上脸”。另外还有一种酶——乙醛脱氢酶,喝酒脸红的人是只有乙醇脱氢酶没有乙醛脱氢酶,所以体内迅速累积乙醛而迟迟不能代谢引起的。

乙醇代谢的速率主要取决于体内酶的含量,其具有较大的个体差异,并与遗传有关。

人体内若是具备这两种酶,就能较快地分解酒精,中枢神经就较少受到酒精的作用,因而即使喝了一定量的酒后,也行若无事。在人体中,都存在乙醇脱氢酶,而且大部分人数量基本是相等的。但缺少乙醛脱氢酶的人就比较多。乙醛脱氢酶的缺少,使乙醛分解较慢,在体内存留时间较长,所以严格地说酒精的代谢速度是没法用一个准确的速度来描述的,因人而异。

主要危害

本品为中枢神经系统抑制剂。首先引起兴奋,随后抑制。

乙醇易燃,具刺激性。其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。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中,受热的容器有爆炸危险。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。

急性中毒:急性中毒多发生于口服。一般可分为兴奋、催眠、麻醉、窒息四阶段。患者进入第三或第四阶段,出现意识丧失、瞳孔扩大、呼吸不规律、休克、心力循环衰竭及呼吸停止。

慢性影响:在生产中长期接触高浓度本品可引起鼻、眼、粘膜刺激症状,以及头痛、头晕、疲乏、易激动、震颤、恶心等。

长期酗酒可引起多发性神经病、慢性胃炎、脂肪肝、肝硬化、心肌损害、器质性精神病等。

皮肤长期接触可引起干燥、脱屑、皲裂和皮炎。

乙醇具有成瘾性及致癌性。但乙醇并不是直接导致癌症的物质,而是致癌物质普遍溶于乙醇。

在中国传统医药观点上,乙醇有促进人体吸收药物的功能,并能促进血液循环,治疗虚冷症状。药酒便是依照此原理制备出来的。

危害防治

皮肤接触: 脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。

眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

吸入: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。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

食入: 饮足量温水,催吐。就医。

工程控制: 密闭操作,加强通风。

呼吸系统防护: 空气中浓度较高时,应该佩戴自吸过滤式防尘口罩。必要时,建议佩戴自给式呼吸器。

眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。

身体防护:穿胶布防毒衣。

手防护:戴橡胶手套。

其他防护:工作完毕,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。

泄漏:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。

小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。

大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

灭火方法:抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。

灭火注意事项:尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持容器冷却,直至灭火结束。 

实验室使用及灭火

应使用火柴点燃,不能用两个酒精灯对点,否则容易使酒精灯内的酒精燃烧。

使用完毕后,应用灯帽将火盖灭。严禁用嘴吹。

如不慎将酒精洒出并引燃,则应用湿抹布或用沙子将其盖灭。 

毒理资料编辑

毒性:低毒。急性毒性:LD50 7060mg/kg(大鼠经口);7340 mg/kg(兔经皮);LC50 37620 mg/m³,10小时(大鼠吸入);人吸入4.3 mg/L×50分钟,头面部发热,四肢发凉,头痛;人吸入2.6 mg/L×39分钟,头痛,无后作用。

刺激性:家兔经眼:500 mg,重度刺激。家兔经皮开放性刺激试验:15 mg/24小时,轻度刺激。

亚急性和慢性毒性:大鼠经口10.2 g/(kg·天)、12周:体重下降,脂肪肝。

致突变性:(微生物致突变)鼠伤寒沙门氏菌阴性。

显性致死试验:小鼠经口1~1.5 g/(kg·天),2周,阳性。

生殖毒性:大鼠腹腔最低中毒浓度(TDL0):7.5 g/kg(孕9天),致畸阳性。

致癌性:小鼠经口最低中毒剂量(TDL0):340 mg/kg(57周,间断),致癌阳性。

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