羥基甲烷
羥基甲烷
- 日期：2023/3/14 14:23:22 發(fā)布人：羥基甲烷
-
羥基甲烷 CAS 67-56-1
羥基甲烷（Methanol）又稱羥基甲烷，是一種有機(jī)化合物，是結(jié)構(gòu)最為簡單的飽和一元醇，其化學(xué)式為CH3OH/CH4O，其中CH3OH是結(jié)構(gòu)簡式，能突出羥基甲烷的羥基，CAS號為67-56-1，分子量為32.04，沸點(diǎn)為64.7℃。因在干餾木材中首次發(fā)現(xiàn)，故又稱“木醇”或“木精”。人口服中毒最低劑量約為100mg/kg體重，經(jīng)口攝入0.3～1g/kg可致死。用于制造甲醛和農(nóng)藥等，并用作有機(jī)物的萃取劑和酒精的變性劑等。
中文名 甲醇
外文名 methanol
別 名 羥基甲烷、木醇 、木精
化學(xué)式 結(jié)構(gòu)簡式CH3OH；分子式CH4O
分子量 32.042
CAS登錄號 67-56-1
EINECS登錄號 200-659-6
熔 點(diǎn) -97.8 ℃
沸 點(diǎn) 64.8 ℃
密 度 0.791 g/cm3
外 觀 無色液體
閃 點(diǎn) 11.1 ℃
應(yīng) 用 用于制造甲醛和農(nóng)藥等
安全性描述 S7；S16；S36/37；S45
危險(xiǎn)性符號 F
危險(xiǎn)性描述 R11；R39/23/24/25
UN危險(xiǎn)貨物編號 1230
溶解性 溶于水，可混溶于醇類、乙醚等多數(shù)有機(jī)溶劑
折射率 1.33066
SMILES CO
RTECS PC1400000
黏 度 0.55 mPa·s，25℃
偶極矩 1.69 D（氣態(tài)）
主要危害 含有羥基甲烷的酒可引起失明、肝病
自燃點(diǎn) 473 ℃
羥基甲烷理化性質(zhì)
羥基甲烷物理性質(zhì)
1.性狀：無色透明液體，有刺激性氣味。
2.熔點(diǎn)（℃）：-97.8
3.沸點(diǎn)（℃）：64.7
4.相對密度（水=1）：0.79
5.相對蒸氣密度（空氣=1）：1.1
6.飽和蒸氣壓（kPa）：12.3（20℃）
7.燃燒熱（kJ/mol）：723
8.臨界溫度（℃）：240
9.臨界壓力（MPa）：7.95
10.辛醇/水分配系數(shù)：-0.82~-0.77
11.閃點(diǎn)（℃）：8（CC）；12.2（OC）
12.自燃溫度（℃）：436
13.爆炸上限（%）：36.5
14.爆炸下限（%）：6
15.溶解性：與水互溶，可混溶于醇類、乙醚等多數(shù)有機(jī)溶劑。
16.折射率（N/D，20℃）：1.3284
17.黏度（mPa·s，25℃）：0.5525
18.蒸發(fā)熱（kJ/mol，b.p.）：35.295
19.熔化熱（kJ/kg）：98.81
20.比熱容：kJ/（kg·K），20℃，定壓：2.51
21.沸點(diǎn)上升常數(shù)：0.785
22.電導(dǎo)率（S/m，25℃）：1.5×10-9
23.熱導(dǎo)率[W/（m·K），30℃]：21.3527
24.體膨脹系數(shù)（K，20℃）：0.00119
25.臨界密度（g/cm3）：0.273
26.臨界體積（cm3/mol）：117
27.臨界壓縮因子：0.223
28.偏心因子：0.566
29.Lennard-Jones參數(shù)：3.8632（A） ；419.86（K）
30.溶度參數(shù)（J/cm）：29.532
31.van der Waals體積（cm3/mol）：21.710
32.氣相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱（焓）（kJ/mol）：764.9
33.氣相標(biāo)準(zhǔn)生成熱（焓）（ kJ/mol） ：-201.5
34.氣相標(biāo)準(zhǔn)熵（J·mol-1/K） ：239.88
35.氣相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能（ kJ/mol）：-161.6
36.氣相標(biāo)準(zhǔn)熱熔（J·mol-1/K）：44.06
37.液相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱（焓）（kJ/mol）：-726.9
38.液相標(biāo)準(zhǔn)生成熱（焓）（ kJ/mol）：-239.1
39.液相標(biāo)準(zhǔn)熵（J·mol-1/K） ：127.24
40.液相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能（ kJ/mol）：-166.88
41.液相標(biāo)準(zhǔn)熱熔（J·mol-1/K）：81.4
羥基甲烷化學(xué)性質(zhì)
羥基甲烷由甲基和羥基組成的，具有醇所具有的化學(xué)性質(zhì)。
羥基甲烷可以與氟氣、氧氣等氣體發(fā)生反應(yīng)，在純氧中劇烈燃燒，生成水蒸氣和二氧化碳
2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O
而且，羥基甲烷還可以發(fā)生氨化反應(yīng)（370℃～420℃）
NH3+CH3OH→CH3NH2+H2O
NH3+2CH3OH→(CH3)2NH+2H2O
NH3+3CH3OH→(CH3)3N+3H2O
羥基甲烷也可在空氣中燃燒：2CH4O＋3O2＝燃燒＝2CO2＋4H2O
羥基甲烷具有飽和一元醇的通性，由于只有一個(gè)碳原子，因此有其特有的反應(yīng)。例如
① 與氯化鈣形成結(jié)晶狀物質(zhì)CaCl2·4CH3OH，與氧化鋇形成BaO·2CH3OH的分子化合物并溶解于羥基甲烷中；類似的化合物有MgCl2·6CH3OH、CuSO4·2CH3OH、CH3OK·CH3OH、AlCl3·4CH3OH、AlCl3·6CH3OH、AlCl3·10CH3OH等
4CH3OH+CaCl2→CaCl2·4CH3OH
2CH3OH+BaO→2CH3OH·BaO
② 與其他醇不同，由于-CH2OH基與氫結(jié)合，氧化時(shí)生成的甲酸進(jìn)一步氧化為CO2
2CH3OH+O2→2HCHO+2H2O
2HCHO+O2→2HCOOH
2HCOOH+O2→2H2O+2CO2
③ 羥基甲烷與氯、溴不易發(fā)生反應(yīng)，但易與其水溶液作用，最初生成二氯甲醚(CH2Cl)2O，因水的作用轉(zhuǎn)變成HCHO與HCl
2CH3OH+2Cl2=(CH2Cl)2O+H2O+2HCl
(CH2Cl)2O+H2O=2HCHO+2HCl
④ 與堿、石灰一起加熱，產(chǎn)生氫氣并生成甲酸鈉
CH3OH+NaOH→HCOONa+2H2
⑤ 與鋅粉一起蒸餾，發(fā)生分解，生成CO和H2O [2]
羥基甲烷分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
摩爾折射率：8.21
摩爾體積（cm3/mol）：42.5
等張比容（90.2K）：88.6
表面張力（dyne/cm）：18.8
極化率（10-24cm3）：3.25
羥基甲烷計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)
疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）：-0.5
氫鍵供體數(shù)量：1
氫鍵受體數(shù)量：1
可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：0
互變異構(gòu)體數(shù)量：0
拓?fù)浞肿訕O性表面積：20.2
重原子數(shù)量：2
表面電荷：0
復(fù)雜度：2
同位素原子數(shù)量：0
確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
共價(jià)鍵單元數(shù)量：1
羥基甲烷應(yīng)用領(lǐng)域
1、基本有機(jī)原料之一，用于制造氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多種有機(jī)產(chǎn)品。也是農(nóng)藥（殺蟲劑、殺螨劑）、醫(yī)藥（磺胺類、合霉素等）的原料，合成對苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的原料之一。 [3]
2、羥基甲烷的主要應(yīng)用領(lǐng)域是生產(chǎn)甲醛，甲醛可用來生產(chǎn)膠粘劑，主要用于木材加工業(yè)，其次是用作模塑料、涂料、紡織物及紙張等的處理劑。
3、羥基甲烷另一主要用途是生產(chǎn)醋酸。醋酸消費(fèi)約占全球羥基甲烷需求的7%，可生產(chǎn)醋酸乙烯、醋酸纖維和醋酸酯等，其需求與涂料、粘合劑和紡織等方面的需求密切相關(guān)。
4、羥基甲烷可用于制造甲酸甲酯，甲酸甲酯可用于生產(chǎn)甲酸、甲酰胺和其他精細(xì)化工產(chǎn)品，還可用作殺蟲劑、殺菌劑、熏蒸劑、煙草處理劑和汽油添加劑。
5、羥基甲烷也可制造甲胺，甲胺是一種重要的脂肪胺，以液氮和羥基甲烷為原料，可通過加工分立為一甲胺、二甲胺、三甲胺，是基本的化工原料之一。
6、可合成為碳酸二甲酯，是一種環(huán)保產(chǎn)品，應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)和特種行業(yè)等。
7、可合成為乙二醇，是石化中間原料之一，可用于生產(chǎn)聚酯和防凍劑。
8、可用于制造生長促進(jìn)劑。可以使作物大量增產(chǎn)，保持枝葉鮮嫩、茁壯茂盛、在夏天也不會枯萎，可大量減少灌溉用水，有利于旱地作物的生長。
9、可合成羥基甲烷蛋白，以羥基甲烷為原料經(jīng)微生物發(fā)酵生產(chǎn)的羥基甲烷蛋白被稱為第二代單細(xì)胞蛋白，與天然蛋白相比，營養(yǎng)價(jià)值更高，粗蛋白含量比魚粉和大豆高得多，而且含有豐富的氨基酸、礦物質(zhì)和維生素，可以代替魚粉、大豆、骨粉、肉類和脫脂奶粉。
10、羥基甲烷用作清洗去油劑，MOS級主要用于分立器件，中、大規(guī)模集成電路，BV-Ⅲ級主要用于超大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)。
11、用作分析試劑，如作溶劑、甲基化試劑、色譜分析試劑。還用于有機(jī)合成。
12、通常羥基甲烷是一種比乙醇更好的溶劑，可以溶解許多無機(jī)鹽。亦可摻入汽油作替代燃料使用。20世紀(jì)80年代以來，羥基甲烷用于生產(chǎn)汽油辛烷值添加劑甲基叔丁基醚、羥基甲烷汽油、羥基甲烷燃料，以及羥基甲烷蛋白等產(chǎn)品，促進(jìn)了羥基甲烷生產(chǎn)的發(fā)展和市場需要。
13、羥基甲烷不僅是重要的化工原料，而且還是性能優(yōu)良的能源和車用燃料。羥基甲烷與異丁烯反應(yīng)得到MTBE（甲基叔丁基醚），它是高辛烷值無鉛汽油添加劑，亦可用作溶劑。除此之外，還可制烯烴和丙烯，解決資源短缺問題。
14、羥基甲烷可用于生產(chǎn)二甲醚，二甲醚除了在日用化工、制藥、農(nóng)藥、染料、涂料等方面有廣泛的用途，還具有方便清潔、十六烷值高、動(dòng)力性能好、污染少。易加壓為液體、易儲存等燃料性能。羥基甲烷和二甲醚按一定比例配制而成的新型液體燃料稱為醇醚燃料。它的燃燒效率和熱效率均高于液化氣。
羥基甲烷安全措施
羥基甲烷健康危害
羥基甲烷被大眾所熟知，具有毒性。工業(yè)酒精中大約含有4%的羥基甲烷，若被不法分子當(dāng)作食用酒精制作假酒，飲用后，會產(chǎn)生羥基甲烷中毒。羥基甲烷的致命劑量大約是70ml。
羥基甲烷的毒性對人體的神經(jīng)系統(tǒng)和血液系統(tǒng)影響最大，它經(jīng)消化道、呼吸道或皮膚攝入都會產(chǎn)生毒性反應(yīng)，羥基甲烷蒸氣能損害人的呼吸道粘膜和視力。在羥基甲烷生產(chǎn)工廠，中國有關(guān)部門規(guī)定，空氣羥基甲烷的濃度限制為PC-stel=50mg/m3，PC-TWA=25mg/m3，在有羥基甲烷氣的現(xiàn)場工作須戴防毒面具、工廠廢水要處理后才能排放，允許含量小于200mg/L的羥基甲烷。
羥基甲烷的中毒機(jī)理是，羥基甲烷經(jīng)人體代謝產(chǎn)生甲醛和甲酸（俗稱蟻酸），然后對人體產(chǎn)生傷害。常見的癥狀是，先是產(chǎn)生喝醉的感覺，數(shù)小時(shí)后頭痛，惡心，嘔吐，以及視線模糊。嚴(yán)重者會失明，乃至喪命。失明的原因：羥基甲烷的代謝產(chǎn)物甲酸累積在眼睛部位，破壞視覺神經(jīng)細(xì)胞。腦神經(jīng)也會受到破壞，而產(chǎn)生永久性損害。甲酸進(jìn)入血液后，會使組織酸性越來越強(qiáng)，損害腎臟導(dǎo)致腎衰竭。 [6]
毒性：屬低毒毒性。
急性毒性：LD50：5628mg/kg（大鼠經(jīng)口），15800mg/kg（兔經(jīng)皮）；LC50：82776mg/kg，4小時(shí)（大鼠吸入）；人經(jīng)口5～10ml，潛伏期8～36小時(shí)，致昏迷；人經(jīng)口15ml，48小時(shí)內(nèi)產(chǎn)生視網(wǎng)膜炎，失明；人經(jīng)口30～100ml中樞神經(jīng)系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p害，呼吸衰弱，死亡。
亞急性和慢性毒性：大鼠吸入50mg/m3，12小時(shí)/天，3個(gè)月，在8～10周內(nèi)可見到氣管、支氣管粘膜損害，大腦皮質(zhì)細(xì)胞營養(yǎng)障礙等。
致突變性：微生物致突變：啤酒酵母菌12pph。DNA抑制：人類淋巴細(xì)胞300mmol/L。
生殖毒性：大鼠經(jīng)口最低中毒濃度（TDL0）：7500mg/kg（孕7～19天），對新生鼠行為有影響。大鼠吸入最低中毒濃度（TCL0）：20000ppm（7小時(shí)，孕1～22天），引起肌肉骨骼、心血管系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)發(fā)育異常。
羥基甲烷接觸限制
羥基甲烷對人體有低毒，因?yàn)榱u基甲烷在人體新陳代謝中會氧化成比羥基甲烷毒性更強(qiáng)的甲醛和甲酸（蟻酸）。
初期中毒癥狀包括心跳加速、腹痛、上吐（嘔）、下瀉、無胃口、頭痛、暈、全身無力。嚴(yán)重者會神智不清、呼吸急速至衰竭。失明是最典型的癥狀，羥基甲烷進(jìn)入血液后，會使組織酸性變強(qiáng)產(chǎn)生酸中毒，導(dǎo)致腎衰竭。最嚴(yán)重者是死亡。
然而，仍然有不少不法商人不顧生命安全，用含有羥基甲烷的工業(yè)酒精勾兌假酒并出售。但是，正品酒中也有極微量的羥基甲烷，是宿醉的原因之一。羥基甲烷中毒可以用乙醇解毒。因?yàn)榱u基甲烷在肝臟中被酒精脫氫酶氧化成甲醛，然后形成甲酸。乙醇可以和羥基甲烷競爭醇脫氫酶，而使人體有時(shí)間排除羥基甲烷。
羥基甲烷危害防治
羥基甲烷中毒癥狀
身體危害：對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用；對視神經(jīng)和視網(wǎng)膜有特殊選擇作用，引起病變；可致代謝性酸中毒。
急性中毒：短時(shí)大量吸入出現(xiàn)輕度眼上呼吸道刺激癥狀（口服有胃腸道刺激癥狀）；經(jīng)一段時(shí)間潛伏期后出現(xiàn)頭痛、頭暈、乏力、眩暈、酒醉感、意識朦朧、譫妄，甚至昏迷。視神經(jīng)及視網(wǎng)膜病變，可有視物模糊、復(fù)視等，重者失明。代謝性酸中毒時(shí)出現(xiàn)二氧化碳結(jié)合力下降、呼吸加速等。
慢性影響：神經(jīng)衰弱綜合征，植物神經(jīng)功能失調(diào)，粘膜刺激，視力減退等。皮膚出現(xiàn)脫脂、皮炎等。
羥基甲烷急救措施
皮膚接觸：脫去污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。
眼睛接觸：提起眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗，就醫(yī)。
吸入：迅速脫離現(xiàn)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(jìn)行人工呼吸，就醫(yī)。
食入：飲足量溫水，催吐或用清水或 1%硫代硫酸鈉溶液洗胃，就醫(yī)。
羥基甲烷中毒，通常可以用乙醇解毒法。其原理是，羥基甲烷的代謝產(chǎn)物毒性較大，因此可以通過抑制代謝的方法來解毒。羥基甲烷和乙醇在人體的代謝都是同一種酶，而這種酶和乙醇更具親和力。因此，羥基甲烷中毒者，可以通過飲用烈性酒（酒精度通常在60度以上）的方式來緩解羥基甲烷代謝，進(jìn)而使之排出體外。而羥基甲烷已經(jīng)代謝產(chǎn)生的甲酸，可以通過服用小蘇打（碳酸氫鈉）的方式來中和。 [7]
泄漏應(yīng)急處理
迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入，切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服，不要直接接觸泄漏物，盡可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收，也可以用大量水沖洗，洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容，用泡沫覆蓋，降低蒸氣災(zāi)害。用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運(yùn)至廢物處理場所處置。
羥基甲烷緊急情況概述
液體。高度易燃，其蒸氣與空氣混合，能形成爆炸性混合物。吞食后有毒。跟皮膚接觸有毒。吸入有毒。短期暴露有嚴(yán)重?fù)p傷健康的危險(xiǎn)。
羥基甲烷GHS危險(xiǎn)性類別
根據(jù)GB 30000-2013化學(xué)品分類和標(biāo)簽規(guī)范系列標(biāo)準(zhǔn)，該產(chǎn)品分類如下：易燃液體 ，類別 2；急毒性-口服 ，類別 3；急毒性-皮膚 ，類別 3；急毒性-吸入 ，類別 3；特定目標(biāo)器官毒性-單次接觸 ，類別 1。
羥基甲烷儲存運(yùn)輸
羥基甲烷儲存注意事項(xiàng)
儲存于陰涼、通風(fēng)良好的專用庫房內(nèi)，遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不宜超過37℃，保持容器密封。應(yīng)與氧化劑、酸類、堿金屬等分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。
羥基甲烷運(yùn)輸注意事項(xiàng)
本品鐵路運(yùn)輸時(shí)限使用鋼制企業(yè)自備罐車裝運(yùn)，裝運(yùn)前需報(bào)有關(guān)部門批準(zhǔn)。運(yùn)輸時(shí)運(yùn)輸車輛應(yīng)配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。夏季最好早晚運(yùn)輸。運(yùn)輸時(shí)所用的槽（罐）車應(yīng)有接地鏈，槽內(nèi)可設(shè)孔隔板以減少震蕩產(chǎn)生靜電。嚴(yán)禁與氧化劑、酸類、堿金屬、食用化學(xué)品等混裝混運(yùn)。運(yùn)輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋，防高溫。中途停留時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離火種、熱源、高溫區(qū)。裝運(yùn)該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置，禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具裝卸。公路運(yùn)輸時(shí)要按規(guī)定路線行駛，勿在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。鐵路運(yùn)輸時(shí)要禁止溜放。嚴(yán)禁用木船、水泥船散裝運(yùn)輸。
羥基甲烷消防要點(diǎn)
主要有：抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土等。滅火方法：盡可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻，直至滅火結(jié)束。處在火場中的容器若已變色或從安全泄壓裝置中產(chǎn)生聲音，必須馬上撤離。
羥基甲烷安全信息
羥基甲烷安全術(shù)語
S7：Keep container tightly closed.
保存在嚴(yán)格密閉容器中。
S16：Keep away from sources of ignition - No smoking.
遠(yuǎn)離火源，禁止吸煙。
S36/37：Wear suitable protective clothing and gloves.
穿戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)服和手套。
S45：In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the lable where possible).
發(fā)生事故時(shí)或感覺不適時(shí)，立即求醫(yī)（可能時(shí)出示標(biāo)簽）。
風(fēng)險(xiǎn)術(shù)語
R11：Highly flammable.
高度易燃的。
R39/23/24/25：Toxic : danger of very serious irreversible effects through inhalation, in contact with skin and if swallowed.
有毒的：經(jīng)吸入、與皮膚接觸和吞食有極嚴(yán)重不可逆作用危險(xiǎn)。
羥基甲烷 CAS 67-56-1相關(guān)產(chǎn)品
