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二氯甲烷

二氯甲烷

二氯甲烷是一种有机物,分子式为CH2Cl2,为无色透明液体,具有类似醚的刺激性气味。微溶于水,溶于乙醇和乙醚。是不可燃低沸点溶剂,常用来代替易燃的石油醚乙醚等。

理化常数

二氯甲烷二氯甲烷
1.性状:无色透明液体,有芳香气味。
2.熔点(℃):-97
3.沸点(℃):39.8
4.相对密度(水=1):1.33
5.相对蒸气密度(空气=1):2.93
6.饱和蒸气压(kPa):46.5(20 ℃)
7.燃烧热:106.8kcal/mol(依氧,25℃) 
8.临界温度(℃):237
9.临界压力(MPa):6.08
10.辛醇/水分配系数:1.25
11.闪点(℃):30 
12.引燃温度(℃):556
13.爆炸上限(%):23
14.爆炸下限(%):13
15.溶解性:微溶于水,溶于乙醇、乙醚。
16.黏度(mPa·s,20 ºC):0.425
17.相对密度(25 ℃,4 ℃):1.3162
18.燃点(ºC):662
19.蒸发热(KJ/mol, b.p.):329.5
20.熔化热(KJ/mol):4.187
21.生成热(KJ/mol,25 ºC,液体):121.54
22.燃烧热(KJ/kg,25 ºC,液体):558.27
23.比热容(KJ/(kg·K),20 ºC):0.992
24.电导率(S/m,25 ºC):
25.蒸气压(kPa,0 ºC):19.7
26.蒸气压(kPa,10 ºC):30.6
27.蒸气压(kPa,20 ºC):46.5
28.蒸气压(kPa,30 ºC):68.2
29.蒸气压(kPa,35 ºC):80.00
30.体膨胀系数(10~40 ºC,液体):0.00137
31.常温折射率(n25):1.4213
32.偏心因子:0.192
33.Lennard-Jones参数(A):9.951
34.Lennard-Jones参数(K):150.5
35.溶度参数0.5:20.378
36.van der Waals面积:
37.van der Waals体积:34.710
38.气相标准声称热(焓):-95.4
39.气相标准熵 :270.44
40.气相标准生成自由能:-68.8
41.气相标准热熔:50.88
42.液相标准声称热(焓):-124.26
43.液相标准熵 :178.7
44.液相标准生成自由能:-70.42
45.液相标准热熔:100.0 

分子结构数据

1、摩尔折射率:16.38
2、摩尔体积(m3/mol):67.8
3、等张比容(90.2 K):148.8
4、表面张力(dyne/cm):23.1
5、极化率:6.49 

化学性质

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基本性质

甲烷分子中两个氢原子被氯取代而生成的化合物。二氯甲烷是无色、透明、比水重、易挥发的液体,有类似的气味和甜味,不燃烧,但与高浓度氧混合后形成爆炸的混合物。二氯甲烷微溶于水,与绝大多数常用的有机溶剂互溶,与其他含氯溶剂、乙醚、乙醇也可以任意比例混溶。二氯甲烷能很快溶解在冰醋酸磷酸三乙酯甲酰胺环己胺乙酰乙酸乙酯中。纯二氯甲烷无闪点,含等体积的二氯甲烷和汽油、溶剂石脑油甲苯的溶剂混合物是不易燃的,然而当二氯甲烷与丙酮或甲醇液体以 10 :1 比例混合时,其混合液具有闪点,蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限6.2%~15.0%(体积)。二氯甲烷是甲烷氯化物毒性最小的,其毒性仅为四氯化碳毒性的 0.11%。如果二氯甲烷直接溅入眼中,有疼痛感并有腐蚀作用。二氯甲烷的蒸汽有麻醉作用。当发生严重的中毒危险时应立即脱离接触并移至新鲜空气处,一些中毒症状就会得到缓解或消失,不会引起持久性的损害。  

毒理学资料

毒性:经口属中等毒性。
急性毒性:LD50:1.25 g/kg(大鼠经口);LC50:24929 ppm(小鼠,30分钟)。
亚急性和慢性毒性:大鼠吸入4.69克每立方米,8小时/天,75天,无病理改变。暴露时间增加,有轻度肝萎缩、脂肪变性和细胞浸润。
致突变性:微生物致突变:鼠伤寒沙门氏菌5700ppm。DNA 抑制:人成纤维细胞5000ppm/小时(连续)。
生殖毒性:大鼠吸入最低中毒浓度(TCL0)1250ppm(7小时,孕6~15天),引起肌肉骨骼发育异常,泌尿生殖系统发育异常。
致癌性:IARC致癌性评论:动物阳性,人类不明确。关于病人是否应把二氯甲烷视为动物和人的致癌物,动物实验数据和人类流行病学数据尚不充分。然而,鉴于时下在对大鼠和小鼠的吸入研究中的发现,且这些数据在任务组会议之后已可加以应用,故应将二氯甲烷视为一种对人类潜在的致癌物。 

环境行为

危险特性:遇明火高热可燃。受热分解能发出剧毒的光气。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳、氯化氢、光气。
环境影响:1.人为污染源二氯甲烷可由下列方式放入大气中:喷雾器之推进剂、油漆清除剂、金属去油剂。
2.空气流布:二氯甲烷进入大气中会和氢氧自由基反应而发生分解,其半衰期为数个月。
3.生物分解性:二氯甲烷在氧气充足的情况下,和污泥种 (Sewage seed)或活化淤泥反应,在6小时到7天之间会完全的生物分解。
4.生物浓缩虽然缺乏实验数据,但是由于二氯甲烷的辛醇与水分配系数低,因此可推断其不会有生物浓缩的现象。
5.自水/土壤挥发性二氯甲烷的亨利定律常数很高,很迅速而稳定的由水中蒸发,其由水中蒸发的半生期为 3-5.6 小时。 [7] 

稳定性

1.毒性很小,且中毒后苏醒较快,故可用作麻醉剂。对皮肤及黏膜有刺激性。年轻成年大鼠经口LD50:1.25 mL/kg。空气中最高容许浓度500×10-6。操作时应戴防毒面具,发现中毒后立即脱离现场,对症治疗。在甲烷的氯化物中最小。蒸气的麻醉性强,大量吸入会引起急性中毒,出现鼻腔疼痛、头痛、呕吐等症状。慢性中毒时会引起眼花、疲倦、食欲不振、造血功能受损、红血球减少。液体二氯甲烷与皮肤接触引起皮炎。大鼠吸入浓度90.5 g/m3蒸气90分钟死亡。嗅觉阈浓度522 mg/m3,工作场所最高容许浓度为1740mg/m3
2.稳定性:稳定。
3.禁配物:碱金属、铝。
4.避免接触的条件:光照、潮湿空气。
5.聚合危害:不聚合。
6.分解产物:氯化氢、光气。 
热解后产生HCl和痕量的光气,与水长期加热,生成甲醛和HCl。进一步氯化,可得CHCl3和CCl4。无色易挥发液体,可燃烧。二氯甲烷与氢氧化钠在高温下反应部分水解生成甲醛。工业中,二氯甲烷由天然气与氯气反应制得,经过精馏得到纯品,是优良的有机溶剂,常用来代替易燃的石油醚、乙醚等,并可用作牙科局部麻醉剂、制冷剂和灭火剂等。对皮肤和粘膜的刺激性比氯仿稍强,使用高浓度二氯甲烷时应注意。
安定性:在一般温度(常温)下没有湿气时,二氯甲烷比其同类物质(氯仿及四氯化碳)稳定。
危害分解性:长期与水接触会缓慢分解产生氯化氢
危害之聚合:不会发生。
反应性及不相容性:
1.一般金属:於室温下使其少许的分解。碱土金属,锌与其在低温下不形成格氏试剂类的化合物,但高温下易生成卡宾试剂。
2.当受相当于或少于25 克黄色炸药的震荡时,二氯甲烷与四氧化二氮的混合物具有爆炸性。
3.与锂的碎片混合,对震荡很敏感且会爆炸,有时爆炸程度相当剧烈。
4.如果空气中含有高浓度的氧气,或在液态氧中,以及在四氧化氮中有钾、钠、钾-钠合金,种种状况下都会形成爆炸性混合物。
5.硝酸:形成爆炸性产物。
6.强氧化剂:可能起爆炸性反应。
7.强酸:可能起爆炸性反应。
8.、某些不锈钢、铜及镍:高温及水存在下会腐蚀此类金属。
9.铝粉:於适当压力,95 ℃下会产生无法控制的放热反应
10.胺类:放热反应。
11.会与下列化合物激烈反应:胺类、、硝酸、钾化钠。
12.塑胶、橡皮、和一些涂料表层会被分解。
13.有可能聚集静电荷而引发蒸汽爆炸 

用途

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二氯甲烷具有溶解能力强和毒性低的优点,大量用于制造安全电影胶片、聚碳酸酯,其余用作涂料溶剂、金属脱脂剂,气烟雾喷射剂、聚氨酯发泡剂、脱模剂、脱漆剂
二氯甲烷为无色液体,在制药工业中做反应介质,用于制备氨苄青霉素、羟苄青霉素和先锋霉素等;还用作胶片生产中的溶剂、石油脱蜡溶剂、气溶胶推进剂、有机合成萃取剂、聚氨酯等泡沫塑料生产用发泡剂和金属清洗剂等。
二氯甲烷在中国主要用于胶片生产和医药领域。其中用于胶片生产的消费量占总消费量的50%,医药方面占总消费量的20%,清洗剂及化工行业消费量占总消费量的20%,其他方面占10%。二氯甲烷也用在工业制冷系统中用作载冷剂使用,但危害很大,与明火或灼热的物体接触时能产生剧毒的光气。遇潮湿空气能水解生成微量的氯化氢,光照亦能促进水解而对金属的腐蚀性增强。
用于谷物熏蒸和低压冷冻机及空调装置的制冷。在聚醚型尿烷泡沫塑料生产中用作辅助发泡剂,以及用作挤压聚砜型泡沫塑料的发泡剂。
二氯甲烷还是用来制作脱咖啡因咖啡的物质。咖啡先通过蒸煮,使咖啡因溶解出来并漂浮在表面,然后使用二氯甲烷来去掉咖啡因。