乙醇的基本特性.docx
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乙醇的基本特性
乙醇的结构简式为CH3CH2OH俗称酒精、无水酒精、火酒、无水乙醇乙醇的用途很广,可用乙醇来制造醋酸、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。
乙醇的物性数据:
1.性状:
无水透明、易燃易挥发液体。
有酒的气体和刺激性辛辣味。
2.密度:
0.78945g/cmT;(液)20C
3.熔点:
-114.3C°(
158.8K)
4.沸点:
78.4C°(
351.6K)
5.在水中溶解时:
pKa=
15.9
6.黏度:
1.200mpas(cp),
20.0C°
7.分子偶极矩:
5.64fCfm-(
1.69D)(气)
8.折光率:
1.3614
9.相对密度(水=1):
0.79
10.相对蒸气密度(空气=1):
1.59
11.饱和蒸气压(kPa):
5.33(19C)
12.燃烧热(kJ/mol):
1365.5
13•临界温度「C):
243.1
14.临界压力(MPa):
6.137
15.辛醇/水分配系数的对数值:
0.32
16•闪点(C,开口):
16.0
17•闪点(C,闭口):
14.0
18.引燃温度「C):
363
19.爆炸上限%(V/V):
19.0
20.爆炸下限%(V/V):
3.3
21.燃点(C):
390~430
22.蒸发热:
(kJ/mol,b.p):
38.95
23.熔化热:
(kJ/kg):
104.7
24.生成热:
(kJ/mol,液体):
-277.8
25.比热容:
(kJ/(kgk),20°,定压):
2.42
26.沸点上升常数:
1.03~
1.09
27.电导率(s/m):
1.35x10-19
28.热导率(w/(mk)):
18.00
-1
29.体膨胀系数(k,20C°):
0.00108
30.气相标准燃烧热(kJ/mol):
1410.01
31.气相标准声称热(kJ/mol):
-234.01
32.气相标准熵(J/molk):
280.64
33.气相标准生成自由能(kJ/mol):
-166.7
34.气相标准热熔(J/molk):
65.21
35.液相标准燃烧热(kJ/mol):
-1367.54
36.液相标准声称热(kJ/mol):
-276.98
37.液相标准熵(J/molk):
161.04
38.液相标准生成自由能(kJ/mol):
-174.18
39.液相标准热熔(J/molk):
112.6
乙醇生态学数据:
乙醇蒸汽对眼和呼吸道粘膜有轻微的刺痛作用。
皮肤长期接触可出现干燥、皲裂现象。
分子结构数据:
1.摩尔折射率:
12.84
2.摩尔体积(m3
/mol):
59.0
3.等张比容(
90.2k):
128.4
4.便面张力(dyne/cm):
22.3
-243
5.极化率(10cm):
5.09
乙醇计算化学数据:
1.疏水参数计算参考值(xlogp):
-0.1
2.氢键供体数量:
1
3.氢键受体数量:
1
4.可旋转化学键数量:
0
5.拓扑分子极性表面积(TPSA):
20.2
6.重原子数量:
3
7.表面电荷:
0
8.复杂度:
2.8
9.同位素原子数量:
0
10.确定原子立构中心数量:
0
11.不确定原子立构中心数量:
0
12.确定化学键立构中心数量:
0
13.不确定化学键立构中心数量:
0
14.共价键单元数量:
1
乙醇性质与稳定性
乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,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,提高反应限度。
乙醇的物理性质主要与其低碳直链醇的性质有关。
分子中的羟基可以形成氢键,因此乙醇黏度很大,也不及相近相对分子质量的有机化合物极性大。
室温下,乙醇是无色易燃,且有特殊香味的挥发性液体。
589.3nm和
18.35C下,乙醇的折射率为
1.36242,比水稍高。
作为溶剂,乙醇易挥发,且可以与水、乙酸、丙酮、苯、四氯化碳、氯仿、乙醚、乙二醇、甘油、硝基甲烷、吡啶和甲苯等溶剂混溶。
此外,低碳的脂肪族烃类如戊烷和己烷,氯代脂肪烃如1,1,1-三氯乙烷和四氯乙烯也可与乙醇混溶。
随着碳数的增长,高碳醇在水中的溶解度明显下降。
由于存在氢键,乙醇具有潮解性,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。
氯化钠和氯化钾则微溶于乙醇。
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。
乙醇可以与金属钠反应,产生氢气,但不如水与金属钠反应剧烈。
活泼金属(钾、钙、钠、镁、铝)可以将乙醇羟基里的氢取代出来。
乙醇具有还原性,可以被氧化成为乙醛。
酒精中毒的罪魁祸首通常被认为是有一定毒性的乙醛,而并非喝下去的乙醇。
乙醇也可被高锰酸钾氧化,同时高锰酸钾由紫红色变为无色。
乙醇也可以与酸性重铬酸钾溶液反应,当乙醇蒸汽进入含有酸性重铬酸钾溶液的硅胶中时,可见硅胶由橙红色变为草绿色,此反应现用于检验司机是否醉酒驾车。
乙醇可以与乙酸在浓硫酸的催化并加热的情况下发生酯化作用,生成乙酸乙酯(具有果香味)。
C2H5OH+CH3COOH浓H2SO4X(可逆)—CH3COOCH2CH3+H2O此为取代反应)
乙醇可以和卤化氢发生取代反应,生成卤代烃和水。
C2H5OH+HBr—C2H5Br+H2O
或CH3CH2OH+HBpCH3CH2Br+-OH
C2H5OH+H3C2H5X+H2O
氧化反应:
(1)燃烧:
发出淡蓝色火焰,生成二氧化碳和水(蒸气),并放出大量的热,不完全燃烧时还生成一氧化碳,有黄色火焰,放出热量完全燃烧:
C2H5OH+3O2-点燃—2CO2+3H2O
不完全燃烧:
2C2H5OH+5O—点燃—2CO2+2CO+6H2O
(2)催化氧化:
在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的情况下进行。
2Cu+O2-加热—2CuO
C2H5OH+Cu—CH3CHO+Cu+H2O卩催化氧化的实质(用Cu作催化剂)总式:
2CH3CH2OH+O-CU或Ag^2CH3CHO+2H2Q工业制乙醛)乙醇也可被浓硫酸跟高锰酸钾的混合物发生非常激烈的氧化反应,燃烧起来。
消去反应和脱水反应:
乙醇可以在浓硫酸和高温的催化发生脱水反应,随着温度的不同生成物也不同。
(1)消去(分子内脱水)制乙烯(170C浓硫酸)制取时要在烧瓶中加入碎瓷片(或沸石)以免爆沸。
C2H5O—CH2二CH2+H2O
(2)缩合(分子间脱水)制乙醚(130C-140C浓硫酸)
2C2H5OH—C2H5OC2H5+H2O此为取代反应)
贮存方法:
1.本品应密封于阴凉、通风、干燥处避光保存,防热、防晒、防火。
对金属没有腐蚀性,可用铁、软钢、铜和铝制容器贮存。
2•工业乙醇用铁桶包装,每桶2001(180kg),不得使用镀锌容器。
无水乙醇用铁桶或用玻璃瓶外加木箱包装。
贮存于阴凉通风处,防热、防火、防晒。
按铁路危规61071规定运输。
乙醇合成方法:
1.发酵法
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。
2.乙烯水化法
乙烯直接水化法,就是在加热、加压和有催化剂存在的条件下,是乙烯与水直接反应,生产乙醇:
CH2^CH2+H—02C2H5Q该反应分两步进行,第一步是与醋酸汞等汞
盐在水-四氢呋喃溶液中生成有机汞化合物,而后用硼氢化钠还原)
3.在磷酸、硅藻土催化剂存在下,乙烯直接与水反应生成乙醇。
4.以工业乙醇为原料,经脱水处理,再在高效精馏塔内进行整流,所得成品用微孔滤膜过滤即可。
5.以乙二醇醋酸钾溶液为萃取剂,与工业乙醇等量混合后,在高效精馏塔中精馏,可获得
99.7%以上的无水乙醇
6.用戊烷或石油醚作为共沸剂于
0.3~
0.7Mpa下精馏,可获得
99.9%以上的无水乙醇。
7.在带有氯化钙干燥管的容器中加入制得的无水乙醇和适量金属钙,使金属钙充分吸收水分后,精馏可得符合气相色谱标准的无水乙醇,乙醇含量大于
99.95%。
也可以工业乙醇为原料,经恒沸精馏,气相制备色谱分离和纯化而得符合气相色谱标准的无水乙醇。
乙醇的用途:
1.乙醇是重要的有机溶剂,广发用于医药、涂料、油脂等各种方法,占乙醇总耗量的50%左右。
乙醇是重要的基本化工原料,用于制造乙醛、乙二烯、乙酸乙酯、乙酸、氯乙烷等等,并衍生出医药、涂料、燃料、香料、合成橡胶等许多中间体。
2.用作粘合剂、清漆、油墨、脱漆剂等的溶剂以及农药、医药、橡胶、塑料、人造纤维等的制造原料,还可作防冻剂、燃料、消毒剂等。
在微电子工业中,用作脱水去污剂,可与去油剂配合使用。
3.用作分析试剂,如作溶剂。
还用于制药工业。
4.用与电子工业,用作脱水去污剂及去污剂配料。
5.用于溶解一些不溶于水的电镀有机添加剂,在分析化学中也用作六价铬的还原剂。
6.能与Mgcl
2、Cacl2等形成醇合物,因此不能用无水氯化钙进行脱水干燥。
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- 乙醇 基本 特性