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用途很大而名声一向不太好的苯

2019-03-24 00:27 作者:瀚海狼山  | 我要投稿



苯,英文是Benzene。分子式是C6H6,是一种碳氢化合物,也是最简单的芳烃,在常温下有甜味、可燃、有致癌毒性的无色透明液体,并带有强烈的芳香气味。它难溶于水,易溶于有机溶剂,本身也可作为有机溶剂。苯具有的特殊分子环系结构叫苯环,苯环去掉一个氢原子以后的结构叫苯基,用Ph表示,因此苯的化学式也可写作PhH。苯是一种现代石油化工基本原料,是现代日用化工、农药、制药企业的最基础性原料之一。其产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。苯的沸点只有80度,而闪点是负11摄氏度,因此苯被认为是一种高度易燃易爆的物质。苯蒸气能与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限一般为1.2%—8%,遇明火、高热能引起燃烧爆炸,与氧化剂能发生强烈反应。苯不溶于水,其蒸气比空气重,约为空气的2.7倍,其蒸气往往暗中漂浮于地表及下水道、沟渠、厂房死角等处,有潜在的爆炸危险。

并且苯在沿工厂管线中流动时,一旦流速过快,极易产生和积聚静电,一旦静电不能消除而放电,很容易引发爆炸燃烧。所以对苯的工业化处置应一慎再慎!苯的相对分子质量为78,分子式为C6H6。苯分子中碳的相对含量如此之高,曾经使化学家们感到惊讶。如何确定它的结构式?苯的碳、氢比值如此之大,表明苯是高度不饱和的化合物。但它又不具有典型的不饱和化合物应具有的易发生加成反应的性质。德国化学家凯库勒曾提出碳四价和碳原子之间可以连接成链这一重要学说。对苯的结构,他认为这是一个很稳定的“核”,6个碳原子之间的结合非常牢固,而且排列十分紧凑,它可以与其他碳原子相连形成芳香族化合物。于是,凯库勒集中精力研究这6个碳原子的“核”。在提出了多种开链式结构但又因其与实验结果不符而被一一否定,到1865年才提出了闭合链的形式是解决苯分子结构难题的关键。


苯可以由含碳量高的物质不完全燃烧获得。自然界中,火山爆发和森林火灾都能生成天然苯。苯也存在于香烟的烟雾中。煤干馏得到的煤焦油中,主要成分就是苯。直至二战,苯还是一种钢铁工业焦化过程中的副产物。这种方法只能从1吨煤中提取出1千克苯。1950年后,随着日益发展的塑料工业对苯的需求增多,由石油生产苯的过程应运而生。21世纪以来全球大部分的苯来源于石油化工。工业上生产苯最重要的三种过程是催化重整、甲苯加氢脱烷基化和蒸汽裂化。在煤炼焦过程中生成的轻焦油含有大量的苯。这是最初生产苯的方法。将生成的煤焦油和煤气一起通过洗涤和吸收设备,用高沸点的煤焦油作为洗涤和吸收剂回收煤气中的煤焦油,蒸馏后得到粗苯和其他高沸点馏分。粗苯经过精制可得到工业级苯。这种方法得到的苯纯度比较低,而且环境污染严重,工艺比较落后。 原油中含苯,从石油产品中提取苯是当前最广泛使用的制备方法。


由于苯的挥发性大,暴露于空气中很容易扩散。人和动物吸入或皮肤接触大量苯进入体内,会引起急性和慢性苯中毒。引起苯中毒的原因是由于在生物体内苯生成了苯酚。长期吸入会侵害人的神经系统,急性中毒会产生神经痉挛。在白血病患者中,有很大一部分有与苯及其有机制品接触的生活史。


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