甲烷
甲烷分子式CH4,是最简单的有机化合物。甲烷是没有颜色、没有气味的气体,沸点-161.4℃,比空气轻,它是极难溶于水的可燃性气体。甲烷和空气成适当比例的混合物,遇火花会发生爆炸。化学性质相当稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂(如KMnO4)等一般不起反应。在适当条件下会发生氧化、热解及卤代等反应。
甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。
甲烷分子是正四面体空间构型,键能413kJ/mol,键角109°28′,其结构式只是表示分子里各原子的连接情况,并不能真实表示各原子的空间相对位置。
甲烷的产生:据德国核物理研究所的科学家经过试验发现,植物和落叶都产生甲烷,而生成量随着温度和日照的增强而增加。另外,植物产生的甲烷是腐烂植物的10到100倍。他们经过估算认为,植物每年产生的甲烷占到世界甲烷生成量的10%到30%。
乙烷
乙烷的分子式为C2H6,其分子量为30.07。乙烷是一种无色无臭的气体,熔点(℃)-183.3,沸点(℃)-88.6,相对密度(水=1)0.45,它的相对蒸气密度为(空气=1)1.04,饱和蒸气压(kPa)53.32(-99.7℃),燃烧热(kJ/mol)是1558.3。乙烷的临界温度(℃)是32.2,临界压力(MPa)4.87,闪点(℃)小于-50,它是一种可燃的气体其引燃温度(℃)为472,爆炸上限%(V/V)16.0,爆炸下限%(V/V)3.0。乙烷不溶于水,微溶于乙醇、丙酮,溶于苯。主要用于制乙烯、氯乙烯、氯乙烷、冷冻剂等。
高浓度时,它有单纯性窒息作用。空气中浓度大于6%时,出现眩晕、轻度恶心、麻醉症状;达40%以上时,可引起惊厥,甚至窒息死亡。乙烷易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。
丙烷
丙烷的分子式为C3H8,其分子量为44.10。丙烷是一种无色气体,纯品无臭。它的熔点(℃)为-187.6,沸点(℃)-42.1,相对密度(水=1)0.58(-44.5℃),相对蒸气密度(空气=1)为1.56,它的饱和蒸气压(kPa)为53.32(-55.6℃),燃烧热(kJ/mol)是2217.8,临界温度(℃)96.8,临界压力(MPa)4.25,闪点(℃)是-104。丙烷同样也是可燃气体其引燃温度(℃)为450,爆炸上限%(V/V)为9.5,爆炸下限%(V/V)为2.1。丙烷微溶于水,溶于乙醇、乙醚,主要用于有机合成。它有单纯性窒息及麻醉作用。人短暂接触1%丙烷,不引起症状;10%以下的浓度,只引起轻度头晕;接触高浓度时可出现麻醉状态、意识丧失;极高浓度时可致窒息。另外它还是易燃气体,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氧化剂接触猛烈反应。气体比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。
正丁烷
丁烷存在正丁烷和异丁烷两种同分异构体。正丁烷的英文名称为n-butane,分子式为C4H10,分子量是58.12,它是一种无色气体,有轻微的不愉快气味。熔点(℃)-138.4,沸点(℃)-0.5,相对密度(水=1)0.58,相对蒸气密度(空气=1)2.05,饱和蒸气压(kPa)106.39(0℃),燃烧热(kJ/mol)2653,临界温度(℃)151.9临界压力(MPa)是3.79。正丁烷的闪点(℃)为-60,引燃温度(℃)是287,爆炸上限%(V/V)8.5,爆炸下限%(V/V)1.5,正丁烷易溶于水、醇、氯仿,主要用于有机合成和乙烯制造,仪器校正,也用作燃料等。高浓度的正丁烷有窒息和麻醉作用,其急性中毒的主要症状有头晕、头痛、嗜睡和酒醉状态、严重者可昏迷,慢性影响多为接触以丁烷为主的工人,其症状有头晕、头痛、睡眠不佳、疲倦等。它是一种易燃的气体,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氧化剂接触猛烈反应。气体比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。
异丁烷
异丁烷的中文名称又叫2-甲基丙烷,分子式C4H10,分子量为58.12。异丁烷是一种无色、稍有气味的气体,其熔点(℃)为-159.6,沸点(℃)-11.8,相对密度(水=1)0.56,相对蒸气密度(空气=1)2.01,饱和蒸气压(kPa)160.09(0℃),燃烧热(kJ/mol)2856.6。
临界温度(℃)135,临界压力(MPa)3.65,闪点(℃)-82.8。异丁烷也是一种可以燃烧的气体,它的引燃温度(℃)为460,爆炸上限%(V/V)8.5,爆炸下限%(V/V)1.8。它能微溶于水,溶于乙醚,主要用于染料,化学合成致冷剂,合成橡胶,航空汽油,照明。异丁烷具有弱刺激和麻醉作用,其急性中毒主要表现为头痛、头晕、嗜睡、恶心、酒醉状态,严重者可出现昏迷。慢性影响会出现头痛、头晕、睡眠不佳、易疲倦。它作为一种易燃气体与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氧化剂接触猛烈反应。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。
乙烯
乙烯的分子式为C2H4,分子量为28.06。它具有较强的麻醉作用,吸入高浓度乙烯可立即引起意识丧失,无明显的兴奋期,但吸入新鲜空气后,可很快苏醒。对眼及呼吸道粘膜有轻微刺激性。液态乙烯可致皮肤冻伤,需就医治疗。长期接触,可引起头昏、全身不适、乏力、思维不集中,个别人有胃肠道功能紊乱。乙烯对环境有危害,对水体、土壤和大气可造成污染。它是一种易燃气体,与空气混合能形成爆炸性混合物。遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险,与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。其燃烧会产生有害燃烧产物如一氧化碳、二氧化碳。若由乙烯燃烧引发的火灾,需先切断气源,若不能切断气源,则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火只能用雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉等灭火剂。目前,乙烯系统产品在国际上占全部石油化工产品产值的一半左右,因此往往以乙烯的生产水平来衡量石油化学工业的发展水平。
丙烯
丙烯的分子式为C3H6,分子量是42.081。它是一种单纯窒息剂及轻度麻醉剂。人吸入丙烯可引起意识丧失,当浓度为15%时,需30分钟;24%时,需3分钟;35%~40%时,需20秒钟;40%以上时,仅需6秒钟,并引起呕吐,若有人吸入了丙烯应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。长期接触可引起头昏、乏力、全身不适、思维不集中。个别人胃肠道功能发生紊乱。丙烯对环境有危害,对水体、土壤和大气可造成污染。丙烯还是一种易燃气体与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险,与二氧化氮、四氧化二氮、氧化二氮等激烈化合,与其它氧化剂接触也会剧烈反应。气体比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。其燃烧生成的有害燃烧产物有一氧化碳、二氧化碳等。对于丙烯燃烧其灭火方法为切断气源,若不能切断气源,则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂有雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。
丁二烯
丁二烯即l,3-丁二烯C4H6或H2C-CH=CH-CH2,别名二乙烯、丁间二烯,乙烯基乙烯。分子量为54.092,熔点(101.325kPa)-l08.9℃,沸点(101.325kPa)-4.4℃,液体密度(-4.4℃,101.325kPa)650.4kg/m3,气体密度(101.325kPa,0℃)2.428kg/m3,相对密度(101.325kPa,20℃,空气=1)1.878,比容(21.1℃,101.325kPa)0.4306m3/kg,气液容积比(15℃,100kPa)279l/l。丁二烯主要用于合成橡胶和塑料工业、生产树脂。l,3-丁二烯蒸气对粘膜有轻度刺激作用,具有窒息性。皮肤接触液体会引起冻伤。当浓度为l%时,出现脉搏加快、呼吸急促、鼻和嘴发干等症状。浓度再高时,可引起视力模糊、眼鼻刺激加重和麻醉感。在25%的浓度下暴露25分钟以上会死亡。出现皮肤冻伤时皮肤由粉红变成白或灰黄色,疼痛消退后出现变冷和麻木的感觉。丁二烯气瓶应存放在阴凉通风之处,要远离热源和火种,应与氧、氧化性物质、易热解物质隔离,它无腐蚀性,常用金属材料均可适用,可以用聚四氟乙烯。丁二烯火焰危险而难以扑灭,着火时首先要切断气源。灭火可以用二氧化碳、干粉和雾状水。
异戊二烯