什么是苯以及特性和应用?

发表于 2023-8-31 21:53:10
1825年,英国医生兼化学家迈克尔·法拉第通过冷凝照明气体(城市煤气)意外发现了苯。当时,没有人预料到这种透明液体会成为最具革命性的原材料之一,没有它,当代工业就不可能存在。

什么是苯?分子式及结构式
定义苯的最简单方法是什么?该有机化合物的分子式为C 6 H 6,这意味着其中有6个碳原子(C),其中有6个氢原子(H)。苯和萘等其他化合物都属于芳香烃。

苯还有什么特殊之处?其分子结构呈环状,是芳香烃的典型结构。如果我们看一下苯分子、其半结构式或 3D 模型,我们会注意到环的比例臂形成相互连接的碳和氢单原子。

苯的生产
C 6 H 6被发现已有近200年的历史。几十年来,工业家一直在不断改进生产苯的反应,以便使生产过程有利可图并尽可能减少有毒废物的产生。有多种生产碳氢化合物的技术。例如,它由以下组成:

从汽油焦油中分离苯环,
重整 石油,
脱烷基化,即从某些芳香烃(例如甲苯)中除去烷基。

请注意,苯具有剧毒。在受控条件下,苯的生产、重整或脱烷基化需要特殊的预防措施。苯的物理化学性质是什么?让我们检查!

苯:安全数据表、物理特性
很多人都很容易认出苯——它的气味非常浓烈,略带甜味,类似于塑料。液体呈透明状,不溶于或极微溶于水。苯的物理性质还包括它溶解在四氯甲烷(一种甲烷衍生物)中。

苯还有什么特点?该液体的沸点低于水的沸点,等于 80°C。C 6 H 6也是易燃的,并且很快从液态转变为挥发态(这就是为什么它只能储存在阴凉处,远离阳光!)。在室温(约20°C)下,苯的密度为0.88 g/cm 3。

苯的化学性质
苯的化学性质应注意什么?首先,它是一种剧毒有毒物质,还具有致癌性。焚烧时,会散发出特有的黑色柏油烟雾。由于其分子很快转变为气态,因此与空气混合时非常危险,因为它会产生易燃混合物。

C 6 H 6也与许多物质发生反应。苯的反应特点是什么?例如,它们包括:

硝化 – 涉及硫酸(VI) 和硝酸 (V)的反应,其衍生物是硝基苯(以前称为 Mirbane 油),

氢化——将水分子附着到苯环上的过程,

溴化——涉及溴化铁的反应,它改变苯的结构,氢原子转化为溴原子。

苯蒸气如何影响生物体?
苯是一种有价值的物质,具有非常广泛的用途。但它无疑也是具有致癌和致幻作用的化合物之一。您不应吸入它或让它接触您的皮肤。

含苯废物对陆地和水生生物构成严重威胁。这就是为什么它只能由参与化学品收集的专门实体进行处理。

苯:工业应用
工业家多年前就注意到苯的物理和化学特性可以应用于许多不同的制造过程。该化合物在全球范围内用于生产染料、纤维和塑料。它也被以下制造商应用:

苯酚(杀菌剂和除草剂的成分),
合成树脂、
增塑剂,
漆,
苯胺(在染料或火箭推进剂的生产中非常宝贵),
农药,
家用化学品(清洁剂和洗涤剂)。

从上述例子可以看出,苯的应用极为广泛。您还应该知道,由于苯对人体有有害影响,苯在日用化学品中的含量逐渐减少。然而,在这种效果得到证实之前,该物质已被大规模用作溶剂和电机!如今,我们不再在清洁剂或发动机中使用此类物质。它们已被其他毒性较小的化合物所取代。

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