四氯化碳

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更新時間: 2013-09-25

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四氯化碳(化學式:CCl4),也稱四氯甲烷,過去常用作滅火器中的滅火物質,也曾經是常用的冷卻劑。常態下為一種無色液體。與醇、醚、石油醚、石油腦、冰醋酸、二硫化碳、氯代烴混溶。在氯代甲烷中,毒性最強。

四氯化碳 -物理性質
四氯化碳四氯化碳

外觀與性狀:無色有特臭的透明液體,極易揮發。   

熔點(℃):-22.6   

相對密度(水=1):1.60   

沸點(℃):76.8   

相對蒸氣密度(空氣=1):5.3   

分子式:CCl  

分子量:153.84   

飽和蒸氣壓(kPa):13.33(23℃)   

燃燒熱(kJ/mol):364.9   

折射率 1.459-1.46   

臨界溫度(℃):283.2   

臨界壓力(MPa):45.58   

水 溶 性: 0.8 g/L (20℃) 

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辛醇/水分配係數的對數值:2.6   

20℃是與水的界面張力(mN/m):45.0   

溶解性:微溶於水,易溶於多數有機溶劑。

四氯化碳 -理化性質 

分子式CCl4。常溫下為無色液體(通常用深色或棕色玻璃瓶裝);熔點-23℃,沸點76.8℃,密度1.5867克/厘米3(20℃)。幾乎不溶於水,可溶於乙醇、乙醚和氯仿。它能溶解脂肪、油、樹脂及某些油漆。四氯化碳分子呈正四面體結構,是非極性分子。它具有化學惰性,在一般情況下不助燃,與酸和強鹼不起作用。它對某些金屬(如鋁、鐵)有明顯的腐蝕作用。

四氯化碳電子式


四氯化碳四氯化碳
四氯化碳 -常見反應

在這些金屬存在時,四氯化碳會在常溫下逐漸被水分解:

CCl4+2H2O─→CO2+4HCl

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在加熱下,四氯化碳與氟化銀、溴化鋁或碘化鋁反應,分別生成四氟化碳、四溴化碳或四碘化碳。在微量氯化氫存在下,四氯化碳與高氯酸銀AgClO4作用,產生爆炸性化合物Cl3CClO4。四氯化碳與過熱蒸氣作用,產生光氣:

CCl4+H2O─→COCl2+2HCl

四氯化碳可由氯氣與二硫化碳在硫化亞鐵或三氯化鐵等催化劑存在下加熱反應製取:

四氯化碳

四氯化碳主要用作溶劑和滅火劑,也可用於生產氟利昂,在醫藥上可作麻醉劑。

四氯化碳 -四氯化碳與細胞生物學

由於四氯化碳幾乎不溶於水,能溶解脂肪、油、樹脂及某些油漆。在早期細胞生物學的研究當中,四氯化碳作為一種脂的溶劑存在,細胞經過四氯化碳的處理,細胞膜上的磷脂會被溶解下來。在最初研究細胞膜的物質組成過程中,通過四氯化碳抽提細胞膜的脂類成分來進行研究。

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四氯化碳 -作用與用途

用作溶劑、滅火劑、有機物的氯化劑、香料的浸出劑、纖維的脫脂劑、糧食的蒸煮劑、藥物的萃取劑、織物的乾洗劑。也可用來合成氟里昂、尼龍7、尼龍9的單體;還可制三氯甲烷和藥物;金屬切削中用作潤滑劑

四氯化碳 -注意事項
危險性概述

健康危害:高濃度該品蒸氣對粘膜有輕度刺激作用,對中樞神經系統有麻醉作用,對肝、腎有嚴重損害。急性中毒:吸入較高濃度該品蒸氣,最初出現眼及上呼吸道刺激癥狀。隨後可出現中樞神經系統抑制和胃腸道癥狀。較嚴重病例數小時或數天後出現中毒性肝腎損傷。重者甚至發生肝壞死、肝昏迷或急性腎功能衰竭。吸入極高濃度可迅速出現昏迷、抽搐,可因室顫和呼吸中樞麻痹而猝死。口服中毒肝腎損害明顯。少數病例發生周圍神經炎、眼球后視神經炎。皮膚直接接觸可致損害。慢性中毒:神經衰弱綜合征、肝腎損害、皮炎。   

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燃爆危險:該品不燃,有毒。

急救措施

皮膚接觸:脫去污染的衣著,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。就醫。   

眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。   

吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。   

食入:飲足量溫水,催吐。洗胃。就醫。

消防措施

危險特性:該品不會燃燒,但遇明火或高溫易產生劇毒的光氣和氯化氫煙霧。在潮濕的空氣中逐漸分解成光氣和氯化氫。   

有害燃燒產物:光氣、氯化物。   

滅火方法:消防人員必須佩戴過濾式防毒面具(全面罩)或隔離式呼吸器、穿全身防火防毒服,在上風向滅火。   

滅火劑:霧狀水、二氧化碳、砂土。

泄漏應急處理

應急處理:迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,並進行隔離,嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防毒服。不要直接接觸泄漏物。儘可能切斷泄漏源。   

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小量泄漏:用活性炭或其它惰性材料吸收。   

大量泄漏:構築圍堤或挖坑收容。噴霧狀水冷卻和稀釋蒸汽,保護現場人員,但不要對泄漏點直接噴水。用泵轉移至槽車或專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。

操作處置與儲存

操作注意事項:密閉操作,加強通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴直接式防毒面具(半面罩),戴安全護目境,穿防毒物滲透工作服,戴防化學品手套。防止蒸氣泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、活性金屬粉末接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。   

儲存注意事項:儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不超過30℃,相對濕度不超過80%。保持容器密封。應與氧化劑、活性金屬粉末、食用化學品分開存放,切忌混儲。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。

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四氯化碳 -毒理學資料

急性毒性 :LD502350mg/kg(大鼠經口);5070mg/kg(大鼠經皮);LC5050400mg/m3,4小時(大鼠吸入);人經口29.5ml,死亡;人吸入320g/m3,5~10分鐘后死亡;人吸入150~200g/m3,1/2~1小時有生命危險;人吸入15g/m3后5分鐘后眩暈、頭痛、失眠,脈率快;人吸入1~2g/m3,30分鐘后輕度噁心、頭痛,脈率和呼吸加快;人吸入0.6~0.7g/m3,可耐受3小時。   

亞急性和慢性毒性:動物吸入400ppm,7小時/天,5天/周,173天,部分動物127天後勤部死亡,肝腎腫大,肝脂肪變性,肝硬化,腎小管上皮退行性病變。   

致突變性:微生物致突變:鼠傷寒沙門氏菌20ul/L。DMA損傷:小鼠經口335umol/kg。   

生殖毒性:大鼠經口最低中毒劑量(TDL0):2g/kg(孕7~8天),引起植入后死亡率增加。大鼠經口最低中毒劑量(TDL0)3619mg/kg(雄性,10天),引起睾丸、附睾和輸精管異常。   

致癌性:IARC致癌性評論:動物陽性,人類可疑。小鼠經口1250mg/kg/日×78周,肝細胞癌發病率增高。   

致畸性:大鼠吸入300~1000ppm/日(妊娠期6~15天)對胚胎有致畸作用;三代繁殖試驗大鼠吸入50~400ppm,無胎毒和致畸作用。 

污染來源:生產四氯化碳的有機化工廠、石油化工廠等企業都可能產生四氯化碳污染。四氯化碳用作油類、脂肪、真漆、假漆、硫磺、橡膠、蠟和樹脂的溶劑、冷凍劑、薰蒸劑、織物的乾洗劑、金屬洗凈劑、殺蟲劑。也用於電子工業用清洗劑、油質、香料的浸出劑、萃取劑等行業。四氯化碳常用於合成碳氟化合物,生產氯化有機化合物,半導體生產,製造氟里昂等行業。

四氯化碳 -製備

四氯化碳的生產方法較多,有甲烷熱氯化法、二硫化碳氯化法、聯產四氯乙烯法、光氣催化法、甲烷氧氯化法、高壓氯解法、甲醇氫氯化法等。下列列舉了常用的兩種製法。  

1.甲烷熱氯化法  

甲烷與氯氣混合,在400-430℃下發生熱氯化反應,製得粗品和副產鹽酸,粗品經中和、乾燥、蒸餾提純,得成品。原料消耗定額:天然氣(含甲烷98%)210m3、液氯2850kg/t。   

2.二硫化碳法  

氯氣和二硫化碳以鐵作催化劑在90-100℃下反應,反應產物經分餾、中和、精餾,得成品。該法投資少,產品易提純,但成本高,設備腐蝕嚴重。   Cl2+CS2==Fe==CCl4+S 

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