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乙烯

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本文來源: 互聯網
乙烯

  乙烯 yǐxī
  乙烯是由兩個碳原子和四個氫原子組成的化合物。兩個碳原子之間以雙鍵連接。
  乙烯是合成纖維、合成橡膠、合成塑料(聚乙烯及聚氯乙烯)、合成乙醇(酒精)的基本化工原料,也用于制造氯乙烯、苯乙烯、環氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸藥等,尚可用作水果和蔬菜的催熟劑,是一種已證實的植物激素。
  一、化學品名稱化學品中文名稱: 乙烯
乙烯

  分子式:C2H4;結構式: CH2=CH2
  化學品英文名稱: ethylene (ethene)
  技術說明書編碼: 99
  CAS No.: 74-85-1
  分子式: C2H4
  最簡式:CH2分子量: 28.06
  分子結構: C原子以sp2雜化軌道成鍵、分子爲平面形的非極性分子。
  乙烯燃燒化學方程式:C2H4+3O2→點燃→2CO2+2H2O
乙烯
分子立體模型
  乙烯是世界上産量最大的化學産品之一,乙烯工業是石油化工産業的核心,乙烯産品占石化産品的70%以上,在國民經濟中占有重要的地位.世界上已將乙烯産品作爲衡量一個國家石油化工生産水平的重要標志之一.
  二、成分/組成信息含量≥99.95% (以體積計算)。
  三、危險性概述危險性類別:
  侵入途徑:
  健康危害: 具有較強的麻醉作用。急性中毒:吸入高濃度乙烯可立即引起意識喪失,無明顯的興奮期,但吸入新鮮空氣後,可很快蘇醒。對眼及呼吸道粘膜有輕微刺激性。液態乙烯可致皮膚凍傷。慢性影響:長期接觸,可引起頭昏、全身不適、乏力、思維不集中。個別人有胃腸道功能紊亂。
  環境危害: 對環境有危害,對水體、土壤和大氣可造成汙染。
  燃爆危險: 本品易燃。
  四、急救措施皮膚接觸: 若有凍傷,就醫治療。
  眼睛接觸: 立即提起眼睑,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鍾。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。就醫。
  五、消防措施危險特性: 易燃,與空氣混合能形成爆炸性混合物。遇明火、高熱或與氧化劑接觸,有引起燃燒爆炸的危險。與氟、氯等接觸會發生劇烈的化學反應。
  有害燃燒産物: 一氧化碳。
  滅火方法: 切斷氣源。若不能切斷氣源,則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑:泡沫、二氧化碳、幹粉。
  六、泄漏應急處理應急處理: 迅速撤離泄漏汙染區人員至上風處,並進行隔離,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風,加速擴散。噴霧狀水稀釋。如有可能,將漏出氣用排風機送至空曠地方或裝設適當噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理,修複、檢驗後再用。
  七、操作處置與儲存操作注意事項: 密閉操作,全面通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員穿防靜電工作服。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統和設備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、鹵素接觸。在傳送過程中,鋼瓶和容器必須接地和跨接,防止産生靜電。搬運時輕裝輕卸,防止鋼瓶及附件破損。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。
  儲存注意事項: 儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應與氧化劑、鹵素分開存放,切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易産生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備。
  八、接觸控制/個體防護職業接觸限值
  中國MAC(mg/m3): 未制定標准
  前蘇聯MAC(mg/m3): 100
  TLVTN: ACGIH 窒息性氣體
  TLVWN: 未制定標准
  監測方法:
  工程控制: 生産過程密閉,全面通風。
  呼吸系統防護: 一般不需要特殊防護,高濃度接觸時可佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。
  眼睛防護: 一般不需特殊防護。必要時,戴化學安全防護眼鏡。
  身體防護: 穿防靜電工作服。
  手防護: 戴一般作業防護手套。
  其他防護: 工作現場嚴禁吸煙。避免長期反複接觸。進入罐、限制性空間或其它高濃度區作業,須有人監護。
  九、理化特性主要成分: 含量≥99.95% (以體積計)。
  外觀與性狀: 無色氣體,略具烴類特有的臭味。 少量乙烯具有淡淡的甜味。
  pH:
  熔點(℃): -169.4
  沸點(℃): -103.9
  相對密度(水=1): 0.61
  相對蒸氣密度(空氣=1): 0.98
  飽和蒸氣壓(kPa): 4083.40(0℃)
  燃燒熱(kJ/mol): 1409.6
  臨界溫度(℃): 9.2
  臨界壓力(MPa): 5.04
  辛醇/水分配系數的對數值: 無資料
  閃點(fp): 無意義
  引燃溫度(℃): 425
  爆炸上限%(V/V): 36.0
  爆炸下限%(V/V): 2.7
  溶解性: 不溶于水,微溶于乙醇、酮、苯,溶于醚。溶于四氯化碳等有機溶劑。
  主要用途: 用于制聚乙烯(自身加成)、聚氯乙烯、醋酸等,還可用來催熟水果。
  其它理化性質: 可以和酸性高錳酸鉀發生氧化還原反應,乙烯作爲還原劑,被氧化成二氧化碳。酸性高錳酸鉀被還原而褪色。
  還可以和溴的四氯化碳發生加成反應,溴的四氯化碳溶液會褪色
  十、穩定性和反應活性穩定性:
  禁配物: 強氧化劑、鹵素。
  避免接觸的條件:
  聚合危害:
  分解産物:
  十一、毒理學資料急性毒性: LD50:無資料
  LC50:無資料
  亞急性和慢性毒性:
  刺激性:
  致敏性:
  致突變性:
  致畸性:
  致癌性:
  十二、生態學資料生態毒理毒性:
  生物降解性:
  非生物降解性:
  生物富集或生物積累性:
  生態學作用:乙烯 早在20世紀初就發現用煤氣燈照明時有一種氣體能促進綠色檸檬變黃而成熟,這種氣體就是乙烯。但直至60年代初期用氣相層析儀從未成熟的果實中檢測出極微量的乙烯後,乙烯才被列爲植物激素。而不能相反。乙烯廣泛存在于植物的各種組織、器官中,是由蛋氨酸在供氧充足的條件下轉化而成的。它的産生具有“自促作用”,即乙烯的積累可以刺激更多的乙烯産生。乙烯可以促進RNA和蛋白質的合成,在高等植物體內,並使細胞膜的透性增加, 生長素在低等和高等植物中普遍存在。加速呼吸作用。因而果實中乙烯含量增加時,已合成的生長素又可被植物體內的酶或外界的光所分解,可促進其中有機物質的轉化,加速成熟。乙烯也有促進器官脫落和衰老的作用。用乙烯處理黃化幼苗莖可使莖加粗和葉柄偏上生長。則吲哚乙酸通過酶促反應從色氨酸合成。乙烯還可使瓜類植物雌花增多,在植物中,促進橡膠樹、漆樹等排出乳汁。乙烯是氣體,1934年荷蘭F.克格爾等從人尿得到生長素的結晶,在田間應用不方便。它正是引起胚芽鞘伸長的物質。一種能釋放乙烯的液體化合物2-氯乙基膦酸(商品名乙烯利)已廣泛應用于果實催熟、棉花采收前脫葉和促進棉鈴開裂吐絮、刺激橡膠乳汁分泌、水稻矮化、增加瓜類雌花及促進菠蘿開花等。
  其它有害作用: 該物質對環境有危害,對魚類應給予特別注意。還應特別注意對地表水、土壤、大氣和飲用水的汙染。
  十三、廢棄處置廢棄物性質:
  廢棄處置方法: 處置前應參閱國家和地方有關法規。建議用焚燒法處置。
  廢棄注意事項:
  十四、運輸信息危險貨物編號: 21016
  UN編號: 1962
  包裝標志:
  包裝類別: O52
  包裝方法: 鋼質氣瓶。
  運輸注意事項: 采用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放,並應將瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超過車輛的防護欄板,並用三角木墊卡牢,防止滾動。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置,禁止使用易産生火花的機械設備和工具裝卸。嚴禁與氧化劑、鹵素等混裝混運。夏季應早晚運輸,防止日光曝曬。中途停留時應遠離火種、熱源。公路運輸時要按規定路線行駛,勿在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。
  十五、法規信息法規信息 化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布),化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號),工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)等法規,針對化學危險品的安全使用、生産、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定;常用危險化學品的分類及標志 (GB 13690-92)將該物質劃爲第2.1 類易燃氣體。
  十六、主要用途用途:制造塑料、合成乙醇、乙醛、合成纖維等重要原料
  乙烯ethylene CH2=CH2,爲一種植物激素。由于具有促進果實成熟的作用,並在成熟前大量合成,所以認爲它是成熟激素[1](ripening hormone)。可抑制莖和根的增粗生長、幼葉的伸展、芽的生長、花芽的形成;另一方面可促進莖和根的擴展生長、不定根和根毛的形成、某些種子的發芽、偏上生長、芽彎曲部的形成器官的老化或脫離等。能促進鳳梨的開花,促進水稻和水繁縷莖的生長。幾乎所有作用的有效氣中濃度的阈值爲0.0—0.1微升/升,最大值爲1—10微升/升。一部分菌類和大部分高等植物均可生成乙烯,而在成熟的果實裏可大量的生成。若給營養組織以植物生長素或各種應力(接觸、病傷害、藥物處理等)則生成量可激增。在生物體內由甲硫氨酸生物合成,其第三、第四位碳轉變爲乙烯,但合成酶的性質不明。甲硫氨酸脫氨生成的α-酮-4-甲硫丁酸,或後者進一步脫羧生成的甲硫丙醛,在過氧化氫、亞硫酸鹽、單酚的存在下由于過氧化物酶的作用而有效地生成乙烯,因此曾被認爲是乙烯生物合成的中間體,但甲硫丙醛在生物體內存在尚未被證實。梅普森和沃德爾(L.Mapson.D.Wardale)在體外用轉氨酶、過氧化物酶和供給過氧化氫的葡萄糖氧化酶等三種酶的協同作用,顯示出由甲硫氨酸合成乙烯的事實,但通過同位素標記化合物的實驗,認爲此反應系統在體內不起作用。乙烯也有從除甲硫氨酸以外的物質進行生物合成的情況。
乙烯
乙烯
  ------------------
  乙烯用量最大的是生産聚乙烯,約占乙烯耗量的45%;其次是由乙烯生産的二氯乙烷和氯乙烯;乙烯氧化制環氧乙烷和乙二醇。另外乙烯烴化可制苯乙烯,乙烯氧化制乙醛、乙烯合成酒精、乙烯制取高級醇。(右下圖爲 聚乙烯)
  十七、主要來源我國乙烯的主要産地:新疆 克拉瑪依
  原料來源:由于我國輕烴資源很少,原油偏重,從構成和所占比例來看,我國乙烯原料以石腦油和輕柴油爲主,加氫尾油和輕烴所占比例較小,其他只是個別使用。近年來,乙烯原料中石腦油比例逐年上升,輕柴油比例逐年下降,乙烯平均收率逐年提高,乙烯原料向優質化發展,單耗逐年降低。
  市場價格:目前西南醋酸乙烯的市場報價9300~9400元/噸。
  CFR東北亞 1090-1100 美元/每噸
  CFR東南亞 1060-1070 美元/每噸
  十八、結構與化學性質從乙烯的結構式可以看出,乙烯分子裏含有C=C雙鍵,鏈烴分子裏含有碳碳雙鍵的不飽和烴叫做烯烴。乙烯是分子組成最簡單的烯烴。
  乙烯分子的空間構型
  爲了更簡單形象地描述乙烯分子的結構,我們常用分子模型來表示(如下圖)。在下圖中,I 的球棍模型裏,兩個碳原子間用兩根可以彎曲的彈性短棍來連接,用它們來表示雙鍵。在下圖中,II 是乙烯分子的比例模型。
  乙烯分子的模型
  實驗表明,乙烯分子裏的C=C雙鍵的鍵長是 1.33×10-10m,乙烯分子裏的兩個碳原子和四個氫原子都處在同一平面上。它們彼此之間的鍵角約爲120°。乙烯雙鍵的鍵能是 615kJ/mol,實驗測得乙烷C-C單鍵的鍵長是1.54×10-10m,鍵能是348kJ/mol。這表明C=C雙鍵的鍵能並不是C-C單鍵鍵能的兩倍,而是比兩倍略少。因此,只需要較少的能量,就能使雙鍵裏的一個鍵斷裂。這從下面介紹的乙烯的化學性質是可以得到證實。
  制取乙烯的原理
乙烯
乙烯制取方程式
  工業上所用的乙烯,主要是從石油煉制工廠和石油化工廠所生産的氣體裏分離出來的。
  實驗室裏是把酒精和濃硫酸按1:3混合迅速加熱到170攝氏度,使酒精分解制得。濃硫酸在反應過程裏起催化劑和脫水劑的作用。
  制取乙烯的反應屬于液——液加熱型
  乙烯能使酸性KMnO4溶液和快褪色,這是乙烯被高錳酸鉀氧化的結果,而甲烷等烷烴卻沒有這種性質。
乙烯
實驗室制取乙烯裝置圖
  乙烯的化學性質——加成反應
  把乙烯通入盛溴水的試管裏,可以觀察到溴水的紅棕色很快消失。
  乙烯能跟溴水裏的溴起反應,生成無色的1,2-二溴乙烷(CH2Br-CH2Br)液體。
  這個反應的實質是乙烯分子裏的雙鍵裏的一個鍵易于斷裂,兩個溴原子分別加在兩個價鍵不飽和的碳原子上,生成了二溴乙烷。這種 有機物分子裏不飽和碳原子跟其它原子或原子團直接結合生成別的物質的反應叫做加成反應。
  乙烯還能跟氫氣、氯氣、鹵化氫以及水等在適宜的反應條件下起加成反應。
  乙烯的化學性質——氧化反應
  點燃純淨的乙烯,它能在空氣裏燃燒,有明亮的火焰,同時發出黑煙。
  跟其它的烴一樣,乙烯在空氣裏完全燃燒的時候,也生成二氧化碳和水。但是乙烯分子裏含碳量比較大,由于這些碳沒有得到充分燃燒,所以有黑煙生成。
  乙烯不但能被氧氣直接氧化,也能被其它氧化劑氧化。
  把乙烯通入盛有高錳酸鉀溶液(加幾滴稀硫酸)的試管裏。可以觀察到溶液的紫色很快褪去。
  乙烯可被氧化劑高錳酸鉀(KMnO4)氧化,使高錳酸鉀溶液褪色。用這種方法可以區別甲烷和乙烯。
  乙烯的化學性質——聚合反應
  在適當溫度、壓強和有催化劑存在的情況下,乙烯雙鍵裏的一個鍵會斷裂,分子裏的碳原子能互相結合成爲很長的鏈。
  這個反應的化學方程式用右式來表示:nCH2=CH2------------(催化劑) -[-CH2--CH2-]-n
  反應的産物是聚乙烯,它是一種分子量很大(幾萬到幾十萬)的化合物,分子式可簡單寫爲(C2H4)n。生成聚乙烯這樣的反應屬于聚合反應。在聚合反應裏,分子量小的化合物(單體)分子互相結合成爲分子量很大的化合物(高分子化合物)的分子。這種聚合反應也是加成反應,所以又屬于加成聚合反應,簡稱加聚反應。
  聚乙烯是一種重要的塑料,由于它性質堅韌,低溫時仍能保持柔軟性,化學性質穩定,電絕緣性高,在工農業生産和日常生活中有廣泛應用。
  乙烯分子中碳碳原子間以雙鍵相連, C═C雙鍵的鍵長比C—C單鍵的鍵長略短,C═C雙鍵的鍵能比兩倍C—C單鍵能略小,所以其中的一個鍵較易斷裂,這就決定了乙烯的化學性質比較活潑。
  不飽和烴:分子裏含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵,碳原子所結合的氫原子數少于飽和鏈烴的氫原子數,這種烴叫做不飽和烴。乙烯就是一種最簡單的不飽和烴。
  2.乙烯的實驗室制法
  (1)反應原理:CH3CH2OH→濃硫酸、170℃→CH2═CH2↑+H2O
  (2)發生裝置:選用“液+液 氣”的反應裝置。
  (3)收集方法:排水集氣法(因乙烯的密度跟空氣的密度接近且難溶于水)。
  (4)反應類型:消去反應
  (5)注意事項:
  ①反應液中乙醇與濃硫酸的體積比爲1∶3。使用過量的濃硫酸可提高乙醇的利用率,增加乙烯的産量。
  ②在圓底燒瓶中加少量碎瓷片、沸石或其他惰性固體,目的是防止反應混合物在受熱時暴沸。
  ③溫度計水銀球應插在液面下,以准確測定反應液溫度。加熱時要使溫度迅速提高到170,以減少乙醚生成的機會(在140時會生成乙醚)。
  ④在制取乙烯的反應中,濃硫酸不但是催化劑、吸水劑,也是氧化劑,在反應過程中易將乙醇氧化,最後生成CO2、CO、C等(因此試管中液體變黑),而硫酸本身被還原成SO2。SO2能使溴水或KMnO4溶液褪色。因此,在做乙烯的性質實驗前,應將氣體先通過堿石灰將SO2除去,也可以將氣體通過10%NaOH溶液以洗滌除去SO2,得到較純淨的乙烯。
  ⑤空氣中若含3.4%~34%的乙烯,遇明火極易爆炸,爆炸程度比甲烷猛烈,所以點燃乙烯時要小心。
  3.乙烯的物理性質
  通常情況下,乙烯是一種無色稍有氣味的氣體,密度爲1.25g/L,比空氣的密度略小,難溶于水,易溶于四氯化碳等有機溶劑。
  4.乙烯的化學性質
  (1)氧化反應:
  ①常溫下極易被氧化劑氧化。如將乙烯通入酸性KMnO4溶液,溶液的紫色褪去,由此可用鑒別乙烯。
  ②易燃燒,並放出熱量,燃燒時火焰明亮,並産生黑煙。
  CH2═CH2+3O2 2CO2+2H2O
  (2)還原反應:CH2=CH2+H2 CH3-CH3
  (3)加成反應:
  CH2═CH2+Br2 CH2Br—CH2Br(常溫下使溴水褪色)
  CH2═CH2+HCl CH3—CH2Cl(制氯乙烷)
  CH2═CH2+HOH CH3CH2OH(制酒精)
  (4)加成反應:有機物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應。
  加聚反應: nCH2═CH2 -(CH2—CH2)- n (制聚乙烯)
  在一定條件下,乙烯分子中不飽和的C═C雙鍵中的一個鍵會斷裂,分子裏的碳原子能互相形成很長的鍵且相對分子質量很大(幾萬到幾十萬)的化合物,叫做聚乙烯,它是高分子化合物。
  這種由相對分子質量較小的化合物(單體)相互結合成相對分子質量很大的化合物的反應,叫做聚合反應。這種聚合反應是由一種或多種不飽和化合物(單體)通過不飽和鍵相互加成而聚合成高分子化合物的反應,所以又屬于加成反應,簡稱加聚反應。
  最簡單的烯烴。分子式CH2=CH2 。少量存在于植物體內,是植物的一種代謝産物,能使植物生長減慢,促進葉落和果實成熟。無色易燃氣體。熔點-169℃,沸點-103.7℃。幾乎不溶于水,難溶于乙醇,易溶于乙醚和丙酮。
  乙烯分子裏的 C=C雙鍵的鍵長是1.33×10 -10 米,乙烯分子裏的 2個碳原子和4個氫原子都處在同一個平面上。它們彼此之間的鍵角約爲120°。乙烯雙鍵的鍵能是615千焦/摩,實驗測得乙烷C—C單鍵的鍵長是1.54×10 -10 米,鍵能 348千焦/摩。這表明C=C雙鍵的鍵能並不是C—C單鍵鍵能的兩倍,而是比兩倍略少。因此,只需要較少的能量,就能使雙鍵裏的一個鍵斷裂。這是乙烯的性質活潑,容易發生加成反應等的原因。
  在形成乙烯分子的過程中,每個碳原子以 1個2s軌道和2個2p軌道雜化形成3個等同的sp 2 雜化軌道而成鍵。這 3個sp 2 雜化軌道在同一平面裏,互成 120°夾角。因此,在乙烯分子裏形成5個σ鍵,其中4個是C—H鍵(sp 2 — s)1個是C—C鍵(sp 2 — sp 2 );兩個碳原子剩下未參加雜化的2個平行的p軌道在側面發生重疊,形成另一種化學鍵:π鍵,並和σ鍵所在的平面垂直。如:乙烯分子裏的C=C雙鍵是由一個σ鍵和一個π鍵形成的。這兩種鍵的軌道重疊程度是不同的。π鍵是由p軌道從側面重疊形成的,重疊程度比σ鍵從正面重疊要小,所以π鍵不如σ鍵牢固,比較容易斷裂,斷裂時需要的能量也較少。
  十九、中國乙烯工業的發展隨著中國乙烯工業的發展,供需平衡關系將逐步得到改善,市場競爭則更加激烈。面對以市場國際化、資源國際化、技術與人才國際化、資本國際化爲主要特征的經濟全球化大趨勢,市場占有率主要取決于産品品種、質量和成本。因此,每個乙烯廠應有各自的特色,形成自身的強勢,如果只是簡單地重複建設,産品結構雷同,則難以形成競爭優勢。
  中國乙烯存在巨大的市場缺口和消費增長空間,國産乙烯的市場占有率一直較低。爲緩解國內乙烯供應緊張,滿足國內經濟發展需求,雖然中國石油、中國石化和中海油加快實施乙烯擴能計劃,但預計到2010年中國乙烯當量消費供需缺口將達1119萬噸。從整體情況看,中國乙烯工業還有較大的發展空間。(王朝網路 wangchao.net.cn)
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標籤: 乙烯
  [url=http://tc.wangchao.net.cn/baike/detail_11565.html][img]http://image.wangchao.net.cn/baike/1256175587448.jpg[/img][/url] 乙烯 yǐxī   乙烯是由兩個碳原子和四個氫原子組成的化合物。兩個碳原子之間以雙鍵連接。   乙烯是合成纖維、合成橡膠、合成塑料(聚乙烯及聚氯乙烯)、合成乙醇(酒精)的基本化工原料,也用于制造氯乙烯、苯乙烯、環氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸藥等,尚可用作水果和蔬菜的催熟劑,是一種已證實的植物激素。 一、化學品名稱  化學品中文名稱: 乙烯[url=http://tc.wangchao.net.cn/baike/detail_11565.html][img]http://image.wangchao.net.cn/baike/1256175587562.jpg[/img][/url]   分子式:C2H4;結構式: CH2=CH2   化學品英文名稱: ethylene (ethene)   技術說明書編碼: 99   CAS No.: 74-85-1   分子式: C2H4   最簡式:CH2分子量: 28.06   分子結構: C原子以sp2雜化軌道成鍵、分子爲平面形的非極性分子。   乙烯燃燒化學方程式:C2H4+3O2→點燃→2CO2+2H2O[url=http://tc.wangchao.net.cn/baike/detail_11565.html][img]http://image.wangchao.net.cn/baike/1256175587701.jpg[/img][/url]分子立體模型   乙烯是世界上産量最大的化學産品之一,乙烯工業是石油化工産業的核心,乙烯産品占石化産品的70%以上,在國民經濟中占有重要的地位.世界上已將乙烯産品作爲衡量一個國家石油化工生産水平的重要標志之一. 二、成分/組成信息  含量≥99.95% (以體積計算)。 三、危險性概述  危險性類別:   侵入途徑:   健康危害: 具有較強的麻醉作用。急性中毒:吸入高濃度乙烯可立即引起意識喪失,無明顯的興奮期,但吸入新鮮空氣後,可很快蘇醒。對眼及呼吸道粘膜有輕微刺激性。液態乙烯可致皮膚凍傷。慢性影響:長期接觸,可引起頭昏、全身不適、乏力、思維不集中。個別人有胃腸道功能紊亂。   環境危害: 對環境有危害,對水體、土壤和大氣可造成汙染。   燃爆危險: 本品易燃。 四、急救措施  皮膚接觸: 若有凍傷,就醫治療。   眼睛接觸: 立即提起眼睑,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鍾。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。就醫。 五、消防措施  危險特性: 易燃,與空氣混合能形成爆炸性混合物。遇明火、高熱或與氧化劑接觸,有引起燃燒爆炸的危險。與氟、氯等接觸會發生劇烈的化學反應。   有害燃燒産物: 一氧化碳。   滅火方法: 切斷氣源。若不能切斷氣源,則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑:泡沫、二氧化碳、幹粉。 六、泄漏應急處理  應急處理: 迅速撤離泄漏汙染區人員至上風處,並進行隔離,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風,加速擴散。噴霧狀水稀釋。如有可能,將漏出氣用排風機送至空曠地方或裝設適當噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理,修複、檢驗後再用。 七、操作處置與儲存  操作注意事項: 密閉操作,全面通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員穿防靜電工作服。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統和設備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、鹵素接觸。在傳送過程中,鋼瓶和容器必須接地和跨接,防止産生靜電。搬運時輕裝輕卸,防止鋼瓶及附件破損。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。   儲存注意事項: 儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應與氧化劑、鹵素分開存放,切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易産生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備。 八、接觸控制/個體防護  職業接觸限值   中國MAC(mg/m3): 未制定標准   前蘇聯MAC(mg/m3): 100   TLVTN: ACGIH 窒息性氣體   TLVWN: 未制定標准   監測方法:   工程控制: 生産過程密閉,全面通風。   呼吸系統防護: 一般不需要特殊防護,高濃度接觸時可佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。   眼睛防護: 一般不需特殊防護。必要時,戴化學安全防護眼鏡。   身體防護: 穿防靜電工作服。   手防護: 戴一般作業防護手套。   其他防護: 工作現場嚴禁吸煙。避免長期反複接觸。進入罐、限制性空間或其它高濃度區作業,須有人監護。 九、理化特性  主要成分: 含量≥99.95% (以體積計)。   外觀與性狀: 無色氣體,略具烴類特有的臭味。 少量乙烯具有淡淡的甜味。   pH:   熔點(℃): -169.4   沸點(℃): -103.9   相對密度(水=1): 0.61   相對蒸氣密度(空氣=1): 0.98   飽和蒸氣壓(kPa): 4083.40(0℃)   燃燒熱(kJ/mol): 1409.6   臨界溫度(℃): 9.2   臨界壓力(MPa): 5.04   辛醇/水分配系數的對數值: 無資料   閃點(fp): 無意義   引燃溫度(℃): 425   爆炸上限%(V/V): 36.0   爆炸下限%(V/V): 2.7   溶解性: 不溶于水,微溶于乙醇、酮、苯,溶于醚。溶于四氯化碳等有機溶劑。   主要用途: 用于制聚乙烯(自身加成)、聚氯乙烯、醋酸等,還可用來催熟水果。   其它理化性質: 可以和酸性高錳酸鉀發生氧化還原反應,乙烯作爲還原劑,被氧化成二氧化碳。酸性高錳酸鉀被還原而褪色。   還可以和溴的四氯化碳發生加成反應,溴的四氯化碳溶液會褪色 十、穩定性和反應活性  穩定性:   禁配物: 強氧化劑、鹵素。   避免接觸的條件:   聚合危害:   分解産物: 十一、毒理學資料  急性毒性: LD50:無資料   LC50:無資料   亞急性和慢性毒性:   刺激性:   致敏性:   致突變性:   致畸性:   致癌性: 十二、生態學資料  生態毒理毒性:   生物降解性:   非生物降解性:   生物富集或生物積累性:   生態學作用:乙烯 早在20世紀初就發現用煤氣燈照明時有一種氣體能促進綠色檸檬變黃而成熟,這種氣體就是乙烯。但直至60年代初期用氣相層析儀從未成熟的果實中檢測出極微量的乙烯後,乙烯才被列爲植物激素。而不能相反。乙烯廣泛存在于植物的各種組織、器官中,是由蛋氨酸在供氧充足的條件下轉化而成的。它的産生具有“自促作用”,即乙烯的積累可以刺激更多的乙烯産生。乙烯可以促進RNA和蛋白質的合成,在高等植物體內,並使細胞膜的透性增加, 生長素在低等和高等植物中普遍存在。加速呼吸作用。因而果實中乙烯含量增加時,已合成的生長素又可被植物體內的酶或外界的光所分解,可促進其中有機物質的轉化,加速成熟。乙烯也有促進器官脫落和衰老的作用。用乙烯處理黃化幼苗莖可使莖加粗和葉柄偏上生長。則吲哚乙酸通過酶促反應從色氨酸合成。乙烯還可使瓜類植物雌花增多,在植物中,促進橡膠樹、漆樹等排出乳汁。乙烯是氣體,1934年荷蘭F.克格爾等從人尿得到生長素的結晶,在田間應用不方便。它正是引起胚芽鞘伸長的物質。一種能釋放乙烯的液體化合物2-氯乙基膦酸(商品名乙烯利)已廣泛應用于果實催熟、棉花采收前脫葉和促進棉鈴開裂吐絮、刺激橡膠乳汁分泌、水稻矮化、增加瓜類雌花及促進菠蘿開花等。   其它有害作用: 該物質對環境有危害,對魚類應給予特別注意。還應特別注意對地表水、土壤、大氣和飲用水的汙染。 十三、廢棄處置  廢棄物性質:   廢棄處置方法: 處置前應參閱國家和地方有關法規。建議用焚燒法處置。   廢棄注意事項: 十四、運輸信息  危險貨物編號: 21016   UN編號: 1962   包裝標志:   包裝類別: O52   包裝方法: 鋼質氣瓶。   運輸注意事項: 采用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放,並應將瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超過車輛的防護欄板,並用三角木墊卡牢,防止滾動。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置,禁止使用易産生火花的機械設備和工具裝卸。嚴禁與氧化劑、鹵素等混裝混運。夏季應早晚運輸,防止日光曝曬。中途停留時應遠離火種、熱源。公路運輸時要按規定路線行駛,勿在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。 十五、法規信息  法規信息 化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布),化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號),工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)等法規,針對化學危險品的安全使用、生産、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定;常用危險化學品的分類及標志 (GB 13690-92)將該物質劃爲第2.1 類易燃氣體。 十六、主要用途  用途:制造塑料、合成乙醇、乙醛、合成纖維等重要原料   乙烯ethylene CH2=CH2,爲一種植物激素。由于具有促進果實成熟的作用,並在成熟前大量合成,所以認爲它是成熟激素[1](ripening hormone)。可抑制莖和根的增粗生長、幼葉的伸展、芽的生長、花芽的形成;另一方面可促進莖和根的擴展生長、不定根和根毛的形成、某些種子的發芽、偏上生長、芽彎曲部的形成器官的老化或脫離等。能促進鳳梨的開花,促進水稻和水繁縷莖的生長。幾乎所有作用的有效氣中濃度的阈值爲0.0—0.1微升/升,最大值爲1—10微升/升。一部分菌類和大部分高等植物均可生成乙烯,而在成熟的果實裏可大量的生成。若給營養組織以植物生長素或各種應力(接觸、病傷害、藥物處理等)則生成量可激增。在生物體內由甲硫氨酸生物合成,其第三、第四位碳轉變爲乙烯,但合成酶的性質不明。甲硫氨酸脫氨生成的α-酮-4-甲硫丁酸,或後者進一步脫羧生成的甲硫丙醛,在過氧化氫、亞硫酸鹽、單酚的存在下由于過氧化物酶的作用而有效地生成乙烯,因此曾被認爲是乙烯生物合成的中間體,但甲硫丙醛在生物體內存在尚未被證實。梅普森和沃德爾(L.Mapson.D.Wardale)在體外用轉氨酶、過氧化物酶和供給過氧化氫的葡萄糖氧化酶等三種酶的協同作用,顯示出由甲硫氨酸合成乙烯的事實,但通過同位素標記化合物的實驗,認爲此反應系統在體內不起作用。乙烯也有從除甲硫氨酸以外的物質進行生物合成的情況。   [url=http://tc.wangchao.net.cn/baike/detail_11565.html][img]http://image.wangchao.net.cn/baike/1256175587878.jpg[/img][/url]乙烯 ------------------   乙烯用量最大的是生産聚乙烯,約占乙烯耗量的45%;其次是由乙烯生産的二氯乙烷和氯乙烯;乙烯氧化制環氧乙烷和乙二醇。另外乙烯烴化可制苯乙烯,乙烯氧化制乙醛、乙烯合成酒精、乙烯制取高級醇。(右下圖爲 聚乙烯) 十七、主要來源  我國乙烯的主要産地:新疆 克拉瑪依   原料來源:由于我國輕烴資源很少,原油偏重,從構成和所占比例來看,我國乙烯原料以石腦油和輕柴油爲主,加氫尾油和輕烴所占比例較小,其他只是個別使用。近年來,乙烯原料中石腦油比例逐年上升,輕柴油比例逐年下降,乙烯平均收率逐年提高,乙烯原料向優質化發展,單耗逐年降低。   市場價格:目前西南醋酸乙烯的市場報價9300~9400元/噸。   CFR東北亞 1090-1100 美元/每噸   CFR東南亞 1060-1070 美元/每噸 十八、結構與化學性質  從乙烯的結構式可以看出,乙烯分子裏含有C=C雙鍵,鏈烴分子裏含有碳碳雙鍵的不飽和烴叫做烯烴。乙烯是分子組成最簡單的烯烴。   乙烯分子的空間構型   爲了更簡單形象地描述乙烯分子的結構,我們常用分子模型來表示(如下圖)。在下圖中,I 的球棍模型裏,兩個碳原子間用兩根可以彎曲的彈性短棍來連接,用它們來表示雙鍵。在下圖中,II 是乙烯分子的比例模型。   乙烯分子的模型   實驗表明,乙烯分子裏的C=C雙鍵的鍵長是 1.33×10-10m,乙烯分子裏的兩個碳原子和四個氫原子都處在同一平面上。它們彼此之間的鍵角約爲120°。乙烯雙鍵的鍵能是 615kJ/mol,實驗測得乙烷C-C單鍵的鍵長是1.54×10-10m,鍵能是348kJ/mol。這表明C=C雙鍵的鍵能並不是C-C單鍵鍵能的兩倍,而是比兩倍略少。因此,只需要較少的能量,就能使雙鍵裏的一個鍵斷裂。這從下面介紹的乙烯的化學性質是可以得到證實。   制取乙烯的原理   [url=http://tc.wangchao.net.cn/baike/detail_11565.html][img]http://image.wangchao.net.cn/baike/1256175587995.jpg[/img][/url]乙烯制取方程式 工業上所用的乙烯,主要是從石油煉制工廠和石油化工廠所生産的氣體裏分離出來的。   實驗室裏是把酒精和濃硫酸按1:3混合迅速加熱到170攝氏度,使酒精分解制得。濃硫酸在反應過程裏起催化劑和脫水劑的作用。   制取乙烯的反應屬于液——液加熱型   乙烯能使酸性KMnO4溶液和快褪色,這是乙烯被高錳酸鉀氧化的結果,而甲烷等烷烴卻沒有這種性質。   [url=http://tc.wangchao.net.cn/baike/detail_11565.html][img]http://image.wangchao.net.cn/baike/1256175588133.jpg[/img][/url]實驗室制取乙烯裝置圖 乙烯的化學性質——加成反應   把乙烯通入盛溴水的試管裏,可以觀察到溴水的紅棕色很快消失。   乙烯能跟溴水裏的溴起反應,生成無色的1,2-二溴乙烷(CH2Br-CH2Br)液體。   這個反應的實質是乙烯分子裏的雙鍵裏的一個鍵易于斷裂,兩個溴原子分別加在兩個價鍵不飽和的碳原子上,生成了二溴乙烷。這種 有機物分子裏不飽和碳原子跟其它原子或原子團直接結合生成別的物質的反應叫做加成反應。   乙烯還能跟氫氣、氯氣、鹵化氫以及水等在適宜的反應條件下起加成反應。   乙烯的化學性質——氧化反應   點燃純淨的乙烯,它能在空氣裏燃燒,有明亮的火焰,同時發出黑煙。   跟其它的烴一樣,乙烯在空氣裏完全燃燒的時候,也生成二氧化碳和水。但是乙烯分子裏含碳量比較大,由于這些碳沒有得到充分燃燒,所以有黑煙生成。   乙烯不但能被氧氣直接氧化,也能被其它氧化劑氧化。   把乙烯通入盛有高錳酸鉀溶液(加幾滴稀硫酸)的試管裏。可以觀察到溶液的紫色很快褪去。   乙烯可被氧化劑高錳酸鉀(KMnO4)氧化,使高錳酸鉀溶液褪色。用這種方法可以區別甲烷和乙烯。   乙烯的化學性質——聚合反應   在適當溫度、壓強和有催化劑存在的情況下,乙烯雙鍵裏的一個鍵會斷裂,分子裏的碳原子能互相結合成爲很長的鏈。   這個反應的化學方程式用右式來表示:nCH2=CH2------------(催化劑) -[-CH2--CH2-]-n   反應的産物是聚乙烯,它是一種分子量很大(幾萬到幾十萬)的化合物,分子式可簡單寫爲(C2H4)n。生成聚乙烯這樣的反應屬于聚合反應。在聚合反應裏,分子量小的化合物(單體)分子互相結合成爲分子量很大的化合物(高分子化合物)的分子。這種聚合反應也是加成反應,所以又屬于加成聚合反應,簡稱加聚反應。   聚乙烯是一種重要的塑料,由于它性質堅韌,低溫時仍能保持柔軟性,化學性質穩定,電絕緣性高,在工農業生産和日常生活中有廣泛應用。   乙烯分子中碳碳原子間以雙鍵相連, C═C雙鍵的鍵長比C—C單鍵的鍵長略短,C═C雙鍵的鍵能比兩倍C—C單鍵能略小,所以其中的一個鍵較易斷裂,這就決定了乙烯的化學性質比較活潑。   不飽和烴:分子裏含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵,碳原子所結合的氫原子數少于飽和鏈烴的氫原子數,這種烴叫做不飽和烴。乙烯就是一種最簡單的不飽和烴。   2.乙烯的實驗室制法   (1)反應原理:CH3CH2OH→濃硫酸、170℃→CH2═CH2↑+H2O   (2)發生裝置:選用“液+液 氣”的反應裝置。   (3)收集方法:排水集氣法(因乙烯的密度跟空氣的密度接近且難溶于水)。   (4)反應類型:消去反應   (5)注意事項:   ①反應液中乙醇與濃硫酸的體積比爲1∶3。使用過量的濃硫酸可提高乙醇的利用率,增加乙烯的産量。   ②在圓底燒瓶中加少量碎瓷片、沸石或其他惰性固體,目的是防止反應混合物在受熱時暴沸。   ③溫度計水銀球應插在液面下,以准確測定反應液溫度。加熱時要使溫度迅速提高到170,以減少乙醚生成的機會(在140時會生成乙醚)。   ④在制取乙烯的反應中,濃硫酸不但是催化劑、吸水劑,也是氧化劑,在反應過程中易將乙醇氧化,最後生成CO2、CO、C等(因此試管中液體變黑),而硫酸本身被還原成SO2。SO2能使溴水或KMnO4溶液褪色。因此,在做乙烯的性質實驗前,應將氣體先通過堿石灰將SO2除去,也可以將氣體通過10%NaOH溶液以洗滌除去SO2,得到較純淨的乙烯。   ⑤空氣中若含3.4%~34%的乙烯,遇明火極易爆炸,爆炸程度比甲烷猛烈,所以點燃乙烯時要小心。   3.乙烯的物理性質   通常情況下,乙烯是一種無色稍有氣味的氣體,密度爲1.25g/L,比空氣的密度略小,難溶于水,易溶于四氯化碳等有機溶劑。   4.乙烯的化學性質   (1)氧化反應:   ①常溫下極易被氧化劑氧化。如將乙烯通入酸性KMnO4溶液,溶液的紫色褪去,由此可用鑒別乙烯。   ②易燃燒,並放出熱量,燃燒時火焰明亮,並産生黑煙。   CH2═CH2+3O2 2CO2+2H2O   (2)還原反應:CH2=CH2+H2 CH3-CH3   (3)加成反應:   CH2═CH2+Br2 CH2Br—CH2Br(常溫下使溴水褪色)   CH2═CH2+HCl CH3—CH2Cl(制氯乙烷)   CH2═CH2+HOH CH3CH2OH(制酒精)   (4)加成反應:有機物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應。   加聚反應: nCH2═CH2 -(CH2—CH2)- n (制聚乙烯)   在一定條件下,乙烯分子中不飽和的C═C雙鍵中的一個鍵會斷裂,分子裏的碳原子能互相形成很長的鍵且相對分子質量很大(幾萬到幾十萬)的化合物,叫做聚乙烯,它是高分子化合物。   這種由相對分子質量較小的化合物(單體)相互結合成相對分子質量很大的化合物的反應,叫做聚合反應。這種聚合反應是由一種或多種不飽和化合物(單體)通過不飽和鍵相互加成而聚合成高分子化合物的反應,所以又屬于加成反應,簡稱加聚反應。   最簡單的烯烴。分子式CH2=CH2 。少量存在于植物體內,是植物的一種代謝産物,能使植物生長減慢,促進葉落和果實成熟。無色易燃氣體。熔點-169℃,沸點-103.7℃。幾乎不溶于水,難溶于乙醇,易溶于乙醚和丙酮。   乙烯分子裏的 C=C雙鍵的鍵長是1.33×10 -10 米,乙烯分子裏的 2個碳原子和4個氫原子都處在同一個平面上。它們彼此之間的鍵角約爲120°。乙烯雙鍵的鍵能是615千焦/摩,實驗測得乙烷C—C單鍵的鍵長是1.54×10 -10 米,鍵能 348千焦/摩。這表明C=C雙鍵的鍵能並不是C—C單鍵鍵能的兩倍,而是比兩倍略少。因此,只需要較少的能量,就能使雙鍵裏的一個鍵斷裂。這是乙烯的性質活潑,容易發生加成反應等的原因。   在形成乙烯分子的過程中,每個碳原子以 1個2s軌道和2個2p軌道雜化形成3個等同的sp 2 雜化軌道而成鍵。這 3個sp 2 雜化軌道在同一平面裏,互成 120°夾角。因此,在乙烯分子裏形成5個σ鍵,其中4個是C—H鍵(sp 2 — s)1個是C—C鍵(sp 2 — sp 2 );兩個碳原子剩下未參加雜化的2個平行的p軌道在側面發生重疊,形成另一種化學鍵:π鍵,並和σ鍵所在的平面垂直。如:乙烯分子裏的C=C雙鍵是由一個σ鍵和一個π鍵形成的。這兩種鍵的軌道重疊程度是不同的。π鍵是由p軌道從側面重疊形成的,重疊程度比σ鍵從正面重疊要小,所以π鍵不如σ鍵牢固,比較容易斷裂,斷裂時需要的能量也較少。 十九、中國乙烯工業的發展  隨著中國乙烯工業的發展,供需平衡關系將逐步得到改善,市場競爭則更加激烈。面對以市場國際化、資源國際化、技術與人才國際化、資本國際化爲主要特征的經濟全球化大趨勢,市場占有率主要取決于産品品種、質量和成本。因此,每個乙烯廠應有各自的特色,形成自身的強勢,如果只是簡單地重複建設,産品結構雷同,則難以形成競爭優勢。   中國乙烯存在巨大的市場缺口和消費增長空間,國産乙烯的市場占有率一直較低。爲緩解國內乙烯供應緊張,滿足國內經濟發展需求,雖然中國石油、中國石化和中海油加快實施乙烯擴能計劃,但預計到2010年中國乙烯當量消費供需缺口將達1119萬噸。從整體情況看,中國乙烯工業還有較大的發展空間。
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2009-10-24 12:06:09 简体版 編輯
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