有机溶剂

生活和生产中应用的有机化合物

有机 溶剂 是能溶解一些不溶于水的物质(如油脂、蜡、 没药树 、橡胶、 染料 等)的有机化合物,经常使用的有机溶剂如 乙醇 、 丙酮 、丁 、 二甲苯 、醇醚、 乙酸乙酯 。在制药领域,有机溶剂的使用量能占到 80% ~ 90%。溶解后需要 蒸馏 程序将 溶剂 与液体分离,这一工序则需要消耗大量能量。采用溶剂纳滤技术(OSN),则可以帮助 药厂 节省高达 90% 的能量消耗。

有机溶剂也是 覆铜箔层压板 制作中一个重要的组成部分,在覆铜板的调胶和上胶工艺过程中起到非常重要的作用。在制作覆铜板的过程中,首先是调配胶水,在调配胶水中需要使用大量 沸点 不同的有机 溶剂 。

简介

溶剂按 化学 组成分为有机溶剂和 无机化合物 溶剂。

有机溶剂的种类 有机溶剂的种类较多,按其化学结构可分为10大类:① 芳香烃 类:苯、 甲苯 、 二甲苯 等;②脂肪烃类: 正戊烷 、 己烷 、 辛烷 等;③脂环烃类: 环己烷 、 环己酮 、甲苯环己 酮 等;④ 卤化 烃类: 氯苯 、 1,2-二氯苯 、 二氯甲烷 等;⑤醇类: 甲醇 、 乙醇 、 2-丙醇 等;⑥醚类: 乙醚 、 环氧丙烷 等;⑦ 类: 乙酸甲酯 、 乙酸乙酯 、 乙酸丙酯 等;⑧酮类: 丙酮 、 甲基 丁酮、 甲基异丁基甲酮 等;⑨ 二醇 衍生物 : 乙二醇单甲醚 、 乙二醇单乙醚 、 化白水 等;⑩其他: 乙腈 、 吡啶 、 苯酚 等。

用途

它存在于涂料、粘合剂、漆和清洁剂中。经常使用有机 溶剂 ,如, 苯乙烯 、 四氯乙烯 、 三氯乙烯 、 乙二醇 醚和三乙醇胺等。

危害

①神经毒性。以 脂肪烃 ( 己烷 、 正戊烷 、汽油)、 芳香烃 (苯、苯乙烯、 丁基 甲苯 、 乙烯基甲苯 )、氯化烃(三氯乙烯、 二氯甲烷 ),以及 二硫化碳 、磷酸三 邻甲酚 等 脂溶性 较强的 溶剂 为多见。有机溶剂对 神经系统 的损害大致有三种类型:第一种为中毒性 神经衰弱 和植物神经功能紊乱。病人可有头晕、头痛、失眠、多梦、 嗜睡 、无力、记忆力减退、食欲不振、 消瘦 ,以及多汗、情绪不稳定,心跳加速或减慢、血压波动、皮肤温度下降或双侧肢体温度不对称等表现;第二种为中毒性 多发性末梢神经炎 。大部分表现为感觉型,其次为混合型。可有肢端麻木、感觉减退、刺痛、四肢无力、肌肉萎缩等表现;第三种为 中毒性脑病 ,比较少见,见于 二硫化碳 、苯、汽油等有机 溶剂 的严重急、慢性中毒。

②血液毒性。以 芳香烃 ,特别是苯最常见。苯达到一定剂量即可抑制 骨髓 造血功能,往往先有 白细胞减少症 ,以后 血小板减少 ,最后红细胞减少,成为全血细胞减少。个别接触苯的敏感者,可发生 白血病 。

③肝肾毒性。多见于氯代烃类有机溶剂,如 三氯甲烷 、 四氯化碳 、 三氯乙烯 、 四氯乙烯 、 三氯丙烷 、 二氯乙烷 等中毒。中毒性 肝炎 的病理改变主要是 脂肪性肝病 和 肝细胞 坏死。临床上可有肝区痛、食欲不振、无力、 消瘦 、肝脾肿大、肝功能异常等表现。有机 溶剂 引起的 肾脏损伤 多见为肾小管型,产生蛋白尿,肾功能呈进行性减退。

④皮肤粘膜刺激。多数有机溶剂均有程度不等的皮肤粘膜刺激作用,但以酮类和 酯类 为主。可引起 呼吸道 炎症、支气管哮喘、接触性和过敏性 皮炎 、 湿疹 、 结膜炎 等。

人若长时间吸入有机溶剂之蒸气将会引起慢性中毒的现象,但短时间暴露高浓度有机溶剂蒸气之下,也会有急性中毒致命的危险。在工业卫生上,有机 溶剂 对人体之危害与溶剂的 挥发性 具有密切的关系。在常温下,低 挥发性溶剂 在空气中不易造成危险。其他对人体危害有关系者尚有 溶剂 之 脂溶性 ,反应性、含杂质情形、人体吸收之方式及途径、人体之代谢 速率 、累积情形、个体感受及敏感性、暴露时间之长短等

(1) 经由皮肤接触引起之危害:

有机溶剂蒸气会刺激眼睛粘膜而使人流泪;与皮肤接触会溶解皮肤油脂而渗入组织,干扰生理机能、脱水;且因皮肤干裂而感染污物及细菌。表皮肤 角质 溶解引起表皮角质化,刺激表皮引起红肿及气泡部份。 溶剂 渗入人体内破坏 血细胞 及 骨髓 等。

(2) 经由呼吸器官引起之危害:

有机 溶剂 蒸气经由呼吸器官吸入人体后,人往往会产生麻醉作用。蒸气吸入后大部份经 气管 而达肺部,然后经血液或淋巴液传送至其他器官,造成不同程度之中毒现象。因人体 肺泡 面积为体表面积数十倍以上,且 血液循环 扩散 速率 甚快,常会对 呼吸道 、 神经系统 、肺、肾、血液及造血系统产生重大毒害,固有机溶剂经由呼吸器官引起之中毒现象,最受人重视。

(3) 经由消化器官引起之危害:

有机 溶剂 经由消化器官主要引起之原因,为在污染溶剂蒸气场所进食、抽烟或手指沾口等,其引起之危害,首先受害为口腔,进入食道及胃肠,引起恶心、呕吐现象,然后在由 消化系统 ,危害到其他器官。

有机 溶剂 中毒之一般症状为头痛、疲怠、食欲不振、头昏等。高浓度之急性中毒抑制 中枢神经系统 ,使人丧失意识,而产生麻醉现象,初期引起兴奋、昏睡、头痛、目眩、疲怠赶、食欲不振、意识消失等;低浓度蒸气引起之慢性中毒则影响 血小板 、红血球等造血系统,鼻孔、齿龈及 皮下组织 出血,造成人体贫血现象。

一般有机溶剂对人体危害生理之影响有下列几种:

(1) 对 神经系统 破坏:

因抑制神经系统的传导冲动功能,产生麻醉,神经系统障碍或引起 神经炎 等。如 二硫化碳 引起的神经炎; 甲醇中毒 影响视神经等。此类 溶剂 尚有 乙醇 、苯、氯化 乙醇 、 二氯乙烷 、汽油、 甲酸正戊酯 、 己酸戊酯 、 二甲苯 、 三氯乙烯 、 丁醇 、 松节水 、 煤油 、 丙酮 、酚、 三氯甲烷 、 异丙苯 等。

(2) 对肝脏机能损伤:

因损伤肝脏机能,引起恶心、呕吐、发烧、 黄疸 炎及中毒性 肝炎 ;一般氯化烃类均会引起肝脏中毒现象。此类溶剂有 四氯化碳 、 氯仿 、三氯乙烯、 四氯乙烷 、苯及其 衍生物 等。

(3) 对肾脏机能破坏:

肾脏为毒物排泄器官,故最易中毒,且因 血氧 量减少,亦足以使肾脏受害,发生肾炎及肾病。此类 溶剂 包括烃类之 卤化物 、苯及其衍生物、 二醇 及其单醚类、四氯化碳、 乙醇 等。

(4) 对造血系统破坏:

因破坏 骨髓 造成贫血现象。此类溶剂包括苯及其衍生物如 甲苯 、 氯苯 、二元醇等。

(5) 对粘膜及皮肤刺激:

因刺激粘膜,使鼻粘膜出血,喉头发炎,嗅觉丧失或因皮肤敏感产生红肿、发痒、红斑及坏 病等。此类溶剂包括 三氯甲烷 、 三氯甲 、醚、苯、 乙酸甲酯 、 煤油 、 丙酮 、 甲醇 、石油、氯酚、 二氯乙烯 、 四氯化碳 等。

防治

1.生产和使用有机 溶剂 时,要加强密闭和通风,减少有机溶剂的逸散和蒸发。

2.采用自动化和 机械化 操作,以减少操作人员直接接触的机会。

3.使用 个人防护用品 ,如 防毒口罩 或防护手套。

4.皮肤粘膜受污染时,应及时冲洗干净。

5.勿用污染的手进食或吸烟。

6.勤洗手、洗澡与更衣。

7.定期进行健康检查,及早发现中毒征象时,进行相应的治疗和严密的动态观察。

分类

有机溶剂是一大类在生活和生产中广泛应用的 有机化合物 ,分子量不大,常温下呈液态。有机 溶剂 包括多类物质,如链 烷烃 、 烯烃 、醇、醛、胺、酯、醚、酮、 芳香烃 、 氢化 烃、萜[tiē]烯烃、 卤代烃 、 杂环化合物 化物、含氮化合物及含硫化合物等等,多数对人体有一定毒性。

一、烃类溶剂

只含有 碳氢 两种元素的有机化合物叫烃。根据结构将烃类分为 脂肪烃 和芳香烃。脂肪烃包括脂肪链烃和 脂环烃 。开链结构的脂肪烃根据结构的饱和程度分为饱和链烃(烷烃)和不饱和链烃(烯烃和 炔烃 )。芳香烃是含有 苯环 特殊结构的烃类。根据具体结构分为 单环芳烃 、多环芳烃和 稠环化合物 。

烃类 溶剂 根据来源分为两类:由石油 分馏 得到的烃类 混合物 溶剂叫石油 溶剂油 ,简称溶剂油;由 化工原料 合成或精制得到的成分单一烃类溶剂是烃的纯溶剂。纯溶剂价格较高,通常只用于一些特殊用途中。

溶剂油

石油是由多种烃类组成的混合物,经过分馏处理得到不同 沸点 范围的产品。根据沸点范围通常把 石油产品 分为 石油醚 、汽油、 煤油 、 柴油 、润滑油、 石蜡 和 沥青 。

烃类纯溶剂

从化工原料合成得到的烃类纯溶剂主要有 己烷 、苯、 甲苯 、 二甲苯 等。

二、醇类 溶剂

分子中脂肪 烃基 与羟基直接相连的 有机化合物 属于醇类。根据分子中含有的羟基数目分为 一元醇 及 多元醇 。结构中含有苯或苯 同系物 ,而羟基又不直接与 苯环 相连的是 芳香醇 。在清洗中使用的醇类有机溶剂主要有以下三类。

1.水溶性一元醇溶剂

是在清洗中使用最多的醇类溶剂,如 甲醇 、 乙醇 、 2-丙醇 等水溶性一元醇溶剂是可燃的强亲水性溶剂,它可以与水以任意比例互相 混溶 。它可以是 碘化钠 的或含水的溶剂。它们的高浓度 水溶液 对油性物质溶解力大,因此被用来清除 电子 PCB接线端子 上的 脂松香 焊剂。它们的另一个特点是对 工业味精 的溶解力强,所以常被用来去除表面活性剂在洗涤物表面上形成的残留 吸附 膜,这也是乙醇等醇类 溶剂 的,一种特殊用途。由于水溶性一元醇类溶剂与水的结合力强,当需要把水从被它润湿的表面置换下来时,用艮醇溶剂是最合适的,其中应用得最多的是 乙醇 和 2-丙醇 。但是醇和水会形成 共沸 混合物 ,所以想用通常的 蒸馏 方法从含水的乙醇溶液中回收得到 碘化钠 无醇是不行的。另外这类醇的高浓度 水溶液 都有很强的杀菌消毒能力。在使用较多的三种 一元醇 中,由于 甲醇 对油性污垢溶解能力较差,又有很强的毒性,人若饮人10cm3 甲醇就会使眼睛 失明 ,饮量过多会致人死命,属于剧毒物质,所以甲醇在清洗中使用的范围比较窄。乙醇属于低毒的醇类,又易被 生物降解 ,对环境污染少,是使用得最多的一元醇 溶剂 。 2-丙醇 与甲、 乙醇 相比脱脂能力较强。

2.低水溶性一元醇溶剂

随着一元醇分子中 碳 数目的增加,它们的 沸点 上升,水溶性逐渐降低,与此同时它们的亲油性却逐渐增加,对 没药树 等油性物质的溶解能力逐渐增强。所以低水溶性的元醇常被用来去除油污垢。用于清洗的这类 一元醇 溶剂主要有 正丁醇 、 环己醇 和 苯甲醇 。

常用的低水溶性一元醇溶剂的特点如下。

①丁醇作清洗作用的丁醇是它的各种同分异构物的 混合物 ,主要成分是正丁醇,它是一种既有一定 亲水性 又有一定亲油性的 溶剂 ,在100g 水中能溶解7.9 宫正丁醇,它对油性污垢的亲和力比 乙醇 大。它既可单独作溶剂使用,又可与亲水性溶剂或亲油性溶剂混合使用于各种不同的清洗场合。

②环己醇也是一种对有 极性 的 有机化合物 溶解范围很广的溶剂,它既有亲水性又具有亲油性,它的亲油性比丁醇更强。由于它具有一定的与水混合时的乳化与增溶作用,因此也可与水混合使用。

③ 苯甲醇 是一种难溶于水的醇类,它对极性有机化合物的溶解力很强。

④2,2,3,3,3-五氟[fú] 丙醇 是一种新开发的含氟 一元醇 ,用于清洗的低水活性‘元醇,由于可作 氟利昂 合成 溶剂 <如CFC— 113)‘的替代溶剂而引起人们的注意。

⑤ 松油醇 (萜品醇) 是一种由植物中提炼出来的,分子中含有10 个 碳 的低水溶性一元醇,它有四种同分异构体。作为商品出售的松油醇是各种萜品醇的同分异构体的 混合物 ,并含有其他碳氢化合物,是一种五色粘稠液体或五色透明低溶点固体。它溶解 有机化合物 的性能与 松油 类似;并有优良的起泡和乳化性能,常作为特殊用途的乳化 洗洁精 使用。

3. 多元醇 溶剂

它的溶解能力与 一元醇 相似,分子中 羟基 占的比例越大, 亲水性 越强。多元醇 溶剂 中最斗重要的典型代表是 乙二醇 ,它是一种可与水以任何比例 混溶 的五色带有一点甜味的粘稠液体,它是一种优良的溶剂。多元醇中的丙二醇,与乙二醇相比,由于羟基在整个分子中占的比例下降,因此亲油性增强,由于它几乎没有什么毒性,常被用来作去除飞机上使用的 航空煤油 的冲洗剂。由乙二醇衍生的各种醚类,如 乙二醇单甲醚 , 乙二醇单乙醚 和乙二醇单正 丁醚 ,都是很’好的有机溶剂。其中乙二醇单乙醚俗称 溶纤剂 ,它们对 有机高分子化合物 没药树 有很强的溶解能力。因此:除了做一般清洗 溶剂 之外,常用作涂料剥离剂的主要原料。但由于它们有较强毒性,使用时要特别小心。

三、酮类溶剂

清洗中使用的酮类溶剂主要有 丙酮 和甲乙酮(2—丁酮)。丙酮 分子式 为C3H60,是可溶于水的亲油性溶剂,是一种溶解范围较广的溶剂,对许多 有机化合物 都有溶解能力,而且毒性低,因此被广泛用作清洗溶剂。但闪点较低,属易熔溶剂,使用时要特别注意安全。甲乙酮(2—丁酮)分子式为C4H80,是一种对油性有机物溶解力大的酮类溶剂。除了可做一般洗涤 溶剂 之外,主要用作剥离物体表面 有机高分子化合物 树脂的溶剂的主要成分,其毒性比丙酮大。

四、酯类溶剂

清洗用的酯类溶剂种类很多,常用的有 乙酸甲酯 、 乙酸乙酯 、 乙酸丙酯 ,酯类溶剂的特点是毒性比较低,有芳香气味,不溶于水,多用作油性 有机化合物 的溶剂,但作为清洗溶剂缺乏特色。乙酸甲酯、乙酸乙酯。

五、酚类溶剂

酚类溶剂包括 苯酚 和甲苯酚等。它们是 熔点 较高的微酸性有机物,有较强的毒性,平时主要用作 杀菌剂 和 化学消毒剂 。作为溶剂的甲苯酚是包括三种同分异构体的邻、间、 对甲基苯酚 的 混合物 。酚类作为 溶剂 的应用范围较窄,但作为汽车、飞机 发动机 上的积炭去除溶剂却有着独特的效能.。

常用的 非极性溶剂 :

有 三氯甲烷 、苯、液状 石蜡 、植物油、 乙醚 等。能溶物质如碘、溴...

常用 极性 溶剂:

水、甲酰[xiān]胺、 甲醇 、 乙醇 、 丙醇 等,能够溶解的物质。

参考资料

  1. 中国学者静电纺出单层石墨烯膜用于纳滤,解决能耗问题并获超高乙醇渗透率 腾讯网 2024-03-10
  2. 【本刊独家】林州致远电子:有机溶剂对覆铜板性能的影响 搜狐网(《印制电路信息》杂志官方账号) 2024-03-10