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苯中含鋁的分析方法

發布時間:2022-06-23 08:10:57

怎麼才能測出苯超標

通常用肉眼無法判斷,需要實驗檢測測量數據。

氣相色譜法和高效液相色譜法可以檢測各種產品中苯的含量。苯的純度的測定一般使用冰點法。

對空氣中微量苯的檢測,可以用甲基硅油等有揮發性的有機溶劑或者低分子量的聚合物吸收,然後通過色譜進行分析;或者採用比色法分析;也可以將含有苯的空氣深度冷凍,將苯冷凍下來,然後把硫酸鐵和過氧化氫溶液加入得到黃褐色或黑色沉澱,再用硝酸溶解,然後通過比色法分析。

或者直接用硝酸吸收空氣中的苯,硝化成間二硝基苯,然後用二氯化鈦溶液滴定,或者用間二甲苯配製的甲乙酮鹼溶液比色定量。

國家頒布的《住宅設計規范》(GB50096-2011)規定:

7.5.3住宅室內空氣污染物的活度和濃度應符合表7.5.3的規定。

表7.5.3住宅室內空氣污染物限值

污染物名稱 活度、濃度限值

氡≤200(Bq/m3)

游離甲醛≤0.08(mg/m3)

苯 ≤0.09(mg/m3)

氨≤0.2(mg/m3)

TVOC≤0.5(mg/m3)

(1)苯中含鋁的分析方法擴展閱讀

由於苯的揮發性大,暴露於空氣中很容易擴散。人和動物吸入或皮膚接觸大量苯進入體內,會引起急性和慢性苯中毒。有研究報告表明,引起苯中毒的部分原因是由於在體內苯生成了苯酚。[11]

特別注意:

(1)長期吸入會侵害人的神經系統,急性中毒會產生神經痙攣甚至昏迷、死亡。

(2)在白血病患者中,有很大一部分有苯及其有機製品接觸歷史。

專家建議消費者,從以下幾方面避免室內污染:

1、在裝修選材方面,要嚴格選用環保安全型材料,選用不含甲醛的粘膠劑,不含苯的稀料,不含纖維的石膏板材,不含甲醛的大芯板、貼面板等。

2、新裝修的居室不要匆忙搬入,最好在半年之後再入住。其間必須注意通風,保持室內空氣流暢。一般而言,室內的空氣質量(清潔度)幾乎總是劣於室外,改善通風條件是解決這一問題的一個不錯的選擇。

3、在室內養些花卉植物,也可消除或減輕「裝修綜合症」給人們身體帶來的危害。蘆薈、吊蘭、鴨跖草可吸收甲醛;菊花、長青藤、鐵樹可吸收苯;菊花、萬年青可吸收三氯乙烯;月季、薔薇、龜背竹、虎尾蘭可吸收80% 以上的多種有害氣體;杜鵑花可吸收放射性物質;天竺葵、檸檬含有揮發油類,有顯著的殺菌作用。

另外,最主要的一點就是平時多加強通風換氣在室內空氣質量較好的時候,多開窗通風的情況下,建議使用一些質量有保證的凈化產品。

② 苯的一元和二元取代物怎樣判斷有幾種 求圖解 詳細點

1、苯的一元取代物只有一種,因為苯是一個完全對稱的結構,所以一元取代物在6個位置任意位置都是一樣的。如氯苯為苯的氯取代物。結構式只有一種。

(2)苯中含鋁的分析方法擴展閱讀:

1、同分異構體

有機物中的同分異構體分為構造異構和立體異構兩大類。

具有相同分子式,而分子中原子或基團連接的順序不同的,稱為構造異構。

在分子中原子的結合順序相同,而原子或原子團在空間的相對位置不同的,稱為立體異構。

2、苯的物化性質

苯在常溫下為一種無色、有甜味的透明液體,其密度小於水,具有強烈的芳香氣味。苯的沸點為80.1℃,熔點為5.5℃。

苯比水密度低,密度為0.88g/cm^3,但其分子質量比水重。苯難溶於水,但苯是一種良好的有機溶劑,溶解有機分子和一些非極性的無機分子的能力很強,除甘油,乙二醇等多元醇外能與大多數有機溶劑混溶.除碘和硫稍溶解外,無機物在苯中不溶解。

苯環上的氫原子在一定條件下可以被鹵素、硝基、磺酸基、烴基等取代,生成相應的衍生物。由於取代基的不同以及氫原子位置的不同、數量不同,可以生成不同數量和結構的同分異構體。

參考資料來源:網路-同分異構體

參考資料來源:網路-苯

③ 塑料的化學成分的分析方法

塑料化學成分分析方法:
熱分析:是測量材料的性質隨溫度的變化。它在表徵材料的熱性能、物理性能、機械性能以及穩定性等方面有著廣泛的應用,對於材料的研究開發和生產中的質量控制具有很重要的實際意義。
差示掃描量熱分析在程序控制溫度下,測量樣品的熱流隨溫度或時間變化而變化的技術。因此,利用此技術,可以對高聚物的玻璃化轉變溫度、冷結晶、相轉變、熔融、結晶、產品穩定性、固化餃聯、氧化誘導期等進行研究。
熱重分析:在一定的氣氛中,測量樣品的質量隨溫度或時間變化而變化的技術,利用此技術可以研究諸如揮發或降解等伴隨有質量變化的過程。如果採用TGA—MS或TGA—FTIR的聯用技術,還可以對揮發出的氣體進行分析,從而得到更加全面和准確的信息。其中琰匯測量更為廣泛地應用在高分子材料的研發、性能檢測與質量控制。例如可用差示掃描量熱儀(DSC)研究熱固性樹脂固化反應的熱效應,得到固化反應的起始溫度、峰值溫度和終止溫度,還可以得到單位重量的反應熱以及固化後樹脂的玻璃化溫度。這些數據對於樹脂加工條件的確定,評價固化劑的配方有重要作用。也可用DSC測定聚合物的玻璃化溫度、結晶溫度和熔點,為選擇結晶聚合物加工工藝、熱處理條件等提供指導作用。
流變性測試:塑料熔體在外力作用下的流動行為具有流動和變形二個基本特徵,而流動和形變的具體情況又和高分子的結構、高分子的組成、環境溫度、外力大小、作用時間等因素密切相關。高分子流體的流動行為直接影響到塑料加工工藝的選擇。同時,塑料加工過程中外界條件(力、溫度、時間等)的變化,必然影響到高分子的鏈運動,從而影響到聚合物凝聚態結構的形成。而聚合物凝聚態結構、形態不同,將大大影響高分子材料的性能。用流變儀比較不同成型條件(例剪切力大小、作用時間、作用方式、不同溫度等)對形成的高分子材料中凝聚態結構、形態的影響及其相應力學性能的情況,可以改進聚合物成型技術。用流變數據指導塑料的加工,較常用的測試設備有高壓毛細管流變儀、轉矩流變儀數據、熔融指數儀等。

④ 關於苯的分析



苯; Benzene; CAS:71-43-2

理化性質

無色透明,易燃液體。分子式C6-H6。分子量78.11。相對密度0.8794(20℃)。熔點5.51℃。沸點80.1℃。閃點-10.11℃(閉杯)。自燃點562.22℃。蒸氣密度2.77。蒸氣壓13.33kPa(26.1 ℃)。蒸氣與空氣混合物爆炸限1.4~8.0% 。不溶於水,與乙醇、氯仿、乙醚、二硫化碳、四氯化碳、冰醋酸、丙酮、油混溶。遇熱、明火易燃燒、爆炸。能與氧化劑,如五氟化溴、氯氣、三氧化鉻、高氯酸、硝醯、氧氣、臭氧、過氯酸鹽、(三氯化鋁+過氯酸氟)、(硫酸+高錳酸鹽)、過氧化鉀、(高氯酸鋁+乙酸)、過氧化鈉發生劇烈反應。不能與乙硼烷共存。

接觸機會

蠟、樹脂、油的溶劑; 合成化學製品和制葯的中間體。86%苯用於製造苯乙烯、苯酚、環乙烷和其他有機物。剩餘部分主要用於製造洗滌劑、殺蟲劑和油漆清除劑。苯可作為汽油一種成份,含量<2% 。

侵入途徑

蒸氣可經呼吸道吸收,液體經消化道吸收完全。皮膚可吸收少量。

毒理學簡介

大鼠經口LD50: 930 mg/kg;吸入LC50: 10000 ppm/7H。小鼠經口LD50: 4700 mg/kg;吸入LC50: 9980 ppm。兔經皮LD50: >9400 ul/kg。
急性毒作用主要有抑制中樞神經系統。高濃度蒸氣對粘膜和皮膚有一定的刺激作用。液態苯直接吸入呼吸道,可引起肺水腫和出血。
苯蒸氣經呼吸道吸入的最初幾分鍾吸收率最高。吸收入體內的苯,40~60%以原形經呼氣排出,經腎排出極少,吸收後主要分布在含類脂質較多的組織和器官中。
主要在肝內代謝,約30%的苯氧化成酚,並與硫酸葡萄糖酸結合隨尿排出,極少量以酚或醌等形式經腎排出。
人吸入5分鍾的MLC為2000ppm,吸入的TC50為100ppm,經口的MLD為50mg/kg。

臨床表現

急性中毒:短時間內吸入大量苯蒸氣或口服多量液態苯後出現興奮或酒醉感,伴有粘膜刺激症狀,可有頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、步態不穩。重症者可有昏迷、抽搐、呼吸及循環衰竭。尿酚和血苯可增高。
亞急性中毒:短期內吸入較高濃度後可出現頭暈、頭痛、乏力、失眠等症狀。約經1~2個月後可發生再生障礙性貧血。如及早發現,經脫離接觸,適當處理,一般預後較原發性再障為好。

處理

急性中毒:立即脫離現場至空氣新鮮處,脫去污染的衣著,用肥皂水或清水沖洗污染的皮膚。口服者給洗胃。中毒者應卧床靜息。對症、支持治療。可給予葡萄糖醛酸。注意防治腦水腫。心搏未停者忌用腎上腺素。
亞急性中毒:脫離接觸,對症處理。對再生障礙性貧血,可給予小量多次輸血及糖皮質激素治療,其他療法與內科相同。

標准

車間空氣衛生標准: 中國MAC 40 mg/m3(皮); 美國ACGIH TLV-TWA 0.3 mg/m3,A1(皮)

中國職業病診斷國家標准:職業性苯中毒診斷標准

⑤ 苯系物的氣相色譜分析實驗有問題。

用氣相定性分析,一般是將試樣與標准樣品的保留時間比較,保留時間相同,可能是同一物質,保留時間不同,肯定是不同物質.
做定性分析要求分析條件不變,首先肯定是要在同一根柱子上進樣,分析條件一般指:氣化溫度,柱溫,檢測溫度,載氣壓力等等,

⑥ 在化學中關於苯的重要知識,高手速來!!

苯與苯基叫苯基,用Ph表示。因此苯也可表示為PhH。
CAS號 71-43-2
RTECS號 CY1400000
SMILES C1=CC=CC=C1
化學式 C6H6
摩爾質量 78.11 g mol-1
密度 0.8786 g/mL
熔點 278.65 K (5.5 ℃)
沸點 353.25 K (80.1 ℃)
在水中的溶解度 0.18 g/ 100 ml 水
標准摩爾熵So298 173.26 J/mol·K
標准摩爾熱容 Cpo 135.69 J/mol·K (298.15 K)
閃點 -10.11℃(閉杯)
自燃溫度 562.22℃。 編輯本段|回到頂部發現歷史 苯最早是在18世紀初研究將煤氣作為照明用氣時合成出來的。
1803年~1819年G. T. Accum制出了許多產品,其中一些樣品用現代的分析方法檢測出有少量的苯。
1825年,邁克爾·法拉第(Michael Faraday)從魚油等類似物質的熱裂解產品中分離出了較高純度的苯,稱之為「氫的重碳化物」(Bicarburet of hydrogen)。並且測定了苯的一些物理性質和它的化學組成,闡述了苯分子的碳氫比。
1833年,Milscherlich確定了苯分子中6個碳和6個氫原子的實驗式(C6H6)。
1845年德國化學家霍夫曼從煤焦油的輕餾分中發現了苯,他的學生C. Mansfield隨後進行了加工提純。後來他又發明了結晶法精製苯。他還進行工業應用的研究,開創了苯的加工利用途徑。
凱庫勒雙鍵擺動模型1865年,弗里德里希·凱庫勒提出了苯環單、雙鍵交替排列、無限共軛的結構,即現在所謂「凱庫勒式」。他對這一結構作出解釋說環中雙鍵位置不是固定的,可以迅速移動,所以造成6個碳等價。他通過對苯的一氯代物、二氯代物種類的研究,發現苯是環形結構,每個碳連接一個氫。也有說法指出,把苯的分子結構畫成六角形環狀結構最早是法國化學家奧古斯特·勞倫1854年在《化學方法》一書中提出的。但是出於某種原因,凱庫勒在論文沒有提及勞倫的成果。
此外,詹姆斯·杜瓦發現了一種苯的類似物;命名為「杜瓦苯」,現已被證實,可由苯經光照得到。
1865年,苯成為一種工業產品。最初是從煤焦油中回收。隨著它的用途的擴大,產量不斷上升,到1930年已經成為世界十大噸位產品之一。 編輯本段|回到頂部物質結構 苯分子中的離域大Π鍵苯具有的苯環結構導致它有特殊的芳香性。苯環是最簡單的芳環,由六個碳原子構成一個六元環,每個碳原子接一個基團,苯的6個基團都是氫原子。
碳數為4n+2(n是正整數,苯即n=1),且具有單、雙鍵交替排列結構的環烯烴稱為輪烯(annulene),苯是一種輪烯。(參見「4n+2規則」)
苯分子是平面分子,12個原子處於同一平面上,6個碳和6個氫是均等的,C-H鍵長為1.08Α,C-C鍵長為1.40Α,此數值介於單雙鍵長之間。分子中所有鍵角均為120°,碳原子都採取sp2雜化。每個碳原子還剩餘一個p軌道垂直於分子平面,每個 苯分子中的σ鍵軌道上有一個電子。6個軌道重疊形成離域大Π鍵,萊納斯·鮑林提出的共振雜化理論認為,苯擁有共振雜化體是苯環非常穩定的原因,也直接導致了苯環的芳香性。
從分子軌道理論來看,可以認為苯的6個p軌道相互作用形成6個π分子軌道,其中ψ1、ψ2、ψ3是能量較低的成鍵軌道,ψ4、ψ5、ψ6是能量較高的反鍵軌道。ψ2、ψ3和ψ4、ψ5是兩對簡並軌道。基態時苯的電子雲分布是三個成鍵軌道疊加的結果,故電子雲均勻分布於苯環上下及環原子上,形成閉合的電子雲。它是苯分子在磁場中產生環電流的根源。 編輯本段|回到頂部物理性質 苯的沸點為80.1℃,熔點為5.5℃,在常溫下是一種無色、有芳香氣味的透明液體,易揮發。苯比水密度低,密度為0.88g/ml,但其分子質量比水重。苯難溶於水,1升水中最多溶解1.7g苯;但苯是一種良好的有機溶劑,溶解有機分子和一些非極性的無機分子的能力很強。
苯能與水生成恆沸物,沸點為69.25℃,含苯91.2%。因此,在有水生成的反應中常加苯蒸餾,以將水帶出。
在10-1500mmHg之間的飽和蒸氣壓可以根據安托萬方程計算
lgP = A - P/(C + t)

參數:A = 6.91210,B = 1214.645,C = 221.205
其中,P 單位為 mmHg,t 單位為 ℃。 編輯本段|回到頂部化學性質 苯參加的化學反應大致有3種:一種是其他基團和苯環上的氫原子之間發生的取代反應;一種是發生在C-C雙鍵上的加成反應;一種是苯環的斷裂。
取代反應(substitution reaction)
詳見「取代反應」、參見「親電芳香取代反應」
苯環上的氫原子在一定條件下可以被鹵素、硝基、磺酸基、烴基等取代,生成相應的衍生物。由於取代基的不同以及氫原子位置的不同、數量不同,可以生成不同數量和結構的同分異構體。
苯環的電子雲密度較大,所以發生在苯環上的取代反應大都是親電取代反應。親電取代反應是芳環有代表性的反應。苯的取代物在進行親電取代時,第二個取代基的位置與原先取代基的種類有關。
鹵代反應
苯的鹵代反應的通式可以寫成:
PhH+X2——→PhX+HX

反應過程中,鹵素分子在苯和催化劑的共同作用下異裂,X+進攻苯環,X-與催化劑結合。
以溴為例,反應需要加入鐵粉,鐵在溴作用下先生成三溴化鐵。
催化歷程:
FeBr3+Br-——→FeBr4-

PhH+Br+FeBr4-——→PhBr+FeBr3+HBr

在工業上,鹵代苯中以氯和溴的取代物最為重要。
硝化反應
苯和硝酸在濃的硫酸作催化劑的條件下可生成硝基苯
PhH+HO-NO2——→PhNO2+H2O
硝化反應是一個強烈的放熱反應,很容易生成一取代物,但是進一步反應速度較慢。
磺化反應
用濃的硫酸或者發煙硫酸在較高溫度下可以將苯磺化成苯磺酸。
PhH+HO-SO3H——→PhSO3H+H2O

苯環上引入一個磺酸基後反應能力下降,不易進一步磺化,需要更高的溫度才能引入第二、第三個磺酸基。這說明硝基、磺酸基都是鈍化基團,即妨礙再次親電取代進行的基團。
傅-克反應
在AlCl3催化下,苯也可以和醇、烯烴和鹵代烴反應,苯環上的氫原子被烷基取代生成烷基苯。這種反應稱為烷基化反應,又稱為傅-克烷基化反應。例如與乙烯烷基化生成乙苯
PhH+CH2=CH2—AlCl3→Ph-CH2CH3

在反應過程中,R基可能會發生重排:如1-氯丙烷與苯反應生成異丙苯,這是由於自由基總是趨向穩定的構型。
在強路易斯酸催化下,苯與醯氯或者羧酸酐反應,苯環上的氫原子被醯基取代生成醯基苯。反應條件類似烷基化反應。
加成反應(addition reaction)

參見「加成反應」
苯環雖然很穩定,但是在一定條件下也能夠發生雙鍵的加成反應。通常經過催化加氫,鎳作催化劑,苯可以生成環己烷。
C6H6+3H2——→C6H12

此外由苯生成六氯環己烷(六六六)的反應可以在紫外線照射的條件下,由苯和氯氣加成而得。
氧化反應(redox)
燃燒
苯和其他的烴一樣,都能燃燒。當氧氣充足時,產物為二氧化碳和水。但在空氣中燃燒時,火焰明亮並有濃黑煙。這是由於苯中碳的質量分數較大。
2C6H6+15O2——→12CO2+6H2O

臭氧化反應
苯在特定情況下也可被臭氧氧化,產物是乙二醛。這個反應可以看作是苯的離域電子定域後生成的環狀多烯烴發生的臭氧化反應。
在一般條件下,苯不能被強氧化劑所氧化。但是在氧化鉬等催化劑存在下,與空氣中的氧反應,苯可以選擇性的氧化成順丁烯二酸酐。這是屈指可數的幾種能破壞苯的六元碳環系的反應之一。(馬來酸酐是五元雜環。)
這是一個強烈的放熱反應。
其他反應

苯在高溫下,用鐵、銅、鎳做催化劑,可以發生縮合反應生成聯苯。和甲醛及次氯酸在氯化鋅存在下可生成氯甲基苯。和乙基鈉等烷基金屬化物反應可生成苯基金屬化物。在四氫呋喃、氯苯或溴苯中和鎂反應可生成苯基格氏試劑。 編輯本段|回到頂部制備方法 </B>苯可以由含碳量高的物質不完全燃燒獲得。自然界中,火山爆發和森林火險都能生成苯。苯也存在於香煙的煙中。
直至二戰,苯還是一種鋼鐵工業焦化過程中的副產物。這種方法只能從1噸煤中提取出1千克苯。1950年代後,隨著工業上,尤其是日益發展的塑料工業對苯的需求增多,由石油生產苯的過程應運而生。現在全球大部分的苯來源於石油化工。工業上生產苯最重要的三種過程是催化重整、甲苯加氫脫烷基化和蒸汽裂化。
從煤焦油中提取

在煤煉焦過程中生成的輕焦油含有大量的苯。這是最初生產苯的方法。將生成的煤焦油和煤氣一起通過洗滌和吸收設備,用高沸點的煤焦油作為洗滌和吸收劑回收煤氣中的煤焦油,蒸餾後得到粗苯和其他高沸點餾分。粗苯經過精製可得到工業級苯。這種方法得到的苯純度比較低,而且環境污染嚴重,工藝比較落後。
從石油中提取

在原油中含有少量的苯,從石油產品中提取苯是最廣泛使用的制備方法。
烷烴芳構化

重整這里指使脂肪烴成環、脫氫形成芳香烴的過程。這是從第二次世界大戰期間發展形成的工藝。
在500-525°C、8-50個大氣壓下,各種沸點在60-200°C之間的脂肪烴,經鉑-錸催化劑,通過脫氫、環化轉化為苯和其他芳香烴。從混合物中萃取出芳香烴產物後,再經蒸餾即分出苯。也可以將這些餾分用作高辛烷值汽油。
蒸汽裂解

蒸汽裂解是由乙烷、丙烷或丁烷等低分子烷烴以及石腦油、重柴油等石油組份生產烯烴的一種過程。其副產物之一裂解汽油富含苯,可以分餾出苯及其他各種成分。裂解汽油也可以與其他烴類混合作為汽油的添加劑。
裂解汽油中苯大約有40-60%,同時還含有二烯烴以及苯乙烯等其他不飽和組份,這些雜質在貯存過程中易進一步反應生成高分子膠質。所以要先經過加氫處理過程來除去裂解汽油中的這些雜質和硫化物,然後再進行適當的分離得到苯產品。
芳烴分離
從不同方法得到的含苯餾分,其組分非常復雜,用普通的分離方法很難見效,一般採用溶劑進行液-液萃取或者萃取蒸餾的方法進行芳烴分離,然後再採用一般的分離方法分離苯、甲苯、二甲苯。根據採用的溶劑和技術的不同又有多種分離方法。
①Udex法:由美國道化學公司和UOP公司在1950年聯合開發,最初用二乙二醇醚作溶劑,後來改進為三乙二醇醚和四乙二醇醚作溶劑,過程採用多段升液通道(multouocomer)萃取器。苯的收率為100%。
②Suifolane法:荷蘭殼牌公司開發,專利為UOP公司所有。溶劑採用環丁碸,使用轉盤萃取塔進行萃取,產品需經白土處理。苯的收率為99.9%。
③Arosolvan法:由聯邦德國的魯奇公司在1962年開發。溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP),為了提高收率,有時還加入10-20%的乙二醇醚。採用特殊設計的Mechnes萃取器,苯的收率為99.9%。
IFP法:由法國石油化學研究院在1967年開發。採用不含水的二甲亞碸作溶劑,並用丁烷進行反萃取,過程採用轉盤塔。苯的收率為99.9%。
④Formex法:為義大利SNAM公司和LRSR石油加工部在1971年開發。嗎啉或N-甲醯嗎啉作溶劑,採用轉盤塔。芳烴總收率98.8%,其中苯的收率為100%。
甲苯脫烷基化

甲苯脫烷基制備苯,可以採用催化加氫脫烷基化,或是不用催化劑的熱脫烷基。原料可以用甲苯、及其和二甲苯的混合物,或者含有苯及其他烷基芳烴和非芳烴的餾分。
甲苯催化加氫脫烷基化
用鉻,鉬或氧化鉑等作催化劑,500-600°C高溫和40-60個大氣壓的條件下,甲苯與氫氣混合可以生成苯,這一過程稱為加氫脫烷基化作用。如果溫度更高,則可以省去催化劑。反應按照以下方程式進行
Ph-CH3+H2——→PhH+CH4

根據所用催化劑和工藝條件的不同又有多種工藝方法
①Hydeal法,由Ashiand & refing 和UOP公司在1961年開發。原料可以是重整油、加氫裂解汽油、甲苯、碳6-碳8混合芳烴、脫烷基煤焦油等。催化劑為氧化鋁-氧化鉻,反應溫度600-650℃,壓力3.43-3.92MPa。苯的理論收率為98%,純度可達99.98%以上,質量優於Udex法生產的苯。
②Detol法,Houdry公司開發。用氧化鋁和氧化鎂做催化劑,反應溫度540-650℃,反應壓力0.69-5.4MPa,原料主要是碳7-碳9芳烴。苯的理論收率為97%,純度可達99.97%。
③Pyrotol法,Air procts and chemicals公司和Houdry公司開發。適用於從乙烯副產裂解汽油中制苯。催化劑為氧化鋁-氧化鉻,反應溫度600-650℃,壓力0.49-5.4MPa。
④Bextol法,殼牌公司開發。
⑤BASF法,BASF公司開發。
⑥Unidak法,UOP公司開發。
甲苯熱脫烷基化
甲苯在高溫氫氣流下可以不用催化劑進行脫烷基製取苯。反應為放熱反應,針對遇到的不同問題,開發出了多種工藝過程。
①MHC加氫脫烷基過程,由日本三菱石油化學公司和千代田建設公司在1967年開發。原料可以用甲苯等純烷基苯,含非芳烴30%以內的芳烴餾分。操作溫度500-800℃,操作壓力0.98MPa,氫/烴比為1-10。過程選擇性97-99%(mol),產品純度99.99%。
②HDA加氫脫烷基過程,由美國Hydrocarbon Research和Atlantic Richfield公司在1962年開發。原料採用甲苯,二甲苯,加氫裂解汽油,重整油。從反應器不同部位同如氫氣控制反應溫度,反應溫度600-760℃,壓力3.43-6.85MPa,氫/烴比為1-5,停留時間5-30秒。選擇性95%,收率96-100%。
③Sun過程,由Sun Oil公司開發
④THD過程,Gulf Research and Development公司開發
⑤孟山都(Monsanto)過程,孟山都公司開發。
甲苯歧化和烷基轉移

隨著二甲苯用量的上升,在1960年代末相繼開發出了可以同時增產二甲苯的甲苯歧化和烷基轉移技術。(主要反應見下圖)
烷基轉移這個反應為可逆反應,根據使用催化劑、工藝條件、原料的不同而有不同的工藝過程。
①LTD液相甲苯岐化過程,美國美孚化學公司在1971年開發,使用非金屬沸石或分子篩催化劑,反應溫度260-315℃,反應器採用液相絕熱固定床,原料為甲苯,轉化率99%以上
②Tatoray過程,日本東麗公司和UOP公司1969年開發,以甲苯和混合碳9芳烴為原料,催化劑為絲光沸石,反應溫度350-530℃,壓力2.94MPa,氫/烴比5-12,採用絕熱固定床反應器,單程轉化率40%以上,收率95%以上,選擇性90%,產品為苯和二甲苯混合物。
Xylene plas過程:由美國Atlantic Richfield公司和Engelhard公司開發.使用稀土Y型分子篩做催化劑,反應器為氣相移動床,反應溫度471-491℃,常壓。
③TOLD過程,日本三菱瓦斯化學公司1968年開發,氫氟酸-氟化硼催化劑,反應溫度60-120℃,低壓液相。有一定腐蝕性。
其他方法
此外,苯還可以通過乙炔三聚得到,但產率很低。 編輯本段|回到頂部檢測方法 氣相色譜法和高效液相色譜法可以檢測各種產品中苯的含量。苯的純度的測定一般使用冰點法。
對空氣中微量苯的檢測,可以用甲基硅油等有揮發性的有機溶劑或者低分子量的聚合物吸收,然後通過色譜進行分析;或者採用比色法分析;也可以將含有苯的空氣深度冷凍,將苯冷凍下來,然後把硫酸鐵和過氧化氫溶液加入得到黃褐色或黑色沉澱,再用硝酸溶解,然後通過比色法分析。或者直接用硝酸吸收空氣中的苯,硝化成間二硝基苯,然後用二氯化鈦溶液滴定,或者用間二甲苯配製的甲乙酮鹼溶液比色定量。 編輯本段|回到頂部工業用途 早在1920年代,苯就已是工業上一種常用的溶劑,主要用於金屬脫脂。由於苯有毒,人體能直接接觸溶劑的生產過程現已不用苯作溶劑。
苯有減輕爆震的作用而能作為汽油添加劑。在1950年代四乙基鉛開始使用以前,所有的抗爆劑都是苯。然而現在隨著含鉛汽油的淡出,苯又被重新起用。由於苯對人體有不利影響,對地下水質也有污染,歐美國家限定汽油中苯的含量不得超過1%。
苯在工業上最重要的用途是做化工原料。苯可以合成一系列苯的衍生物:
①苯與乙烯生成乙苯,後者可以用來生產制塑料的苯乙烯;
②苯與丙烯生成異丙苯,後者可以經異丙苯法來生產丙酮與制樹脂和粘合劑的苯酚;
制尼龍的環己烷;
③合成順丁烯二酸酐;
④用於製作苯胺的硝基苯;
⑤多用於農葯的各種氯苯;
⑥合成用於生產洗滌劑和添加劑的各種烷基苯。
⑦合成氫醌,蒽醌等化工產品。 編輯本段|回到頂部健康危害 由於苯的揮發性大,暴露於空氣中很容易擴散。人和動物吸入或皮膚接觸大量苯進入體內,會引起急性和慢性苯中毒。有研究報告表明,引起苯中毒的部分原因是由於在體內苯生成了苯酚。
毒理學資料
LD50: 3306mg/kg(大鼠經口);48mg/kg(小鼠經皮)
LC50: 10000ppm 7小時(大鼠吸入)
由於每個人的健康狀況和接觸條件不同,對苯的敏感程度也不相同。嗅出苯的氣味時,它的濃度大概是1.5ppm,這時就應該注意到中毒的危險。在檢查時,通過尿和血液的檢查可以很容易查出苯的中毒程度。
接觸限值

中國MAC 40 mg/m3(皮)
美國ACGIH 10ppm, 32mg/m3 TWA: OSHA 1ppm, 3.2 mg/m3
代謝

苯主要通過呼吸道吸入(47-80%)、胃腸及皮膚吸收的方式進入人體。一部分苯可通過尿液排出,未排出的苯則首先在肝中細胞色素P450單加氧酶作用下被氧分子氧化為環氧苯(7-氧雜雙環[4.1.0]庚-2,4-二烯)。環氧苯與它的重排產物氧雜環庚三烯存在平衡,是苯代謝過程中產生的有毒中間體。接下來有三種代謝途徑:與谷胱甘肽結合生成苯巰基尿酸;繼續代謝為苯酚、鄰苯二酚、對苯二酚、偏苯三酚、鄰苯醌、對苯醌等,以葡萄糖苷酸或硫酸鹽結合物形式排出;以及被氧化為已二烯二酸。乙醇和甲苯可以降低苯的毒性。
中毒症狀
短期接觸
苯對中樞神經系統產生麻痹作用,引起急性中毒。重者會出現頭痛、惡心、嘔吐、神志模糊、知覺喪失、昏迷、抽搐等,嚴重者會因為中樞系統麻痹而死亡。少量苯也能使人產生睡意、頭昏、心率加快、頭痛、顫抖、意識混亂、神志不清等現象。攝入含苯過多的食物會導致嘔吐、胃痛、頭昏、失眠、抽搐、心率加快等症狀,甚至死亡。吸入20000ppm的苯蒸氣5-10分鍾會有致命危險。
長期接觸
長期接觸苯會對血液造成極大傷害,引起慢性中毒。引起神經衰弱綜合症。苯可以損害骨髓,使紅血球、白細胞、血小板數量減少,並使染色體畸變,從而導致白血病,甚至出現再生障礙性貧血。苯可以導致大量出血,從而抑制免疫系統的功用,使疾病有機可乘。有研究報告指出,苯在體內的潛伏期可長達12-15年。
婦女吸入過量苯後,會導致月經不調達數月,卵巢會縮小。對胎兒發育和對男性生殖力的影響尚未明了。孕期動物吸入苯後,會導致幼體的重量不足、骨骼延遲發育、骨髓損害。
對皮膚、粘膜有刺激作用。國際癌症研究中心(IARC)已經確認為致癌物。

⑦ 苯並(a)芘的高效液相色譜法測定

方法提要

利用正己烷-液-液萃取、固相萃取C18柱-二氯甲烷淋洗等提取水樣中苯並[a]芘,提取液經硅膠柱凈化、濃縮、定容後,高效液相色譜-紫外-熒光檢測器串聯分離檢測,外標法定量。

方法適用於地下水、地表水、飲用水及污水等水樣中苯並[a]芘的分析,其中固相萃取適用於潔凈水分析。方法檢出限隨儀器靈敏度和樣品基質而定。當取樣量為1.0L潔凈水時,本方法檢出限為0.50ng/L。

儀器與裝置

高效液相色譜儀帶紫外檢測器和熒光檢測器。

固相萃取裝置。

旋轉蒸發儀。

恆溫水浴氮吹儀。

振盪器。

帶聚四氟乙烯活塞的1L分液漏斗。

固相萃取C18柱1000mg,6mL。

硅膠凈化柱1000mg,6mL。

分析柱WastersPAHsC18液相色譜專用柱,250mm×4.6mm,粒徑5μm;或性質相似的液相色譜柱,250mm×4.6mm,粒徑5μm。

離心機。

試劑與材料

無水硫酸鈉、氯化鈉優級純,在600℃高溫爐中灼燒4h放置在乾燥器中備用。

正己烷、二氯甲烷、丙酮等均為農殘級。

甲醇HPLC級。

替代物標准p-三聯苯稱取固體三聯苯替代物標准,以甲醇溶液溶解、定容,並用甲醇逐級稀釋為10.0μg/mL儲備液。替代物標准1-氟萘100.0μg/mL,有證標准物質。替代物標准均在-18℃下保存備用。

標准儲備溶液苯並[a]芘,-18℃下避光保存,購自國家標准物質中心。

1L棕色樣品瓶。

針頭過濾器及注射器針頭過濾器型號孔徑0.45μm,直徑4mm,聚四氟乙烯濾膜。

樣品採集與保存

采樣前不能用水樣預洗采樣瓶,採集時樣品要充滿整個樣品瓶,不留氣泡。樣品采滿後迅速放置在低溫冷藏箱中並盡快送實驗室檢測,到達實驗室後樣品應盡快轉移至4℃冷藏設備中保存。7d天內完成樣品提取、40d內完成檢測。苯並(a)芘對光敏感。在樣品採集、運輸、儲存以及分析全過程應盡可能避光操作,防止光解。

分析步驟

1)試樣提取。

a.液-液萃取。將1.0L水樣倒入預先加有30gNaCl的1L分液漏斗中,待NaCl溶解後加入50mL正己烷、5μL10.0μg/mL的p-三聯苯替代物標准溶液;並用20mL丙酮淋洗樣品瓶,淋洗液轉入分液漏斗,振盪5min。靜置10~20min,將水相轉移至原樣品瓶,正己烷相轉入150mL平底燒瓶中。原樣品再進行第二次萃取,萃取方法同第一次,正己烷量減少為30mL。合並正己烷相,並加入3g無水硫酸鈉,稍稍搖動,觀察有無結塊現象,如有結塊,需補加無水硫酸鈉至沙狀,繼續放置20min,之後過濾至另一150mL平底燒瓶中,濾液旋轉蒸發濃縮至約3mL。如果是潔凈地下水,樣品可以不凈化,直接轉移至KD濃縮瓶中,氮氣吹掃至0.3mL,加入甲醇0.5mL,氮氣吹掃至0.3mL,再加甲醇0.50mL,氮氣吹掃至0.3mL,最後甲醇定容1.0mL,0.45μm濾膜過濾,HPLC測定。如污染較重,則需凈化。凈化方法見2)樣品凈化。

b.固相萃取(適用於潔凈水樣)。將固相萃取C18柱(1000mg,6mL),安放在固相萃取裝置上,用10mL二氯甲烷淋洗C18柱,再用10mL甲醇分兩次淋洗C18柱(第二次甲醇浸泡5min),最後用10mL空白水分兩次淋洗,等待上樣。在活化過程中不要讓柱子流干。在要富集的1.0L水樣中加入5g氯化鈉、40ng替代物標准p-三聯苯、30mL甲醇等混勻後樣品以5mL/min的流速流過已活化的C18柱。樣品流完後真空乾燥3min後取下C18柱,以3000r/min離心10min除水。除水後的C18柱安裝回固相萃取裝置,用5mL二氯甲烷浸泡C18柱5min後自然流下,收集洗脫液。用4mL二氯甲烷洗滌樣品瓶並與樣品洗脫液合並。洗脫液中加入1g無水Na2SO4,振搖後放置15min,用滴管將洗脫液轉移至25mLKD濃縮瓶中,用2mL二氯甲烷洗滌Na2SO4相後並入KD濃縮瓶,加入0.5mL甲醇,氮氣吹掃至0.5mL,再入甲醇1.0mL,氮氣吹掃到0.5mL,最後甲醇定容至1.0mL,過濾HPLC測定。

2)試樣凈化。凈化硅膠柱預先用10mL10%丙酮-正己烷溶液、10mL正己烷活化後,待正己烷接近硅膠頂層時迅速將待凈化樣品提取液轉入柱中,先用5mL正己烷淋洗,棄之,再用25mL正己烷-二氯甲烷(1+1)混合溶液淋洗,淋洗液用KD濃縮瓶承接,氮氣濃縮,甲醇換相、最後定容至1.0mL,過濾HPLC測定。

3)校準曲線。用甲醇分別稀釋1.93μg/mL苯並[a]芘二級標准溶液,配製成0ng/mL、1.93ng/mL、9.65ng/mL、19.3ng/mL、28.9ng/mL、38.6ng/mL標准系列,每個標准系列點加入4μL的10.0μg/mL三聯苯替代物標准溶液。通過濃度與對應峰面積建立標准曲線。

4)高效液相色譜分析條件。流動相為甲醇溶液,流速1.2mL/min(恆流方式),柱溫40℃。紫外檢測器(UV):波長254nm。熒光檢測器(FLD):0~6min,激發波長(Ex)250nm,發射波長(Em)370nm;6~15min,激發波長294nm,發射波長430nm.。

5)定性及定量分析。

a.定性分析。採用試樣中待測目標物保留時間與標准目標物保留時間相比較的方式進行定性分析。檢測方法採用熒光和紫外串聯檢測的方式。特別當有干擾存在時,應仔細分析熒光和紫外色譜圖排除干擾。如果試樣中待測目標物含量達到方法檢出限5倍以上,需GC-MS確證。

b.定量分析。採用熒光和紫外串聯檢測的方式進行定量分析。以熒光檢測定量為主,對有干擾存在應結合紫外檢測情況綜合確定。外標法定量。再根據試樣測定濃度、稱樣量計算出試樣中濃度。目標化合物峰面積和定量校準曲線可以由高效液相色譜儀工作站自動完成,定量校準曲線也可由EXCEL工作軟體完成。對自動積分的峰面積應逐一檢查各峰基線,對不合理基線進行必要修正。

對含量接近檢出限水平的試樣,可以採用與其濃度相近的標准單點校正。對於含量超過校準曲線上限的試樣應稀釋或減小取樣量,使其峰面積保持在校準曲線的線性范圍內,重新測定。

6)方法性能指標。分別配製質量濃度為19.3ng/L的苯並[a]芘、40ng/L三聯苯的空白加標試液1L,按試樣分析步驟進行分析,獲得方法精密度和加標回收率分別為2.07%和81.1%~93.0%(n=6)。

上述苯並[a]芘校準曲線的線性方程是y=55947x-5570.5,相關系數R2=0.9999。

將質量為3.86ng的苯並[a]芘標准分別加入到1.0L空白水樣中,餘下同試樣分析,以3倍信噪比對應濃度作為方法檢出限,其方法檢出限為1.00ng/L。

色譜圖的考察(圖82.9):

圖82.9苯並[a]芘標准高效液相色譜圖(熒光檢測)

質量控制

每批試樣或至多20個試樣必須至少進行一個全流程試劑空白、一個平行雙樣和基體加標分析,以監測分析流程中玻璃器皿、試劑、溶劑和其他硬體帶來的干擾和與之相關的試樣分析精度,加標濃度不得低於原始試樣的背景濃度。

當分析超過 8h 或每分析 10 個試樣後,應用標准曲線中等濃度的確證標准檢查儀器的工作狀態,確證標准與最初標准相比偏離大於 20%,需重新測定標准系列; 若偏離仍大於 20%,需重新配製標准曲線和分析試樣。

替代物標准三聯苯 (或 1-氟萘) 回收率: 應為 65%~130%; 若不在限值之內,需要重新檢查並確認計算、替代標物准、儀器是否問題。

注意事項

苯並 (a) 芘是強致癌物,提取液濃縮及凈化過程應在通風櫃中進行,必要時戴防毒面具、手套以減少對人體的危害。

如何鑒別苯及其苯的同系物

一般用酸性高錳酸鉀溶液。苯不能使其褪色,苯的同系物中,與苯連接的第一個碳上有氫就可以與酸性高錳酸鉀溶液反應
,且該基團不論有幾個碳都被氧化為羧基
,可使高錳酸鉀褪色。如果苯的同系物與苯相連的第一個碳上沒氫,就不能使高錳酸鉀褪色。一般也不考。

⑨ 苯的檢測方法有哪些

氣相色譜法和高效液相色譜法可以檢測各種產品中苯的含量。苯的純度的測定一般使用冰點法。

水中微量苯的檢測,可以用甲基硅油等有揮發性的有機溶劑或者低分子量的聚合物吸收,然後通過色譜進行分析;或者採用比色法分析;也可以將含有苯的空氣深
度冷凍,將苯冷凍下來,然後把硫酸鐵和過氧化氫溶液加入得到黃褐色或黑色沉澱,再用硝酸溶解,然後通過比色法分析。或者直接用硝酸吸收空氣中的苯,硝化成
間二硝基苯,然後用二氯化鈦溶液滴定,或者用間二甲苯配製的甲乙酮鹼溶液比色定量。

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