甲苯(Toluene),化学式C₇H₈,是一种无色、透明、带有甜味的液体,属于芳香烃类化合物,它是苯的同系物,分子结构中比苯多了一个甲基(-CH₃),因此也被称为“甲基苯”,甲苯天然存在于原油和煤焦油中,但现代工业主要通过石油炼制和化工合成大规模生产。
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物理性质:
- 沸点:110.6°C,比苯(80.1°C)更高,挥发性适中。
- 密度:0.87 g/cm³,比水轻,不溶于水但可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
- 气味:具有类似苯的甜味,但浓度高时可能刺激呼吸道。
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化学性质:
- 甲苯比苯更稳定,甲基的存在使其不易发生加成反应,但易发生取代反应(如硝化、磺化)。
- 可被氧化生成苯甲酸(用于防腐剂),也能参与烷基化反应。
甲苯的用途
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工业溶剂:
- 甲苯是油漆、涂料、胶水、油墨的常用溶剂,能有效溶解树脂、橡胶等有机物。
- 在电子行业用于清洗电路板,但因其毒性逐渐被替代。
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化工原料:
- 制造TNT炸药(三硝基甲苯)、苯甲酸、尼龙、聚氨酯等。
- 生产汽油添加剂(提高辛烷值)和合成染料。
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其他用途:
- 早期曾用作麻醉剂,现因毒性被淘汰。
- 实验室中用作反应介质或萃取剂。
甲苯的危害与安全
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健康风险:
- 短期接触:吸入高浓度甲苯会头晕、恶心,严重时导致意识模糊或呼吸抑制。
- 长期暴露:损害中枢神经系统、肝肾,可能致癌(国际癌症研究机构IARC列为3类,即“尚未明确”)。
- 皮肤接触会导致干燥、皲裂。
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环境风险:
- 甲苯挥发后形成VOCs(挥发性有机物),加剧光化学烟雾和臭氧污染。
- 对水生生物有毒,需严格管控排放。
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安全措施:
- 工作场所需通风,佩戴防毒面具和手套。
- 储存于阴凉处,远离火源(易燃,闪点4°C)。
甲苯与苯的区别
虽然二者结构相似,但甲苯毒性低于苯(苯是强致癌物,破坏骨髓造血功能),甲苯因甲基的“稀释效应”,反应活性更低,工业上更常使用。
甲苯是重要的化工原料和溶剂,支撑着涂料、炸药、塑料等多个行业,但其毒性和环境问题不容忽视,开发低毒替代品(如生物基溶剂)将是趋势,使用时务必遵守安全规范,平衡效益与风险。
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