乙醇

发布时间:2022-01-11 文章来源:本站原创 阅读量:608

乙醇(ethanol)是一种有机化合物,结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH,分子式为C2H6O,俗称酒精。
乙醇在常温常压下是一种易挥发的无色透明液体,低毒性,纯液体不可直接饮用。乙醇的水溶液具有酒香的气味,并略带刺激性,味甘。乙醇易燃,其蒸气能与空气形成爆炸性混合物。乙醇能与水以任意比互溶,能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶。
乙醇可用于制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等,医疗上常用体积分数为70%~75%的乙醇作消毒剂。乙醇在化学工业、医疗卫生、食品工业、农业生产等领域都有广泛的用途。
研究简史
酒是古老的人造饮料,其主要成分是乙醇。经考古发现,早在原始社会时期,人类就知道用谷物、瓜果发酵酿酒。
中国是世界上最早酿酒的国家之一,有着悠久的酿酒、饮酒的历史。甲骨文中就已经出现了“酒”字和与酒有关的“醴”“尊”“酉”等字。关于中国酒类的起源,最晚在夏代已能人工造酒。《战国策》中记载“帝女令仪狄造酒,进之于禹”。殷商时期,我国已摆脱原始酿酒的方法,开始进入制曲酿酒阶段。周代酿酒已发展成独立且具有相当规模的手工业作坊。最初的酒是果酒和米酒。夏之后,经商周、历秦汉,以至于唐宋,都是以果实或粮食蒸煮,加曲发酵,经压榨、过滤后制得的酒。随着人类的进步发展,酿酒工艺也在原来基础上进一步发展,通过蒸馏提高了酒精的浓度,出现蒸馏酒。中国古人已发现酒在药用方面的价值,《汉书·食货志》中说:“酒,百药之长。”《本草纲目》认为:“酒少饮则和血行气,痛饮则伤神耗血,损胃之精,生痰动火。”
西方的酒品主要是谷物酒,长期沿用麦芽糖化加酵母的酿造法。直到19世纪90年代,法国人卡尔迈特从我国引进酒曲,从中分离出糖化力强并能起糖化作用的霉菌菌株,应用于酒精生产上,才突破了西方以麦芽糖化剂酿酒的传统工艺。关于酒的药用,19世纪医学家用白兰地治疗心衰和伤寒等症,生理学家和药理学家开始对酒精的药理作用进行研究,发现酒精能影响鸟的中枢神经活动,抑制蛙和哺乳动物的心跳,影响狗的胃肠消化吸收功能。
科学家对酒中含有的化学物质乙醇的认识也在逐步发展。1784年,法国化学家安托万-洛朗·拉瓦锡(Antoine Laurent Lavoisier,1743—1794)首先测定了乙醇的元素成分。1807年,瑞士化学家尼古拉斯·泰奥多尔·索绪尔(Nicolas Theodore de Saussure,1767—1845)首先完成了乙醇的元素组成分析,确定了乙醇的化学式。1858年,英国化学家斯科特·库珀(Archibald Scott Couper,1831—1892)提出了乙醇最初的结构式,即库珀图解式。1825年,英国化学家迈克尔·法拉第(Michael Faraday,1791—1867)首次以合成方式制备乙醇。
主要种类
1.按生产使用的原料可分为淀粉质原料发酵酒精、糖蜜原料发酵酒精、亚硫酸盐纸浆废液发酵生产酒精。
⑴淀粉质原料发酵酒精:一般有薯类、谷类和野生植物等含淀粉质的原料,在微生物作用下将淀粉水解为葡萄糖,再进一步由酵母发酵生成酒精;
⑵糖蜜原料发酵酒精:直接利用糖蜜中的糖分,经过稀释杀菌并添加部分营养盐,借酵母的作用发酵生成酒精;
⑶亚硫酸盐纸浆废液发酵生产酒精:利用造纸废液中含有的六碳糖,在酵母作用下发酵成酒精,主要产品为工业用酒精,也有用木屑稀酸水解制作的酒精。
2.按生产的方法来分,可分为发酵法酒精和合成法酒精两大类。
3.按产品质量或性质来分,又分为高纯度酒精、无水酒精、普通酒精和变性酒精。
4.按产品系列(BG384-81)分为优级、一级、二级、三级和四级。其中一、二级相当于高纯度酒精及普通精馏酒精。三级相当于医药酒精,四级相当于工业酒精。新增二级标准是为了满足不同用户和生产的需要,减少生产与使用上的浪费,促进提高产品质量而制订的。 
应用领域
医疗用品
95%的酒精可用于擦拭紫外线灯。这种酒精在医院常用,在家庭中则只会将其用于相机镜头的清洁。
70%~75%的酒精可用于消毒。若酒精浓度过高,会在细菌表面形成一层保护膜,阻止其进入细菌体内,难以将细菌彻底杀死。若酒精浓度过低,虽可进入细菌,但不能将其体内的蛋白质凝固,同样也不能将细菌彻底杀死。因此75%的酒精消毒效果最好。
40%~50%的酒精可用于预防褥疮。长期卧床患者的背、腰、臀部因长期受压可引发褥疮,如按摩时将少许40%~50%的酒精倒入手中,均匀地按摩患者受压部位,就能达到促进局部血液循环,防止褥疮形成的目的。
25%~50%的酒精可用于物理退热。高烧患者可用其擦身,达到降温的目的。用酒精擦拭皮肤,能使患者的皮肤血管扩张,增加皮肤的散热能力,酒精蒸发吸热,使病人体表温度降低,症状缓解。
需要注意的是,酒精浓度不可过高,否则可能会刺激皮肤,并大量吸收表皮的水分。
食品饮料
乙醇是酒的主要成分,含量和酒的种类有关系。需要注意的是,饮用酒中的乙醇不是把乙醇加进去,而是微生物发酵得到的乙醇,根据使用微生物的种类不同还会有乙酸或糖等有关物质。
乙醇还可用于制造醋酸、饮料、焙烤食品、糖果、冰淇淋、沙司等。 
有机原料
乙醇也是基本的有机化工原料,可用来制取乙醛、乙酸、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料,也是制取溶剂、染料、涂料、香精、农药、医药、橡胶、塑料、人造纤维、洗涤剂等产品的原料。
有机溶剂
乙醇可与水及多数有机溶剂混溶,被广泛用作有机化学反应的溶剂及黏合剂、硝基喷漆、清漆、化妆品、油墨、脱漆剂等的溶剂。
乙醇也是液体制剂的常用溶剂,用于合剂、酊剂及注射剂中。乙醇的极性比水小,能溶解中药中的中等极性、弱极性、非极性成分,如生物碱及其盐类、苷类、挥发油、树脂、鞣质、有机酸和亲脂性色素等。中医常用酒精泡制药酒,送服中药,以使药物效果得到更大的发挥;也利用其防腐作用,用作存放和保管物品。
由于叶绿体中的色素能溶在无水乙醇中,所以生物学上常用无水乙醇提取叶绿体中的色素。 [8] 
汽车燃料
乙醇可单独作为汽车燃料,也可与汽油混合作为混合燃料。在汽油中添加5%~20%燃料乙醇制成乙醇汽油,可减少汽车尾气对空气的污染。另外,乙醇还可以作为抗爆剂添加到汽油中以代替四乙基铅。
安全措施
环境危害
危险性:易挥发,易燃烧,刺激性。其蒸气与空气混合成爆炸性气体。遇到高热、明火能燃烧或爆炸,与氧化剂铬酸、次氯酸钙、过氧化氢、硝酸、硝酸银、过氯酸盐等反应剧烈,有发生燃烧爆炸的危险。在火场中,受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。
健康危害
侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:本品为中枢神经系统抑制剂。首先引起兴奋,随后抑制。
急性中毒:急性中毒多发生于口服。一般可分为兴奋、催眠、麻醉、窒息四个阶段。患者进入第三或第四阶段,出现意识丧失、瞳孔扩大、呼吸不规律、休克、心力循环衰竭及呼吸停止。
慢性影响:在生产中长期接触高浓度乙醇可引起鼻、眼、黏膜刺激症状以及头痛、头晕、疲乏、易激动、震颤、恶心等。长期酗酒可引起多发性神经病、慢性胃炎、脂肪肝、肝硬化、心肌损害及器质性精神病等。皮肤长期接触可引起干燥、脱屑、皲裂和皮炎。
环境标准
乙醇的环境标准如下: 

危害防治
工程控制:密闭操作,加强通风。
呼吸系统防护:一般不需要特殊防护,高浓度接触时可佩带过滤式防毒面具(半面罩)。
眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
身体防护:穿防静电的胶布防毒衣。
手防护:戴一般作业防护手套(橡胶手套)。
其他防护:工作完毕,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。
应急处置
泄漏:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。
小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。
大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
灭火方法:抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、水雾。
毒理资料
毒性:微毒。
急性毒性:LD50 7060 mg/kg(兔经口);LD50 7340 mg/kg(兔经皮);LC50 37620 mg/m³,10 h(大鼠吸入);人吸入4.3 mg/L,50 min,头面部发热,四肢发凉,头痛;人吸入2.6 mg/L,39 min,头痛,无后作用。
刺激性:家兔经眼,500 mg,重度刺激。家兔经皮开放性刺激试验:15 mg/24 h,轻度刺激。
亚急性和慢性毒性:大鼠经口 10.2 g/(kg·d)、12周:体重下降,脂肪肝。
致突变性:(微生物致突变)鼠伤寒沙门氏菌阴性。
显性致死试验:小鼠经口1~1.5 g/(kg·d),2周,阳性。
生殖毒性:大鼠腹腔最低中毒浓度(TDL0):7.5 g/kg(孕9天),致畸阳性。
致癌性:小鼠经口最低中毒剂量(TDL0):340 mg/kg(57周,间断),致癌阳性。 
储存运输
储存方法
存储于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与氧化剂、酸类、碱金属、胺类等分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
运输信息
危险货物编号:32061
UN编号:1170
包装标志:7(易燃液体)
包装类别:O52
包装方法:小开口钢桶;小开口铝桶;螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外木板箱。螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或镀锡薄钢板桶(罐)外满底板花格箱、纤维板箱或胶合板箱。
运输注意事项:铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。本品运输时限使用钢制企业自备罐车装运,运装前需报有关部门批准。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。夏天最好早晚运输。运输时所使用的的槽(罐)车应有接地链,槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。应单独运输,严禁与酸类、易燃物、有机物、氧化剂、自燃物品、遇湿易燃物品等并车混运。运输途中应防暴晒、雨淋、防高温。中途停留时应远离火种、热源、高温区。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置,禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。公路运输时要按照规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。严禁用木船、水泥船散装运输。
检测方法
乙醇含量的测定有物理方法和化学方法。物理方法有气相色谱法、密度瓶法、酒精计法、折射计测定法。化学方法有重铬酸钾比色法、莫尔氏盐法、碘量滴定法。 
相关法规
《工作场所安全使用化学品规定》([1996] 劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定。《常用危险化学品的分类及标志》(GB13690-1992)将该物质划为第3.2类中闪点易燃液体。 乙醇[无水]被列入《危险化学品目录(2015版)》。

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