有機溶劑分類(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上有機溶劑分類一、烴類溶劑 1烴 只含有碳氫兩種元素的有機化合物叫烴。根據(jù)結(jié)構(gòu)將烴類分為脂肪烴和芳香烴。脂肪烴包括脂肪鏈烴和脂環(huán)烴。開鏈結(jié)構(gòu)的脂肪烴根據(jù)結(jié)構(gòu)的飽和程度分為飽和鏈烴(烷烴)和不飽和鏈烴(烯烴和炔烴)。芳香烴是含有苯環(huán)特殊結(jié)構(gòu)的烴類。根據(jù)具體結(jié)構(gòu)分為單環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴和稠環(huán)芳烴。 烴類溶劑根據(jù)來源分為兩類：由石油分餾得到的烴類混合物溶劑叫石油溶劑油，簡稱溶劑油；由化工原料合成或精制得到的成分單一烴類溶劑是烴的純?nèi)軇?。純?nèi)軇﹥r格較高，通常只用于一些特殊用途中。 2溶劑油 石油是由多種烴類組成的混合物，經(jīng)過分餾處理得到不同沸點范圍的產(chǎn)品。根據(jù)沸，抿范圍通常把石油

2、產(chǎn)品分為石油醚、汽油、煤油、柴油、潤滑油、石蠟和瀝青。其中沸點范圍在3090以戊烷和己烷為主要成分的石油醚和沸點范圍在40200烴分子含碳數(shù)在412的汽油，有很好的溶解性能。在工業(yè)生產(chǎn)中常做溶劑使用，稱為溶劑油或溶劑汽油。近年來還開發(fā)出相當(dāng)于煤油乃至輕柴油餾分做高沸點溶劑油，拓寬了溶劑油的概念。煤油是石油分餾時，沸點在175325范圍的餾分，由于餾程長所包含的烴類成分復(fù)雜。在一定情況下也可以做溶劑使用，如美國干洗業(yè)使用的干洗溶劑汽油(stoddard solvent)實際上是一種不易燃的煤油溶劑。因此廣義上溶劑油包括多種沸程范圍的烴類混合物以及己烷、苯、甲苯、二甲苯純烴類溶劑。為了敘述上的方便

3、，本書介紹的溶劑油是指由石油分餾得到的烴類混合物溶劑。 (1)溶劑油按沸程分類 根據(jù)分餾過程的沸程，溶劑油大致分為三類：把沸程在100凋以下的稱為低沸點溶劑油，如工業(yè)上的6號抽提溶劑油，沸程為6090；把沸程在100150的稱為中沸點溶劑油，如橡膠溶劑油，沸程在80120；把沸程高于150的稱為高調(diào)沸點溶劑油，如油漆溶劑油，沸程為140200，油墨溶劑油干點達360都屬于高沸點溶劑油。從沸程范圍看，溶劑油大多數(shù)屬于汽油餾分。 (2)溶劑油的化學(xué)成分 溶劑油是各種烴類的混合物，主要成分有開鏈烷烴、烯烴、環(huán)烷烴和芳香烴。由于烯烴化學(xué)性質(zhì)活潑、安定性差，不適合作溶劑使用，所以一般溶劑油中含烯烴很少，

4、成分以其他三類烴為主。 低沸程溶劑油，如6號抽提溶劑油，120號橡膠溶劑油，200號油漆溶劑油中主要成分是烷烴和環(huán)烷烴。有時稱為脂肪烴類溶劑，脂肪烴溶劑油成分有直鏈烷烴、支鏈烷烴、環(huán)烷烴。由于不同結(jié)構(gòu)烷烴的溶解性能不同，所以又可以根據(jù)其主要成分進一步分類，如以支鏈烷烴為主要成分的溶劑油，稱為異構(gòu)烷烴溶劑油，它的溶解性能優(yōu)于一般脂肪烴溶劑油而高沸程溶劑油中甲苯、二甲苯等芳烴含量較大稱為芳烴類溶劑油，如近年興起的高沸點芳烴溶劑 油主要成分就是分子中含9個碳原子的芳烴。 溶劑油的性能與其化學(xué)成分有密切關(guān)系，由于烴類的溶解能力順序為：芳烴>環(huán)烷烴> 鏈烷烴。所以相同沸程的溶劑油中含鏈烷烴、

5、環(huán)烷烴多的比含芳烴較多的溶劑油苯胺點高、貝殼松脂丁醇值低，溶解能力差。 純芳香烴溶劑油雖然溶解能力強，但毒性也大，因此目前工業(yè)上出現(xiàn)用高芳香烴溶劑油和低芳香烴溶劑油來代替苯、甲苯、二甲苯等純芳香烴溶劑使用的趨勢。這樣雖然溶解能力稍有降低，但降低了溶劑油的毒性，也降低了生產(chǎn)成本。而且為降低溶劑油的毒性，各國對溶劑油中的芳香烴含量都作出限制，如油漆溶劑油中芳香烴的含量要求在15%以下。 3植物來源的烴類溶劑 烴類溶劑除了可從石油分餾得到外也可從植物中得到，如松節(jié)油、檸檬油。 (1)松節(jié)油 這種油是植物來源烴類溶劑中的一種典型代表，屬于松香類溶劑存在于一種叫松脂的天然樹脂中，當(dāng)松脂蒸餾時，餾出物是松

6、節(jié)油，固體剩余物是松香。根據(jù)原料和制法不同分為油脂松節(jié)油、提取松香油和干餾松節(jié)油。松節(jié)油是烴的混合物，主要成分是o和戶蒎烯。是油脂、蠟、樹脂的優(yōu)良溶劑，其溶解能力介于石油溶劑油與苯之間。它的沸點和燃點較高，使用時安全性較好，但它與空氣中氧接觸或在光照條件下易于氧化成樹脂類物質(zhì)而變色是其缺點。 (2)檸檬油(橙油) 是由橙皮、橘皮、檸檬皮蒸餾提煉得到的一種烴類溶劑。它的主要化學(xué)成分叫苧烯；(甲基丙烯基環(huán)己烯)的單環(huán)萜烯，其他成分還有檸檬醛等。 苧烯的沸點為175.5176，物理性質(zhì)與松節(jié)油很相似，具有檸檬酌水果香味。 由于美國盛產(chǎn)橙子和柑橘，因此可以比較廉價獲得檸檬油這種烴類溶劑。目前美國已用檸

7、檬油替代氟氯烴溶劑CFC113(三氯三氟乙烷)作為清洗半導(dǎo)體印刷線路板的溶劑。4烴類純?nèi)軇?從化工原料合成得到的烴類純?nèi)軇┲饕屑和?、苯、甲苯、二甲苯等?(1)正己烷(C6H14) 是一種低沸點烴類純?nèi)軇?，通常是從天然汽油、直餾汽油和其他石油輕餾分進一步精制加工獲得。是一種典型的非極性溶劑，能溶解各種烴類及鹵代烴乙通常作各種油脂、精油的萃取用溶劑，也可作精密儀器的清洗劑。由于它沸點低、易燃，因此使用時要特別注意防火，雖屬低毒性但大量吸入也有麻醉性。 (2)苯、甲苯、二甲苯 是三種重要的芳香烴溶劑。它們的KB值高、苯胺點低，對油溶性污垢溶解力強，是性能優(yōu)良的溶劑。缺點是毒性強，也是造成光化學(xué)煙

8、霧和大氣污染的重要因素。特別是苯，毒性更大些使用時要特別注意。芳香烴溶劑又都屬于易燃物質(zhì)，如苯的閃點為-11.1，空氣中含量在1.5%8%范圍內(nèi)可能引起爆炸，使用時要注意肪火。 由于芳香烴純?nèi)軇﹥r格高，目前在許多部門已用芳香烴溶劑油代替。高沸點芳烴溶劑油是煉油化工廠催化重整的產(chǎn)品，以C9和C10芳烴為主要成分，如異丙苯、正丙苯、對甲乙苯等， 氍初餾點約120、120150、150200的餾分可代替甲苯、二甲苯、200號油漆溶劑油使用。 最應(yīng)注意二甲苯是鄰、間、對位二甲苯的總稱。由于它沸點較高廠所以用于清洗時干燥比較困難 由于芳香烴溶劑有易燃、毒性和價格較高的問題，因此只在特殊必要情況下使用。二

9、、鹵代唆溶劑 用于清洗的鹵代烴有氯代烴溶劑和氟氯烴溶劑兩類。如果烴分子中的一部分或全部氫原子被氯取代就得到氯代烴i如果在氯代烴分子中引入氟原子就得到氟氯烴。通常使用的鹵代：烴溶劑是由甲烷、乙烷、乙烯這些小分子烴經(jīng)鹵代得到的。如由甲烷可以得到二氯甲烷、氯仿(CHCl3)、四氯化碳、一氟二氯甲烷、氟三氯甲烷，由乙烷得到1，1，1-三氯乙烷，由乙烯得到三氯乙烯和四氯乙烯等。 鹵代烴密度大于水，而且都難溶于水。它們的最大特點是具有不燃性和難燃性，分子中不含氫原子的具有不燃性，分子中含有氫原子的具有難燃性的特點。這與烴類溶劑相比是一種優(yōu)點。鹵代烴溶劑對油性污垢的溶解力強，如脫脂能力比石油溶劑油強10倍左

10、右。一般鹵代烴沸點較低，容易揮發(fā)，所以蒸餾回收時耗能少。目前在工業(yè)清洗領(lǐng)域的許多部門它已經(jīng)取代了烴類溶劑發(fā)揮著重要作用。1氯代烴溶劑 (1)二氯甲烷(CH2C12) 它有著優(yōu)良的脫脂能力，常作為精密機械部件的洗滌用溶劑，也可做塑料膜及二氯甲烷涂層的剝離劑是一種低沸點(沸點為39.8)，易揮發(fā)溶劑。 目前在許多場合被利用來代替FC113(三氯三氟乙烷)使用。其缺點是對大氣污染比較嚴重，為使其蒸氣逸散減少到最低程度，清洗時注意采取降溫措施，以控制其在空氣中最高容許含量在500mg/kg之內(nèi)。 (2)1，l，1，三氯乙烷-(C13CCH3) 是氯代烴溶劑中毒性最弱的一種，有良好的溶解能力，但化學(xué)穩(wěn)定

11、性差是其最大的缺點，而且它對大氣臭氧層有破壞作用，正面臨被禁止使用的處境。 (3)三氯乙烯(C12C=CHCl) 是一種無色有毒液體，有類似氯仿的氣味，化學(xué)穩(wěn)定性較好、難燃是脫脂的優(yōu)良溶劑。常溫下它的KB值為130是汽油的4倍，50時其KB值為汽油的7倍。毒性強是它最大的缺點，在光照條件下遇水蒸氣，它會慢慢分解產(chǎn)生出有劇毒的光氣。因此在工廠作業(yè)環(huán)境中對它的含量有嚴格的限制。它曾被用做衣物的干洗溶劑，由于毒性大已被四氯乙烯代替。 (4)四氯乙烯(C12C=CCl2) 又稱全氯乙烯，是一種無色透明流動液體，有特殊的類似乙醚的氣味，雖然它的KB值比三氯乙烯稍低，但仍是一種脫脂力很強的溶劑，它也有一定

12、毒性，因此在作業(yè)環(huán)境中的含量也要嚴格控制，但由于它的沸點比三氯乙烯高，揮發(fā)性較小，一般認為它，的危害較小。為防止其分解，常在其中加入0.5%的乙醇作穩(wěn)定劑，并避光密封保存，目前大量使用它做衣物干洗溶劑。 (5)氯仿(CHCl3) 又稱三氯甲烷，是一種無色透明易揮發(fā)液體，不易燃燒，微溶于水，是溶脂性能很好的溶劑。但在光作用下能被空氣中氧氣氧化生成氯化氫和光氣，因此毒性大，為此通常加入1一2的乙醇使生成的)匕氣和乙醇作用生成碳酸乙酯以消除毒性。 (6)四氯化碳(CCl力 是密度較大(1.515g/cm3)，不可燃的五色液體，有良好的脫脂性能，但用作清洗劑最大的缺點是對人有毒，使用時要注意，它在空氣

13、中最大容許濃度為25mg/kg。 各種氯代烴的主要性能見表619。 2氟氯烷溶劑 這是指以CFC113為主體的系列清洗劑，又稱氟碳清洗劑。 CFC113又稱F133，R133，其化學(xué)名稱為三氟三氯乙烷，分子式為C2ClsF沸點47.6，液體密度為i1.565g/cm3，25粘度為6.8X10-4Pas，表面張力為9mN/m，液體比熱容為9kJ/kg。 空氣中不爆炸通常使用的三氟三氯乙烷溶劑結(jié)構(gòu)為CCl2FCClzF是一種無色無味液體，難溶于水；與其他鹵代烴溶劑不同的是它不與水形成共沸混合物。三氟三氯乙烷與其他氯代烴溶劑相比最大的優(yōu)點是化學(xué)穩(wěn)定性好。對化學(xué)試劑、水、熱都表現(xiàn)出很高的穩(wěn)定性。它也不

14、與潤滑油反應(yīng)可以在常溫條件下長期保存不變質(zhì)。它的KB值為31比常用氯代烴KB值低，但它的KB值與表面張力值與脂肪族鏈烴溶劑相近，所以對礦物油溶解性能好。由于氟碳溶劑表面張力和粘度小，滲透力強、蒸發(fā)速度快，用它清洗過的制件一般不需要揩擦或烘干處理，：可自行千燥，所以有利實現(xiàn)機械化自動化清洗。而且對塑料和橡膠的溶脹作用小，能很好地去除礦物油污垢而又不傷害塑料和橡膠表面與其他氯代烴有腐蝕金屬材料的性質(zhì)不同。因此它是相容性最佳的有機溶劑之一，除了硅橡膠、聚苯乙烯和金屬鋅外，對絕大多數(shù)金屬、塑料、膠帶；涂漆層以及導(dǎo)線的絕緣層均無作用，不發(fā)生溶解現(xiàn)象；而且它具有不燃性，使用時很安全，同時它是無毒的，以它為

15、溶劑的清洗工廠的空氣環(huán)境中允許的最高含量可達1000mg/L。CFC-113的溶解洗滌能力極強，如它對油脂溶解能力高達4.45kg/(m2·h)，而氯代烷牛去油效率高達90%的三氯乙烯，其溶解油脂能力也僅為3.1kg/(m2·h)。 由于三氟三氯乙烷具有以上優(yōu)點，因而被廣泛用于金屬材料清洗和電子工業(yè)精密清洗領(lǐng)域。在電子工業(yè)領(lǐng)域王要用它清洗松香焊劑污染物。由于它不會損傷對有機溶劑敏感的電子元件，因此在清洗計算機磁盤驅(qū)動器，衛(wèi)星及航空設(shè)備中的陀螺儀以及微型軸承，軍用通訊設(shè)備、光學(xué)儀器零件時都常用到它。但由于它對大氣臭氧層有破壞作用，目前正面臨著被禁止使用的處境，各國都在抓緊研制

16、它的各種代用溶劑，具體情況將在后面作詳細介紹。 目前工業(yè)清洗中使用的氟碳溶劑有多種型號，包括CFC113溶劑以及CFC113與無水乙醇、丙醇、甲醇、丙酮、二氯甲烷以及表面活性劑水溶液混合溶劑。三、醇類溶劑 分子中脂肪烴基與羥基直接相連的有機化合物屬于醇類。根據(jù)分子中含有的羥基數(shù)目分為一元醇及多元醇。結(jié)構(gòu)中含有苯或苯同系物，而羥基又不直接與苯環(huán)相連的是芳香醇。在清洗中使用的醇類有機溶劑主要有以下三類。 1水溶性一元醇溶劑 是在清洗中使用最多的醇類溶劑，如甲醇、乙醇、異丙醇等 水溶性一元醇溶劑是可燃的強親水性溶劑，它可以與水以任意比例互相混溶。它可以是無水的或含水的溶劑。它們的高濃度水溶液對油性物

17、質(zhì)溶解力大，因此被用來清除電子印刷線路板上的松香焊劑。它們的另一個特點是對表面活性劑的溶解力強，所以常被用來去除表面活性劑在洗滌物表面上形成的殘留吸附膜，這也是乙醇等醇類溶劑的，一種特殊用途。 由于水溶性一元醇類溶劑與水的結(jié)合力強，當(dāng)需要把水從被它潤濕的表面置換下來時，用 艮醇溶劑是最合適的，其中應(yīng)用得最多的是乙醇和異丙醇。但是醇和水會形成恒沸混合物，所以想用通常的蒸餾方法從含水的乙醇溶液中回收得到無水無醇是不行的。 另外這類醇的高濃度水溶液都有很強的殺菌消毒能力。 在使用較多的三種一元醇中，由于甲醇對油性污垢溶解能力較差，又有很強的毒性，人若飲人10cm3甲醇就會使眼睛失明，飲量過多會致人死

18、命，屬于劇毒物質(zhì)，所以甲醇在清洗中使用的范圍比較窄。乙醇屬于低毒的醇類，又易被生物降解，對環(huán)境污染少，是使用得最多的一元醇溶劑。異丙醇與甲、乙醇相比脫脂能力較強。 由于有的國家(如日本)在消防法規(guī)中已不把體積分數(shù)為60的甲、乙、異丙醇的水溶液列為易燃的危險品，即認為它們在一定條件下可以安全使用，因此人們對利用一元醇水溶液作為脫脂洗凈溶劑的興趣大為增加。 2低水溶性一元醇溶劑 隨著一元醇分子中碳原子數(shù)目的增加，它們的沸點上升，水溶性逐漸降低，與此同時它們的親油性卻逐漸增加，對樹脂等油性物質(zhì)的溶解能力逐漸增強。所以低水溶性的元醇常被用來去除油污垢。 用于清洗的這類一元醇溶劑主要有正丁醇、環(huán)己醇和苯

19、甲醇。常用的低水溶性一元醇溶劑的特點如下。 丁醇 作清洗作用的丁醇是它的各種同分異構(gòu)物的混合物，主要成分是正丁醇，它是一種既有一定親水性又有一定親油性的溶劑，在100g水中能溶解7.9宮正丁醇，它對油性污垢的親和力比乙醇大。它既可單獨作溶劑使用，又可與親水性溶劑或親油性溶劑混合使用于各種不同的清洗場合。 環(huán)己醇 也是一種對有極性的有機物溶解范圍很廣的溶劑，它既有親水性又具有親油性，它的親油性比丁醇更強。由于它具有一定的與水混合時的乳化與增溶作用，因此也可與水混合使用。 苯甲醇 是一種難溶于水的醇類，它對極性有機化合物的溶解力很強。 2，2，3，3，3-五氟丙醇 是一種新開發(fā)的含氟一元醇，用于清

20、洗的低水活性元醇，由于可作氟氯烴合成溶劑<如CFC113)的替代溶劑而引起人們的注意。名稱 化學(xué)分子式 沸點/ 凝固點/ 密度/(g/L) 比熱容J/(g·K) 蒸發(fā)熱/(J/g) 粘度/Pa·s 表面張力/(mN/m)液 蒸氣2,2,3,3,3-五氟丙醇 CF3CF2CH2OH 88.6 -46 1.46 1.43 1.376 267 0.127 18它的優(yōu)點是不可燃，使用安全。氟原子弓1人醇分子結(jié)構(gòu)后使它的表面張力特別低。但是它的水溶性差、腐蝕性較強、價格偏高等缺點，使它的用途受到一定限制。 松油醇(萜品醇) 是一種由植物中提煉出來的，分子中含有10個碳原子的低水溶性一元醇，它有四種同分異構(gòu)體。作為商品出售的松油醇是各種萜品醇的同分異構(gòu)體的混合物，并含有其他碳氫化合物，是一種五色粘稠液體或五色透明低溶點固體。它溶解有機物的性能與松油類似；并有優(yōu)良的起泡和乳化性能，常作為特殊用途的乳化洗滌劑使用。3多元醇溶劑 它的溶解能力與一元醇相似，分子中羥基占的比例越大，親水性越強。多元醇溶劑中最斗重要的典型代表是乙二醇，它是一種可與水以任何比例混溶的五色帶