Гексан ( / ч ɛ к с eɪ п / ) представляет собой органическое соединение , с прямой цепью алкана с шестью углеродными атомами и имеет молекулярную формулу С 6 Н 14 .
Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК Гексан [2] | |
Другие названия Секстан, [1] гексакарбан | |
Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) | |
1730733 | |
ЧЭБИ | |
ЧЭМБЛ | |
ChemSpider | |
DrugBank | |
ECHA InfoCard | 100.003.435 |
Номер ЕС |
|
1985 г. | |
КЕГГ | |
MeSH | н-гексан |
PubChem CID | |
Номер RTECS |
|
UNII | |
Номер ООН | 1208 |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
Характеристики | |
С 6 Н 14 | |
Молярная масса | 86,178 г · моль -1 |
Появление | Бесцветная жидкость |
Запах | Бензин |
Плотность | 0,6606 г мл -1 [3] |
Температура плавления | От -96 до -94 ° С; От -141 до -137 ° F; От 177 до 179 К |
Точка кипения | От 68,5 до 69,1 ° С; От 155,2 до 156,3 ° F; От 341,6 до 342,2 К |
9,5 мг л -1 | |
журнал P | 3,764 |
Давление газа | 17,60 кПа (при 20,0 ° C) |
Константа закона Генри ( k H ) | 7,6 нмоль Па -1 кг -1 |
УФ-видимый (λ макс. ) | 200 нм |
−74,6 · 10 −6 см 3 / моль | |
Показатель преломления ( n D ) | 1,375 |
Вязкость | 0,3 мПа · с |
Дипольный момент | 0,08 Д |
Термохимия | |
Теплоемкость ( C ) | 265,2 Дж -1 моль -1 |
Стандартная мольная энтропия ( S | 296.06 Дж · K −1 · моль −1 |
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵ 298 ) | −199,4–−198,0 кДж моль −1 |
Std энтальпии сгорания (Δ с Н ⦵ 298 ) | −4180–−4140 кДж моль −1 |
Опасности | |
Основные опасности | Репродуктивная токсичность - после аспирации , отек легких , пневмонит [4] |
Паспорт безопасности | См .: страницу данных |
Пиктограммы GHS | |
Сигнальное слово GHS | Опасность |
Положения об опасности GHS | H225 , H302 , H305 , H315 , H336 , H361fd , H373 , H411 |
Меры предосторожности GHS | Р201 , Р202 , Р210 , Р233 , Р240 , Р241 , P242 , P243 , P260 , P264 , P271 , P273 , P280 , P281 , P301 + 330 + 331 , Р310 , Р302 + 352 , P303 + 361 + 353 , Р304 + 340 , P312 , P308 + 313 , P314 , P332 + 313 , P363 , P370 + 378 |
NFPA 704 (огненный алмаз) | 1 3 0 |
точка возгорания | -26,0 ° С (-14,8 ° F, 247,2 К) |
самовоспламенения температуру | 234,0 ° С (453,2 ° F, 507,1 К) |
Пределы взрываемости | 1,2–7,7% |
Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
LD 50 ( средняя доза ) | 25 г кг -1 (перорально, крыса) 28710 мг / кг (крыса, перорально) [6] |
LD Lo ( самый низкий опубликованный ) | 56137 мг / кг (крыса, перорально) [6] |
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
PEL (Допустимо) | TWA 500 частей на миллион (1800 мг / м 3 ) [5] |
REL (рекомендуется) | TWA 50 частей на миллион (180 мг / м 3 ) [5] |
IDLH (Непосредственная опасность) | 1100 частей на миллион [5] |
Родственные соединения | |
Родственные алканы |
|
Страница дополнительных данных | |
Структура и свойства | Показатель преломления ( n ), диэлектрическая проницаемость (ε r ) и т. Д. |
Термодинамические данные | Фазовое поведение твердое тело – жидкость – газ |
Спектральные данные | УФ , ИК , ЯМР , МС |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
проверить ( что есть ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
Гексан - важный компонент бензина . Это бесцветная жидкость без запаха в чистом виде и с температурой кипения около 69 ° C (156 ° F). Он широко используется как дешевый, относительно безопасный, в значительной степени инертный и легко испаряемый неполярный растворитель .
Термин гексаны относится к смеси , состоящей в основном (> 60%) из гексана с различными количествами изомерных соединений 2-метилпентана и 3-метилпентана и, возможно, меньшими количествами неизомерных C 5 , C 6 и C 7. (цикло) алканы. Гексаны дешевле, чем гексан, и часто используются в крупномасштабных операциях, не требующих единственного изомера (например, в качестве очищающего растворителя или для хроматографии ).
Изомеры
Распространенное имя | Название ИЮПАК | Текстовая формула | Формула скелета |
---|---|---|---|
нормальный гексан н- гексан | гексан | Канал 3 (Канал 2 ) 4 Канал 3 | |
изогексан | 2-метилпентан | (CH 3 ) 2 CH (CH 2 ) 2 CH 3 | |
3-метилпентан | CH 3 CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 CH 3 | ||
2,3-диметилбутан | (CH 3 ) 2 CHCH (CH 3 ) 2 | ||
неогексан | 2,2-диметилбутан | (CH 3 ) 3 CCH 2 CH 3 |
Использует
В промышленности гексаны используются в составе клеев для обуви, кожаных изделий и кровли. Они также используются для извлечения кулинарных масел (таких как масло канолы или соевое масло) из семян, для очистки и обезжиривания различных предметов, а также в текстильном производстве. Они обычно используются при экстракции соевого масла на основе пищевых продуктов в Соединенных Штатах и потенциально присутствуют в качестве загрязнителей во всех соевых пищевых продуктах, в которых используется этот метод; Отсутствие регулирования FDA в отношении этого загрязнителя является предметом некоторых разногласий. [7] [8]
Типичное лабораторное использование гексанов - извлечение загрязняющих веществ из масел и жиров из воды и почвы для анализа. [9] Поскольку гексан не может быть легко депротонирован , он используется в лаборатории для реакций с очень сильными основаниями, таких как получение литийорганических соединений . Например, бутиллитий обычно поставляется в виде раствора в гексане. [ необходима цитата ]
Гексаны обычно используются в хроматографии как неполярный растворитель. Высшие алканы, присутствующие в качестве примесей в гексанах, имеют такое же время удерживания, что и растворитель, а это означает, что фракции, содержащие гексан, также будут содержать эти примеси. В препаративной хроматографии концентрация большого объема гексанов может привести к тому, что образец будет значительно загрязнен алканами. Это может привести к получению твердого соединения в виде масла, а алканы могут помешать анализу. [ необходима цитата ]
Производство
Гексаны в основном получают путем переработки сырой нефти . Точный состав фракции во многом зависит от источника нефти (сырой или реформированной) и ограничений переработки. Промышленный продукт (обычно около 50% по весу изомера с прямой цепью) представляет собой фракцию, кипящую при 65–70 ° C (149–158 ° F).
Физические свойства
Все алканы бесцветны. [10] [11] Точки кипения различных гексанов в некоторой степени схожи и, как и для других алканов, обычно ниже для более разветвленных форм. Точки плавления совершенно разные, и тенденция не очевидна. [12]
Изомер | ТП (° C) | МП (° F) | BP (° C) | АД (° F) |
---|---|---|---|---|
н- гексан | −95,3 | -139,5 | 68,7 | 155,7 |
3-метилпентан | -118,0 | −180,4 | 63,3 | 145,9 |
2-метилпентан (изогексан) | -153,7 | -244,7 | 60,3 | 140,5 |
2,3-диметилбутан | -128,6 | −199,5 | 58,0 | 136,4 |
2,2-диметилбутан (неогексан) | -99,8 | -147,6 | 49,7 | 121,5 |
Гексан имеет значительное давление пара при комнатной температуре:
Температура (° C) | Температура (° F) | Давление пара ( мм рт. Ст. ) | Давление пара ( кПа ) |
---|---|---|---|
−40 | −40 | 3,36 | 0,448 |
−30 | −22 | 7,12 | 0,949 |
−20 | −4 | 14.01 | 1,868 |
−10 | 14 | 25,91 | 3,454 |
0 | 32 | 45,37 | 6.049 |
10 | 50 | 75,74 | 10,098 |
20 | 68 | 121,26 | 16,167 |
25 | 77 | 151,28 | 20,169 |
30 | 86 | 187,11 | 24,946 |
40 | 104 | 279,42 | 37 253 |
50 | 122 | 405,31 | 54,037 |
60 | 140 | 572,76 | 76,362 |
Реактивность
Как и большинство алканов, гексан характеризуется низкой реакционной способностью и является подходящим растворителем для реакционноспособных соединений. Однако коммерческие образцы н-гексана часто содержат метилциклопентан , который имеет третичные связи CH, несовместимые с некоторыми радикальными реакциями. [13]
Безопасность
Вдыхание н- гексана в концентрации 5000 ppm в течение 10 минут вызывает выраженное головокружение; 2500-1000 частей на миллион в течение 12 часов вызывает сонливость , утомляемость , потерю аппетита и парестезию в дистальных отделах конечностей; 2500–5000 частей на миллион вызывает мышечную слабость, холодную пульсацию в конечностях, помутнение зрения, головную боль и анорексию . [14] Было продемонстрировано, что хроническое профессиональное воздействие повышенных уровней н-гексана связано с периферической невропатией у автомехаников в США и нейротоксичностью у рабочих печатных машин, обувных и мебельных фабрик в Азии, Европе и Северной Америке. . [15]
США Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья (NIOSH) установила предел рекомендуемой экспозиции (REL) для изомеров гексана (не н-гексан) , 100 частей на миллион (350 мг / м 3 (0,15 г / куб фут)) в течение 8 -часовой рабочий день. [16] Однако для н-гексана текущий REL NIOSH составляет 50 частей на миллион (180 мг / м 3 (0,079 г / куб футов)) в течение 8-часового рабочего дня. [17] Этот предел был предложен в качестве допустимого предела воздействия (PEL) Управлением по охране труда в 1989 году; однако этот PEL был отменен в судах США в 1992 году. [18] Текущий PEL н-гексана в США составляет 500 ppm (1800 мг / м 3 (0,79 г / куб футов)). [17]
Гексан и другие летучие углеводороды ( петролейный эфир ) представляют опасность при аспирации . [19] н- Гексан иногда используется в качестве денатурирующего средства для спирта, а также в качестве чистящего средства в текстильной , мебельной и кожевенной промышленности. Его постепенно заменяют другими растворителями. [20]
Как и бензин, гексан очень летуч и опасен для взрыва. Возгорание паров гексана, которые были незаконно сброшены в канализацию Луисвилля (Кентукки) с завода по переработке сои, принадлежащего Ralston-Purina, вызвало серию взрывов, в результате которых было разрушено более 21 км канализационных линий и улиц в этом городе.
Инциденты
Профессиональное отравление гексаном произошло с японскими рабочими, работающими с сандалиями , итальянскими обувщиками , [21] тайваньскими рабочими по коррекции печати и другими. [22] Анализ тайваньских рабочих показал профессиональное воздействие веществ, включая н- гексан. [23] Сообщалось, что в 2010–2011 годах китайские рабочие, производящие iPhone , пострадали от отравления гексаном. [24] [25]
Гексан был идентифицирован как причина взрывов канализационных сетей в Луисвилле 13 февраля 1981 года, которые разрушили более 13 миль (21 км) канализационных линий и улиц в центре Луисвилля в Кентукки, США.
Биотрансформация
н- Гексан в организме биотрансформируется в 2-гексанол, а затем в 2,5-гександиол . Конверсия катализируется ферментом цитохромом P450, использующим кислород из воздуха. 2,5-гександиол может быть дополнительно окислен до 2,5-гександиона , который является нейротоксичным и вызывает полинейропатию . [20] Ввиду такого поведения обсуждалась замена н- гексана в качестве растворителя. н- Гептан - возможная альтернатива. [26]
Смотрите также
- Циклогексан
Рекомендации
- ↑ Хофманн, Август Вильгельм Фон (1 января 1867 г.). «I. О действии трихлорида фосфора на соли ароматических монаминов». Труды Лондонского королевского общества . 15 : 54–62. DOI : 10.1098 / rspl.1866.0018 . S2CID 98496840 .
- ^ «н-гексан - Резюме соединения» . PubChem Compound . США: Национальный центр биотехнологической информации. 16 сентября 2004 г. Идентификационные и связанные записи. Архивировано 8 марта 2012 года . Источник +31 Декабрь +2011 .
- ^ Уильям М. Хейнс (2016). CRC Справочник по химии и физике (97-е изд.). Бока-Ратон: CRC Press. С. 3–298. ISBN 978-1-4987-5429-3.
- ^ Классификация GHS на [PubChem]
- ^ а б в Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0322» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ а б «н-гексан» . Немедленно опасная для жизни или здоровья концентрация (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ «Компания Тофурки: наши ингредиенты» . Tofurky.com. Архивировано из оригинала 17 марта 2015 года . Проверено 17 марта 2015 года .
- ^ Палмер, Брайан (26 апреля 2010 г.). «Исследование обнаружило гексан в соевом белке. Следует ли вам перестать есть вегетарианские гамбургеры?» . Slate.com. Архивировано 9 марта 2015 года . Проверено 17 марта 2015 года .
- ^ Использование озоноразрушающих веществ в лабораториях . Северный совет (2003 г.). ISBN 92-893-0884-2
- ^ «Органическая химия-I» (PDF) . Nsdl.niscair.res.in. Архивировано из оригинального (PDF) 29 октября 2013 года . Проверено 17 февраля 2014 года .
- ^ «13. Углеводороды | Учебники» . Textbook.s-anand.net. Архивировано из оригинала на 6 октября 2014 года . Проверено 17 февраля 2014 года .
- ^ Уильям Д. Маккейн (1990). Свойства нефтяных жидкостей . PennWell. ISBN 978-0-87814-335-1.
- ^ Koch, H .; Хааф, В. (1973). «1-Адамантанкарбоновая кислота» . Органический синтез .; Сборник , 5 , с. 20
- ^ «Н-ГЕКСАН» . Сеть токсикологических данных Банк данных по опасным веществам . Национальная медицинская библиотека . Архивировано 4 сентября 2015 года.
- ^ Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) (16 ноября 2001 г.). "Связанная с n-гексаном периферическая невропатия среди автомобильных техников - Калифорния, 1999-2000". MMWR. Еженедельный отчет о заболеваемости и смертности . 50 (45): 1011–1013. ISSN 0149-2195 . PMID 11724159 .
- ^ «CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям - изомеры гексана (за исключением н-гексана)» . cdc.gov . Архивировано 31 октября 2015 года . Дата обращения 3 ноября 2015 .
- ^ а б CDC (28 марта 2018 г.). «н-гексан» . Центры по контролю и профилактике заболеваний . Дата обращения 3 мая 2020 .
- ^ «Приложение G: Проект обновления данных о загрязнении воздуха 1989 г. - Пределы воздействия НЕ действуют» . www.cdc.gov . 20 февраля 2020 . Дата обращения 3 мая 2020 .
- ^ Гад, Шейн C (2005), «Нефтяные углеводороды», Энциклопедия токсикологии , 3 (2-е изд.), Elsevier, стр. 377–379
- ^ а б Клаф, Стивен Р.; Малхолланд, Лейна (2005). «Гексан». Энциклопедия токсикологии . 2 (2-е изд.). Эльзевир. С. 522–525.
- ^ Риццуто, N; Де Грандис, Д; Ди Трапани, Дж; Пазинато, Э (1980). «Н-гексановая полинейропатия. Профессиональное заболевание сапожников». Европейская неврология . 19 (5): 308–15. DOI : 10.1159 / 000115166 . PMID 6249607 .
- ^ н-гексан , Критерии гигиены окружающей среды , Всемирная организация здравоохранения, 1991 г., архивировано с оригинала 19 марта 2014 г.
- ^ Лю, Швейцария; Huang, CY; Хуанг, CC (2012). «Профессиональные нейротоксические заболевания на Тайване» . Безопасность и здоровье на работе . 3 (4): 257–67. DOI : 10,5491 / SHAW.2012.3.4.257 . PMC 3521924 . PMID 23251841 .
- ^ «Рабочие отравились при изготовлении iPhone - ABC News (Австралийская радиовещательная корпорация)» . Австралийская радиовещательная корпорация. 26 октября 2010 года архивации с оригинала на 8 апреля 2011 года . Проверено 17 марта 2015 года .
- ^ Давид Барбоза (22 февраля 2011 г.). «Рабочие заболели у поставщика Apple в Китае» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано 7 апреля 2015 года . Проверено 17 марта 2015 года .
- ^ Filser JG, Csanády GA, Dietz W., Kessler W., Kreuzer PE, Richter M, Störmer A (1996). «Сравнительная оценка нейротоксических рисков н-гексана и н-гептана у крыс и людей на основе образования метаболитов 2,5-гександиона и 2,5-гептандиона». Adv Exp Med Biol . Успехи экспериментальной медицины и биологии. 387 : 411–427. DOI : 10.1007 / 978-1-4757-9480-9_50 . ISBN 978-1-4757-9482-3. PMID 8794236 .
Внешние ссылки
- Международная карта химической безопасности 1262 (2-метилпентан)
- Паспорт безопасности материала для гексана
- Национальный реестр загрязнителей - информационный бюллетень по н- гексану
- Запись в базе данных Phytochemica l
- Центр по контролю и профилактике заболеваний
- Предупреждение Совета национальной безопасности «ОБЫЧНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ВЛИЯНИЯ НА АВТОМЕХАНИКУ»
- Страница Австралийского национального кадастра загрязнителей (NPI)
- «EPA не считает, что н-гексан классифицируется как канцероген для человека». Федеральный регистр / Том. 66, No. 71 / Четверг, 12 апреля 2001 г. / Правила и положения