二氯乙烷（卤代烃的一种）
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更新时间：2023-05-19
二氯乙烷
卤代烃的一种
性质介绍
物理性质
二氯乙烷
1.生态毒性
LC50：225mg/L（96h）（虹鳟鱼，静态）；230~710mg/L（96h）（蓝鳃太阳鱼，静态）；136mg/L（96h）（黑头呆鱼，静态）；65mg/L（96h）（褐虾）；218mg/L(48h)(水蚤)
IC50：105~710mg/L（72h）（藻类）
2.生物降解性
好氧生物降解（h）：2400~4320
厌氧生物降解（h）：9600~17280
3.非生物降解性
空气中光氧化半衰期（h）：292~2917
外观与性状：无色或浅黄色透明液体，有类似氯仿的气味。味甜。能缓慢分解变成酸性，颜色变暗。
1,2-二氯乙烷在常温常压下为具有类似氯仿气味和甜味的无色透明油状剧毒液体。难溶于水，可与乙醇、乙醚、氯仿等各种有机溶剂混溶，能溶解油和脂。对水、酸、碱稳定
化学性质
具有抗氧化性。不腐蚀金属。其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇高热、明火、强氧化剂有引起燃烧爆炸的危险。
制备方法
应用介绍
工艺分析
实验部分
实验原理
乙烯直接氯化反应为放热反应。氯气用路易斯酸FeCl3极化，极化后的氯离子作为一个亲电基团攻击乙烯的双键，形成氯阳离子化合物和四氯化铁负离子，然后四氯化铁负离子中的一个氯离子加到氯阳离子化合物的碳原子上，从而生成二氯乙烷。
乙烯直接氯化反应的主要副产物为一氯乙烷和1，1，2-三氯乙烷，反应方程式如下：
C2H4+HCL → C2H5Cl （1）
实验装置
实验装置是容积为300 mL的耐压夹套玻璃反应釜。设计压力为2.5 MPa，温度范围-20~150 ℃，搅拌转速可调范围0~1 500 r/min。采用低温氯化工艺时，生成物二氯乙烷可直接从釜 底出料口液相出料。采用中温、高温氯化工艺时，反应在二氯乙烷沸点以上进行，气相二氯乙烷经冷 凝后进入储罐，其中大部分循环回反应釜以保持反 应釜内液位，另一部分则由储罐下方出料口取出。
实验方法
向反应釜内加入200 mL二氯乙烷，其中， FeCl3的含量为0.1%（w）以及一定量的NaCl。通入氮气将反应体系内空气排空，搅拌、加热反应釜，然后通入乙烯和氯气开始反应。低温氯化实验的反 应温度约为50 ℃，反应压力微正压。中温氯化实 验的反应温度为90 ℃，压力约为0.15 MPa。
高温氯化反应的温度为110~120 ℃，压力为0.25 MPa。采用气相色谱法对产物 中的二氯乙烷含量进行分析。分析条件为：SGE BP5型气相色谱柱（30 m×0.32 mm×0.5 μm，固定 相：BP5），FID检测，检测器温度200 ℃，载气为氮气，流量为1 mL/min，气化室温度120 ℃，柱温50~200 ℃。
结果与讨论
氯化工艺的特点分析
由反应温度对二氯乙烷选择性和系统热负荷可见，采用低温氯化工艺（反应温度为50 ℃）时二氯乙烷的选择性最高，但系统热负荷也最高，这是由于直接氯化反应放热量大，需要消耗大量的冷却水保持反应釜内的 温度恒定，而反应热未得到有效的利用，此外液相 出料催化剂损失大，需要不断补充催化剂；采用 中温氯化工艺（反应温度为90 ℃）和高温氯化工艺（反应温度为110~120 ℃）时由于反应温度升高，反应速率加快，副反应增多，因此二氯乙烷的选择 性比低温氯化工艺分别降低了0.10%和0.25%，但系统热负荷与低温工艺相比从624.7 kJ/h分别降至304.1 kJ/h和265.2 kJ/h。
这是由于中温、高温氯化 工艺采用气相出料，减少了催化剂的损失，反应热直接将部分二氯乙烷汽化，相应地减少了为移出反 应热所消耗的冷却水量；尤其是采用高温氯化工艺 时，汽相二氯乙烷不需水洗、脱轻、脱重，可直接 进入二氯乙烷精制单元的精馏塔，为精馏塔提供了 部分热源，减少了精馏塔再沸器的热负荷，降低了 装置的能耗。高温氯化工艺比低温和中温氯化 工艺在能耗及物耗等方面具有明显竞争优势，是乙 烯直接氯化工艺的发展方向。
NaCl助催化剂用量对直接氯化反应的影响
由 NaCl助催化剂用量对直接氯化反应的影响可看出，在中温和高温氯化反应中添加 NaCl助催化剂能提高二氯乙烷的选择性，而低温氯化反应的二氯乙烷选择性几乎没有变化。这是由 于在反应过程中二氯乙烷提供电子的能力很弱，在 溶剂中FeCl3易形成二聚体Fe2Cl6，导致中心原子Fe 的空轨道被占据，使Cl2与中心原子Fe的配位反应 变得困难，从而降低了反应速率。
NaCl助催化剂的作用是打破Fe2Cl6的结构，使其形成[Fe2Cl7 ]- ，而Cl2与[Fe2Cl7 ]- 的中心原子Fe的配位反应要比与 Fe2Cl6中Fe原子配位反应容易，因为FeCl4 - 比FeCl3的 化学性质更加稳定，易从配合物[Fe2Cl7 ]- 中脱离出 去，从而加快了乙烯氯化反应的速率，也就相应减 少了副反应的发生，有利于提高二氯乙烷的选择性。
但NaCl在二氯乙烷中的溶解度非常小，50 ℃ 时几乎不溶于二氯乙烷，即使在120 ℃时其溶解度 仅约为3×10-4 g，因此在低温氯化反应中添加NaCl 助催化剂对二氯乙烷选择性基本上无影响。此外， NaCl易从二氯乙烷溶液中析出造成设备腐蚀及堵塞 等问题，因此不宜过量添加，控制好NaCl的 含量对直接氯化反应至关重要。
乙烯与氯气分压比对直接氯化反应的影响
随乙烯与氯气分压比的增大， 3种氯化工艺的二氯乙烷的选择性均呈现出先增加 后降低的趋势，当乙烯与氯气分压比约为1.25时二 氯乙烷的选择性最高，分别为99.90%，99.86%， 99.81%。这是因为乙烯和氯气均为气体，反应中必 须先扩散进入二氯乙烷液相，然后在液相中进行反 应。乙烯直接氯化反应是快速反应，反应速率和选择性取决于乙烯和氯气的溶解和扩散特性。由于氯气 与乙烯在相同分压下，氯气更易溶于二氯乙烷，因此只有在乙烯分压较高的情况下，才能达到两者 溶解相的微观平衡。
在乙烯直接氯化反应过程中只 有当体系中乙烯的浓度大于氯气的浓度时，才能得 到高的反应选择性。但实验过程发现过量的乙烯也 会导致副产物含量的增加，因此选择合理的乙烯与 氯气分压比才能有效地提高二氯乙烷的选择性。除此以外，在反应器中添加填料，可以使乙 烯和氯气分散在二氯乙烷溶液中形成的气泡分布均 匀，有助于减少气泡的聚并，提高反应速率，减少 副反应的发生，从而获得较高的反应选择性。
结论
1）采用低温氯化工艺时二氯乙烷选择性高，但催化剂损失量大，能耗高；采用中温、高温氯化 工艺时气相出料，能有效的利用反应热，降低装置 的能耗。高温氯化工艺比低温和中温氯化工艺在能 耗及物耗等方面具有明显竞争优势，是乙烯直接氯 化工艺的发展方向。
2） NaCl助催化剂的加入可有效地破坏FeCl3二 聚体的形成，加快直接氯化反应速率，减少副反应 的发生，提高反应的选择性。但若NaCl添加量过 多，由于其在二氯乙烷中溶解性较差，易造成设备 腐蚀及堵塞等问题。
3）直接氯化反应过程中，当乙烯分压较高的 情况下，乙烯和氯气才能在二氯乙烷溶液中达到微 观平衡，从而获得较高的反应选择性。
储存方法
安瓿瓶外普通木箱；螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶（罐）外普通木箱。
具有抗氧化性。不腐蚀金属。二氯乙烷的蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇高热、明火、强氧化剂有引起燃烧爆炸的危险。
注意事项
危险特性
避免接触的条件：防护服
燃烧性：易燃
建规火险分级：甲
闪点(℃)：13
自燃温度(℃)：458℃
引燃温度(℃)：413℃
爆炸下限(V%)：5.6
爆炸上限(V%)：16.0
危险特性：其蒸气与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。受高热分解产生有毒的腐蚀性气体。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源引着回燃。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。腐蚀塑料和橡胶。易燃性(红色)：3反应活性(黄色)：0
稳定性：稳定
禁忌物：强氧化剂、酸类、碱类。
聚合危害：不能出现
灭火方法：泡沫、干粉、二氧化碳、砂土、雾状水。如果该物质或被污染的流体进入水路，通知有潜在水体污染的下游用户，通知地方卫生、消防官员和污染控制部门。
泄漏处置
疏散泄漏污染区人员至安全区，禁止无关人员进入污染区，切断火源。建议应急处理人员戴自给式呼吸器，穿一般消防防护服。在确保安全情况下堵漏。喷水雾会减少蒸发，但不能降低泄漏物在受限制空间内的易燃性。用沙土、蛭石或其它惰性材料吸收，然后收集运至废物处理场所处置。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗，经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏，利用围堤收容，然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。环境信息：防止空气污染法：危害空气污染物(篇1，条A，款112)。防止水污染法：款307主要污染物、款313主要化学物或款401．15毒性物。EPA有害废物代码：U076。资源保护和回收法：款261，有毒物或无其他规定。资源保护和回收法：禁止土地存放的废物。资源保护和回收法：通用的处理标准废水0．059mg/L；非液体废物6．0mg/kg。资源保护和回收法：地表水监测清单表建议方法(PQLg/L)8010(1)；8240(5)。安全饮水法：主表(55FR1470)。应急计划和社区知情权法：款304应报告量454kg。应急计划和社区知情权法：款313表R，最低应报告浓度1．0%。海洋污染物：联邦法规49，副条172．101，索引B。加州建议65：致癌物。有毒物质控制法：40CFR712．30(e)10。
毒性危害
接触限值：中国MAC：未制定标准苏联MAC：10mg/m3美国TWA：OSHA100ppm，405mg/m3；ACGIH200ppm，810mg/m3美国STEL：ACGIH250ppm，1010mg/m3
侵入途径：吸入食入经皮吸收
毒性：属微毒类LD50：725mg/kg(大鼠经口)LC50：
健康危害：具麻醉作用。吸入、摄入或经皮肤吸收后对身体有害，吸入一定的浓度可致肾损害，反复吸入可造成肝损害。对皮肤有刺激作用，引起皮炎，其蒸气或烟雾对眼睛、粘膜和呼吸道有刺激作用。IDLH：3000ppm嗅阈：255ppmOSHA：表Z—1空气污染物健康危害(蓝色)：2
急性毒性：LD50：680mg/kg(大鼠经口)；2800mg/kg(大鼠经皮)；LC50：4050mg/m3，432min(大鼠吸入)。急性毒性吸入40.5g/m3，可使猫、兔和豚鼠发生深麻醉，使猫发生四肢瘫痪，比吸入同浓度四氯化碳或氯仿的麻醉作用深而长，但恢复较快，对肝功能损害比四氯化碳轻。小鼠麻醉浓度约为20.25g/m3。
亚急性和慢性毒性：猴吸入0.22g/m3，7h/d，5d/周，125次，无症状；4.11g/m3，7h/d，5d/周，25～50次，死亡率较高。小动物对1，2-二氯乙烷的敏感性高于大动物。慢性动物实验中毒尸检可见有心脏扩大，肺充血和水肿，心肌和肝脏有脂肪浸润、脂性肾病和肾上腺脂质堆积等改变。
代谢：主要经呼吸道和消化道吸收，亦可经皮肤吸收。给小鼠腹腔注射后，10%~42%以原形从呼吸道排出，12%~15%以二氧化碳形式呼出；51%~73%放射活性出现于尿中；粪便中排出极少，0.6%~1.3%存留于体内。尿中主要代谢物为硫二醋酸和硫二醋酸氧硫基，因而推测谷胱甘肽在二氯乙烷生物转化中起重要作用。
刺激性：家兔经眼：63mg，重度刺激。家兔经皮开放性刺激试验：625mg，轻度刺激。
致突变性：职业暴露致人外周血淋巴细胞染色体畸变。
环境危害：该物质对大气臭氧层破坏力极强。
急救措施
皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水及清水彻底冲洗。注意患者保暖并且保持安静。吸入、食入或皮肤接触该物质可引起迟发反应。确保医务人员了解该物质相关的个体防护知识，注意自身防护。
眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水冲洗。
吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。呼吸困难时给输氧。呼吸停止时，立即进行人工呼吸。就医。
食入：误服者给饮大量温水，催吐，洗胃。就医。
防护措施
工程控制：生产过程密闭，加强通风。
呼吸系统防护：空气中浓度超标时，应该佩带防毒面具。紧急事态抢救或逃生时，佩带自给式呼吸器。NIOSH/OSHA1000ppm：供气式呼吸器。2500ppm：连续供气式呼吸器。3000ppm：自携式呼吸器、全面罩呼吸器。应急或有计划进入浓度未知区域，或处于立即危及生命或健康的状况：自携式正压全面罩呼吸器、供气式正压全面罩呼吸器辅之以辅助自携式正压呼吸器。逃生：装有机蒸气滤毒盒的空气净化式全面罩呼吸器(防毒面具)、自携式逃生呼吸器。
眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。
防护服：穿相应的防护服。
手防护：必要时戴防化学品手套。
其他：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
安全信息
危险品标志：F:Flammable
风险术语：R11
安全术语：S45
毒理学数据：1300-21-6
管理储运
简介
包装类别：Ⅱ
储运注意事项：储存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源。仓温不宜超过30℃。应与氧化剂分开存放。储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型，开关设在仓外。配备相应品种和数量的消防器材。罐储时要有防火防爆技术措施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。灌装时应注意流速(不超过3m/s)，且有接地装置，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。运输按规定路线行驶，中途不得停驶。ERG指南：130ERG指南分类：易燃液体(非极性的/与水不混溶的/有害的)。
操作的管理
密闭操作，局部排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防静电工作服，戴橡胶耐油手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类、碱类接触。灌装时应控制流速，且有接地装置，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存的管理
储存于阴凉、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、碱类、食用化学品分开存放，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。应严格执行极毒物品“五双”管理制度。
运输的管理
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。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。夏季最好早晚运输。运输时所用的槽（罐）车应有接地链，槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。严禁与氧化剂、酸类、碱类、食用化学品等混装、混运。运输途中应防曝晒、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。
废弃的管理
其他
1、不能熏蒸大豆、玉米、大麦、燕麦。
2、熏蒸前须自仓外截断电源，施药时工作人员不能带任何易燃物品。
3、熏蒸时应作好防火准备。
参考资料
[1]
盖德化工网：1，1-二氯乙烷[引用日期2012-02-15]
[2]
广州日报：广州急性职业性二氯乙烷中毒事件6人被捕2012年02月14日[引用日期2012-02-15]
