乙醛的性质和应用

乙醛（化学式CH₃CHO）是最简单的脂肪醛，具有活泼的化学性质，是化工生产中的关键中间体，同时在部分领域有特定应用，其核心性质与具体应用如下：

一、乙醛的核心性质

1. 物理性质

- 状态与外观：常温常压下为无色透明液体，具有强烈的刺激性气味（类似水果腐烂或刺激性酸味），易挥发。

- 溶解性：与水、乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂可无限互溶，这一特性使其便于在反应体系中溶解和参与反应。

- 沸点与熔点：沸点约20.8℃（远低于水，常温下易挥发成气体），熔点约-123.5℃；纯乙醛密度约0.783g/cm³（小于水）。

- 安全性：乙醛蒸气与空气混合可形成爆炸性混合物，爆炸极限约4.0%-57.0%（体积分数），遇明火、高温易燃烧爆炸；同时具有毒性，吸入或皮肤接触过量会刺激黏膜，长期接触可能危害健康。

2. 化学性质

- 还原性：这是乙醛最典型的化学性质，易被氧化：

- 与银氨溶液（托伦试剂）反应，生成银镜（银镜反应），可用于检验醛基；

- 与新制氢氧化铜悬浊液（斐林试剂）反应，生成砖红色氧化亚铜沉淀，是醛类物质的特征反应；

- 在催化剂（如乙酸锰）作用下，可被空气中的氧气氧化为乙酸（工业制乙酸的重要方法之一）。

- 加成反应：醛基（-CHO）中的双键易发生加成反应，例如与氢气在镍催化下加成生成乙醇，与氰化氢加成生成乳酸前体，为后续有机合成提供基础。

- 聚合反应：在一定条件下（如低温、酸催化），乙醛可发生聚合反应：

- 三聚生成三聚乙醛（具有较好稳定性，可作为乙醛的储存形式）；

- 四聚生成四聚乙醛（俗称“密达”，是一种常用的杀螺剂）。

二、乙醛的主要应用

1. 化工领域：核心有机合成中间体

- 生产乙酸：这是乙醛最主要的工业用途。通过催化氧化反应，乙醛可高效转化为乙酸，而乙酸是制造醋酸纤维、乙酸酯、塑料等产品的基础原料。

- 合成乙酸乙酯：乙醛在催化剂作用下可通过“乙醛缩合法”直接生成乙酸乙酯，该方法步骤简单、成本较低，乙酸乙酯广泛用作溶剂（涂料、油墨）和香料成分。

- 制备丁醇与辛醇：乙醛通过羟醛缩合反应生成丁醛，丁醛进一步还原可得到丁醇（用于制造涂料、增塑剂），丁醛还可继续反应生成辛醇（主要用于生产塑料增塑剂邻苯二甲酸二辛酯）。

- 合成其他化学品：用于生产乙醛肟、过氧乙酸、季戊四醇等，这些产品分别应用于橡胶硫化、消毒剂、涂料树脂等领域。

2. 农业领域：特定杀虫剂

- 乙醛四聚体（四聚乙醛）是常用的杀螺剂，对福寿螺、钉螺等软体动物有特效，广泛用于水稻田、蔬菜田，可有效防治螺类对作物的破坏，且对鱼类、鸟类毒性较低。

3. 其他小众应用

- 科研与检验：利用乙醛的银镜反应、斐林反应，可在实验室中检验醛基，或用于有机化学实验教学。

- 少量用于香料工业：极低浓度的乙醛具有微弱的水果香气，偶尔作为微量成分用于调配某些香精，但因刺激性强，应用范围受限。