一、四氯化碳的性质
(一)物理性质
四氯化碳(又称四氯甲烷,化学式CCl₄,CAS号56-23-5)是一种有机化合物,常温常压下为无色透明、易挥发的油状液体,具有氯仿样的微甜气味,气味可在140至584ppm浓度范围内被检测到。其核心物理参数如下:分子量为153.82,20℃时密度为1.594g/cm³,远大于水;熔点为-23℃,沸点为76.8℃,易挥发且蒸气密度是空气的5.3倍,易在低洼处积聚。
溶解性方面,四氯化碳微溶于水,20℃时溶解度仅为0.8g/L,却能与乙醇、乙醚、氯仿、苯、二硫化碳及石油醚等多数有机溶剂混溶,还可溶解油脂、生胶、醇酸树脂等物质,是传统的优良有机溶剂。此外,它不导电、无闪点,常温下化学性质相对稳定,折射率为1.460(20℃),介电常数为2.2(20℃),属于非极性分子,分子呈四面体结构。
(二)化学性质
1. 稳定性与分解特性:四氯化碳化学性质总体惰性,不与强酸、强碱发生反应,但遇明火、高温或潮湿空气会发生分解,生成剧毒的光气(碳酰氯)和氯化氢烟雾,尤其在200℃以上高温或水蒸气作用下,分解反应会加速。将其加热至1300~1400℃时,会分解为四氯乙烯,需及时冷凝避免进一步反应生成六氯乙烷。
2. 禁配反应:四氯化碳与活性金属粉末(如钠、钾、镁、铝等)不相容,接触或加热时可能发生剧烈反应,甚至引发危险;与强氧化剂、硼氢化物、硅氢化物等也会发生剧烈反应,需严格隔离存放。在微量氯化氢存在下,它还可能与高氯酸银反应生成爆炸性化合物。
3. 其他反应:加热条件下,四氯化碳可与氟化银、碘化钙等卤盐反应,生成四氟化碳、四碘化碳等其他四卤化物;与硫在180~200℃封闭环境中反应生成硫光气和二氯化硫,共加热时则生成二硫化碳和一氯化硫;在无水氯化铝催化下,可与苯反应生成三苯基甲烷。
4. 可燃性:四氯化碳本身不燃烧,曾被用作灭火剂,但因其高温分解会产生剧毒气体,目前已逐步淘汰相关用途,且火灾现场附近存放时,需对容器喷水降温,防止分解产气。
二、四氯化碳的注意事项
(一)毒性危害注意事项
四氯化碳具有较强毒性,被世界卫生组织国际癌症研究机构列为2B类致癌物(可能对人类致癌),动物实验显示其可增加肝癌发病风险,人体长期接触也可能引发慢性健康损害。其毒性主要体现在以下方面,且无特效解药:
1. 中毒途径:可通过呼吸道、皮肤、胃肠道三种途径侵入人体,其中呼吸道吸入最为迅速,吸入后48小时血中已难以检出,但会广泛分布于脂肪组织、骨髓、肝、肾等脏器;皮肤长期接触可因脱脂引发干燥、脱屑、皲裂,同时少量吸收进入体内;误食则会直接损伤消化系统和肝肾功能。
2. 急性中毒症状:短期接触高浓度四氯化碳,会先出现中枢神经系统症状,如头痛、头晕、乏力、嗜睡、步态蹒跚,严重时出现昏迷、抽搐,极高浓度吸入可抑制延髓,迅速导致昏迷甚至猝死;随后会累及肝、肾,出现肝肿大、黄疸、肝功能异常,以及蛋白尿、少尿、无尿等急性肝肾功能衰竭表现;误食还会出现恶心、呕吐、腹痛、胃烧灼感等消化系统症状,人经口摄入29.5ml即可导致死亡,吸入320g/m³,5-10分钟可致死。
3. 慢性中毒症状:长期反复接触低浓度四氯化碳,会出现头晕、乏力、失眠、记忆力减退、食欲减退等神经衰弱症状,以及肝肿大、肝区疼痛、肝功能异常,严重时发展为门静脉硬化;还可能引发球后神经炎、听力及前庭功能障碍、再生障碍性贫血等,对生殖系统也有影响,可导致大鼠植入后死亡率增加、睾丸及输精管异常。
4. 职业接触限制:根据相关标准,职业接触时间加权平均容许浓度(PC-TWA)为5mg/m,短时间接触容许浓度(PC-STEL)为30mg/m,作业环境需定期检测浓度,超标时立即停止作业并整改。
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