一、基本属性:
中文名: 三聚甲醛
英文名: 1,3,5-trioxane
中文别名: 三噁烷 | 1,3,5-三噁烷 | 1,3,5-三氧杂环已烷| 对称三恶烷 | 1,3,5-三氧六环 | 1,3,5-三恶烷
CAS号: 110-88-3
三聚甲醛物理化学性质:
密度: 1.1±0.1 g/cm3
沸点: 114.5±0.0 °C at 760 mmHg
熔点: 59-62 °C(lit.)
分子式: C3H6O3
分子量: 90.078
闪点: 45.0±0.0 °C
精确质量: 90.031693
PSA: 27.69000
LogP: -0.62
外观性状: 白色结晶, 有轻微的甲醛气味。
蒸汽压: 23.5±0.2 mmHg at 25°C
折射率: 1.385
储存条件:
储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源、水源、防静电。库温不宜超过30℃。应与氧化剂、酸性物质分开存放,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。
稳定性:
避免接触潮湿的水分。禁止与强氧化剂、酸接触。遇明火、高热及强氧化剂易引起燃烧。受热、遇酸或酸雾产生有毒、易燃气体。能与空气形成爆炸性混合物。着火时用泡沫灭火剂、二氧化碳、四氯化碳或干式化学灭火剂灭火。加热或与强酸接触能放出甲醛。
化学性质:三噁烷为甲醛的环状三聚体。易升华变成无色针状或单斜晶体。化学性质比较稳定,在封管中224 ℃加热6小时几乎不发生分解。用硫酸钾、活性炭、硫酸氢钾碳化硅以及磷酸碳化硅作催化剂,加热到220~270℃时,89%~90%变成无水甲醛。在中性或碱性溶液中稳定。在强酸性水溶液中慢慢被水解而解聚。用硫酸作催化剂时,在乙酸或其他有机溶剂中的解聚速度比水中快1000倍左右。三噁烷在气相、液相或溶液中,在Friedel-Crafts型阳离子催化剂作用下发生开环聚合,生成高分子量的聚甲醛。用高氯酸及乙酰高氯酸作催化剂可得到分子量为106的聚合体。在固相用放射线辐射时也得到高聚物。
二、主要用途:
三聚甲醛广泛应用于多个领域,主要包括:
1. 工业用途:作为树脂的交联剂,广泛用于制备酚醛树脂、脲醛树脂等。
2. 医药领域:用作药物的辅助成分,如防腐剂和抗菌剂。
3. 燃料:在某些情况下,三聚甲醛可用作固体燃料,尤其是在军事和野外生存条件下。
4. 实验室试剂:用于合成各种化合物及反应催化剂。
5. 消毒剂:在一些消毒产品中,三聚甲醛作为有效成分,有助于灭杀细菌与病毒。
三、合成路线介绍:
三聚甲醛的合成主要采用以下方法:
1. 甲醛与氨的反应:
甲醛(通常是37%的甲醛水溶液)与氨气在适当的温度和压力条件下进行反应,形成三聚甲醛。
反应方程式如下:
\[
6 \text{CH}_2\text{O} + 4 \text{NH}_3 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{N}_4 + 6 \text{H}_2\text{O}
\]
2. 加热干燥法:
在一定温度下,将甲醛和氨的混合物加热,使其脱水反应,最终得到三聚甲醛。
该反应过程需要控制温度与时间,以确保产物的纯度和收率。
四、使用注意事项:
在使用三聚甲醛时,应特别注意以下几点:
1. 安全性:三聚甲醛本身相对稳定,但在高温或酸碱环境下分解时会释放甲醛,这对健康有害。因此,在操作过程中必须佩戴适当的防护装备,如手套、口罩和护目镜。
2. 通风良好:应在通风良好的环境中使用,避免吸入甲醛蒸汽。
3. 避免暴露于湿润环境:三聚甲醛易吸湿,存储时应保持干燥,避免与水直接接触。
五、运输与存储:
1. 运输要求:
三聚甲醛应根据相关法规进行标记和分类运输。由于其可能产生甲醛气体,运输过程中需遵循危险品运输标准,确保货物密封良好。
运输车辆应具备良好的通风设施,避免高温及潮湿环境。
2. 存储要求:
存储时应置于阴凉、干燥、通风良好的地方,远离火源和热源。
应存放在密闭的容器中,标签清晰,注明危险性信息。
六、总结:
三聚甲醛作为一种重要的化工原料,在各个行业中都有着广泛的应用。然而,使用和处理时必须严格遵守安全规范,以确保人身和环境的安全。了解其基本属性、用途及合成方法,以及使用和存储注意事项,对于安全合理利用三聚甲醛至关重要。