苯類物質的特點及應用

譚 冰

黑龍江護理高等專科學校

苯作為一種化學物質有其特殊的性質。由于其自身的獨特的物理和化學性質，使得苯在工業生產中和房屋裝修用料中都有發揮作用，但是它本身也存在著難以避免的有毒性。因此本文從苯的特點與用途角度對這個化學物質進行簡要分析。

苯在化學和工業制成品的應用以及苯在使用過程中的揮發以及實驗廢渣的隨意堆放，本身的劇毒性得以傳播，給人體和生態都帶來了危害，從而越發引起了大家的關注，以下我們就簡要從幾個方面進行介紹和討論。

1 苯類物質的概述

苯的總體概況

苯作為一種化學物質，在常溫下呈一種透明的液態物質。它無色略帶點甜味，帶有刺激性的芳香味道。苯具有燃燒的性質，且有特別大的毒性，濃度達到一定標準時可以大大增高致癌率。經由皮膚表層以及呼吸系統入侵到人體內部，在人體內溶解的途徑幾乎沒有，就是因為它具有劇毒性，因此通常使用甲苯來替代。苯作為碳氫化合物的一種，是結構最簡單的芳烴，其化學式是C6H6。它對于水也具有很難溶解的特性，但對于有機溶劑具有易溶性，是用作有機溶劑的良好選擇。苯構成的環系結構是苯環，屬于最簡單的芳環。苯分子去掉一個氫后的構造叫苯基，用Ph 表示，苯可以縮寫為PhH。苯是重要的石油化工基礎原料，苯的年生產數量和生產達到的技術水平是國家間石油化工發展水平相互比較的一個關鍵性指標。

苯類物質的分類

苯類物質主要包括苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯以及由苯構成的更多的苯的化合物等物質。

苯類物質的物理、化學特性

苯的物理性質

除了概述中陳述的苯的物理特性外，苯還具有密度小于水的特點，苯的沸點比水低，為80.1℃，熔點也很低，幾乎常溫狀態下就會發生燃燒，大概就在攝氏度五點五度左右。但其分子質量比水重。苯雖然難溶于水，即使1kg的水中也只能溶解1.7g 苯，甚至是更少。但苯的另一特性卻是作有機溶劑，它溶解有機物質與部分非極性的無機物質的性能特別好，除甘油以及乙二醇、多元醇這些特別難溶解物質不能溶解之外，大部分的有機溶劑都可溶。碘和硫這兩種物質，可以溶解，其他無機物都不可在苯中溶解。苯在一定條件下與水反應，形成持續沸騰的沸物狀態，溫度只需控制在69℃上，此時沸騰的物體中，苯的含量能夠達到91%以上。所以在許多化學實驗中，為了剔除那些生成的水分的影響，通常在其中放入苯進行蒸餾，從而將水除去。

苯的化學特性

說起苯的化學特性，就必然提到三個反應。一個是任意基團和苯環結構上的氫原子間相互調換的化學反應，叫做取代反應。還有一個是單獨在苯環的結構基礎上發生的加成反應，苯環結構不具備碳和碳雙鍵結構，實質是一類處于單鍵結構和雙鍵結構間的特殊構成鍵。第三個，就是常見的燃燒反應。有毒性作為它的又一特性，必然會導致對人身體健康的危害，苯本身的揮發性很強，一旦打開盛放的密閉容器，就很容易揮發彌漫在空氣中，人或者動物通過鼻腔的呼吸以及皮膚表層的直接接觸，攝入量過多時，大量的苯入侵到生物體內，就會出現急性或者慢性苯中毒。化學家經過實驗證明，引起生物體出現苯中毒的原因中有一定程度在于進入體內的苯發生某種化學反應形成了苯酚。苯作為毒性很強的化學物質，如果人長期暴露在苯濃度過高的環境，人的神經系統會受到損壞，急性苯中毒會導致神經出現痙攣，甚至出現短暫昏迷、嚴重者還會導致死亡。據了解，白血病患者當中，很大比例的人群有過苯及其有機制品的長期接觸史。

2 苯類物質的應用

苯在日常生活中的運用

在20 世紀三十年代初，苯就被人類在工業上加以利用。工業上常用它作溶劑，大概的用途就是給金屬脫脂。但由于苯的毒性，而溶劑的批量化生產過程必定會使人體有機會長時間接觸苯溶劑，這無疑是危險的，所以目前早已不使用苯作溶劑。后來人們還發現，苯類物質的苯環結構在碰撞過程中能緩解這種碰撞效應。因此人們根據它的這一減輕爆破和震動的性能而將苯作為新型的汽油添加劑。二十世紀五十年代末，人們在沒有發現更好的代替物質四乙基鉛之前，幾乎全部的抗爆劑使用的全部是苯。但是如今隨著含鉛汽油的被人們證實危害頗大后也漸漸離開了人們的視線，苯因此再次被投入使用作抗爆劑。但畢竟苯的揮發等特性對身體有不可逆轉的危害，生產苯的工廠的廢渣排放又難免使得地下水質同樣受到了污染，許多歐洲美洲的地區已經開始意識到這個問題，并出臺政策明令限制汽油中苯作添加劑的含量。

苯在工業上應用過最廣泛的應屬做化工原料。苯能夠通過化學反應，生產很多的苯的衍生物等苯類物質。苯經過工業上大批量的加工和實驗，能夠通過取代實驗、加成實驗、氧化實驗這三種基本實驗合成出大量的相關苯類物質。這些物質或者是制造塑料、橡膠等的良好原料，或者是纖維制作、染料加工的重要來源，還可能被用來繼續制作生活用的去污噴劑和農業用滅蟲劑。由此可見，苯的用途在工業上還是很廣的。苯也就是制造苯類物質的過渡性的基礎的原材料。如：苯可以和乙烯反應形成乙苯，生產出的乙苯繼續加工制造出做塑料的苯乙烯，像塑料袋等塑料制品的毒性也是源于此。苯還能和丙烯反應合成出異丙苯，生產出的異丙苯還要再使用具體方法來批量制造苯酚。苯酚在工業上的用途也很廣。譬如制作丙酮、制樹脂還有工業用黏合劑，通過苯類物質的化學反應特性來生產制尼龍的環己烷以及生成另一重要化工原料順丁烯二酸酐，被用于制作苯胺的硝基苯也是苯類物質反應的產物之一，還有農藥成分中含有的各種氯苯也是經過苯的基本反應合成的，還有許多工廠用的生產用工業洗滌劑和各種添加劑，他們的主要原料就是由苯參與的反應合成的烷基苯，還有很多合成氫醌、蒽醌等化工產品的過程都需要苯的應用。

苯類物質應用中帶給我們的危害

甲苯、乙苯和二甲苯這一類都是苯類物質，作為重要的工業原材料在工業上發揮著關鍵性作用。這些廣泛應用于石油、化工、農業用藥這些行業以及用于塑料、纖維、染料原料合成等行業中，導致了它們通過各種可能的渠道影響著人們的身體及其居住環境。這幾種化合物在生產加工的初始過程中以及后續的運輸儲存使用過程中，很容易進入到水域環境和食物鏈中。現在的水環境中溶解的微量甲苯、乙苯和二甲苯的主要來源是城市交通運輸工具汽車等的排放污染。石油化工和燃煤行業中，燃燒生成各種化合物等大氣污染物的直接排放，在降水過程中沉降進入到水體中。化工廠廢水不達標排放，一些填埋場舊址的地下滲透和地下儲油罐遭腐蝕引起的汽油泄露，這種物質就可能吸附溶解在水域中，在地下水循環體系中就可能繼續遷移轉化，進而污染飲用水源以及水域中的生物，從而經過食物鏈最終影響的都是人類的健康。科學數據證明這不僅會損害人體的中樞神經系統，同時甲苯還對血液和遺傳生殖具有不可逆轉的毒性，腎或肝臟也不可避免受到危害。環保局有關部門已經將其相關化合物列成污染參數和環境監測項目對水體中進行實時監測。

還有一些行業像芳烴裝置的生產流程存在苯中毒的職業高風險，針對這種潛在的危害，企業應將工程技術措施作為防范風險的第一任務。建議對苯類物質的生產裝置進行密閉操作工藝設計，將傳統的開放式操作進行密閉式、自動化，并將廢液排放渠道全程封閉最后進行無痕跡處理，將排放物減少到最少，同時通過強力碳物質對有毒的氣體等進行吸附。

3 結束語

苯類物質，既在工業領域有著一定的地位，同時也因自身的毒性給人們的生命安全造成了威脅。我們應該要在合理開發苯類物質的有利用途的同時，將其毒性控制在最低，讓其盡可能為人類社會造福，減少相應的危害。