苯类物质的特点及应用

谭 冰

黑龙江护理高等专科学校

苯作为一种化学物质有其特殊的性质。由于其自身的独特的物理和化学性质，使得苯在工业生产中和房屋装修用料中都有发挥作用，但是它本身也存在着难以避免的有毒性。因此本文从苯的特点与用途角度对这个化学物质进行简要分析。

苯在化学和工业制成品的应用以及苯在使用过程中的挥发以及实验废渣的随意堆放，本身的剧毒性得以传播，给人体和生态都带来了危害，从而越发引起了大家的关注，以下我们就简要从几个方面进行介绍和讨论。

1 苯类物质的概述

苯的总体概况

苯作为一种化学物质，在常温下呈一种透明的液态物质。它无色略带点甜味，带有刺激性的芳香味道。苯具有燃烧的性质，且有特别大的毒性，浓度达到一定标准时可以大大增高致癌率。经由皮肤表层以及呼吸系统入侵到人体内部，在人体内溶解的途径几乎没有，就是因为它具有剧毒性，因此通常使用甲苯来替代。苯作为碳氢化合物的一种，是结构最简单的芳烃，其化学式是C6H6。它对于水也具有很难溶解的特性，但对于有机溶剂具有易溶性，是用作有机溶剂的良好选择。苯构成的环系结构是苯环，属于最简单的芳环。苯分子去掉一个氢后的构造叫苯基，用Ph 表示，苯可以缩写为PhH。苯是重要的石油化工基础原料，苯的年生产数量和生产达到的技术水平是国家间石油化工发展水平相互比较的一个关键性指标。

苯类物质的分类

苯类物质主要包括苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯以及由苯构成的更多的苯的化合物等物质。

苯类物质的物理、化学特性

苯的物理性质

除了概述中陈述的苯的物理特性外，苯还具有密度小于水的特点，苯的沸点比水低，为80.1℃，熔点也很低，几乎常温状态下就会发生燃烧，大概就在摄氏度五点五度左右。但其分子质量比水重。苯虽然难溶于水，即使1kg的水中也只能溶解1.7g 苯，甚至是更少。但苯的另一特性却是作有机溶剂，它溶解有机物质与部分非极性的无机物质的性能特别好，除甘油以及乙二醇、多元醇这些特别难溶解物质不能溶解之外，大部分的有机溶剂都可溶。碘和硫这两种物质，可以溶解，其他无机物都不可在苯中溶解。苯在一定条件下与水反应，形成持续沸腾的沸物状态，温度只需控制在69℃上，此时沸腾的物体中，苯的含量能够达到91%以上。所以在许多化学实验中，为了剔除那些生成的水分的影响，通常在其中放入苯进行蒸馏，从而将水除去。

苯的化学特性

说起苯的化学特性，就必然提到三个反应。一个是任意基团和苯环结构上的氢原子间相互调换的化学反应，叫做取代反应。还有一个是单独在苯环的结构基础上发生的加成反应，苯环结构不具备碳和碳双键结构，实质是一类处于单键结构和双键结构间的特殊构成键。第三个，就是常见的燃烧反应。有毒性作为它的又一特性，必然会导致对人身体健康的危害，苯本身的挥发性很强，一旦打开盛放的密闭容器，就很容易挥发弥漫在空气中，人或者动物通过鼻腔的呼吸以及皮肤表层的直接接触，摄入量过多时，大量的苯入侵到生物体内，就会出现急性或者慢性苯中毒。化学家经过实验证明，引起生物体出现苯中毒的原因中有一定程度在于进入体内的苯发生某种化学反应形成了苯酚。苯作为毒性很强的化学物质，如果人长期暴露在苯浓度过高的环境，人的神经系统会受到损坏，急性苯中毒会导致神经出现痉挛，甚至出现短暂昏迷、严重者还会导致死亡。据了解，白血病患者当中，很大比例的人群有过苯及其有机制品的长期接触史。

2 苯类物质的应用

苯在日常生活中的运用

在20 世纪三十年代初，苯就被人类在工业上加以利用。工业上常用它作溶剂，大概的用途就是给金属脱脂。但由于苯的毒性，而溶剂的批量化生产过程必定会使人体有机会长时间接触苯溶剂，这无疑是危险的，所以目前早已不使用苯作溶剂。后来人们还发现，苯类物质的苯环结构在碰撞过程中能缓解这种碰撞效应。因此人们根据它的这一减轻爆破和震动的性能而将苯作为新型的汽油添加剂。二十世纪五十年代末，人们在没有发现更好的代替物质四乙基铅之前，几乎全部的抗爆剂使用的全部是苯。但是如今随着含铅汽油的被人们证实危害颇大后也渐渐离开了人们的视线，苯因此再次被投入使用作抗爆剂。但毕竟苯的挥发等特性对身体有不可逆转的危害，生产苯的工厂的废渣排放又难免使得地下水质同样受到了污染，许多欧洲美洲的地区已经开始意识到这个问题，并出台政策明令限制汽油中苯作添加剂的含量。

苯在工业上应用过最广泛的应属做化工原料。苯能够通过化学反应，生产很多的苯的衍生物等苯类物质。苯经过工业上大批量的加工和实验，能够通过取代实验、加成实验、氧化实验这三种基本实验合成出大量的相关苯类物质。这些物质或者是制造塑料、橡胶等的良好原料，或者是纤维制作、染料加工的重要来源，还可能被用来继续制作生活用的去污喷剂和农业用灭虫剂。由此可见，苯的用途在工业上还是很广的。苯也就是制造苯类物质的过渡性的基础的原材料。如：苯可以和乙烯反应形成乙苯，生产出的乙苯继续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。苯还能和丙烯反应合成出异丙苯，生产出的异丙苯还要再使用具体方法来批量制造苯酚。苯酚在工业上的用途也很广。譬如制作丙酮、制树脂还有工业用黏合剂，通过苯类物质的化学反应特性来生产制尼龙的环己烷以及生成另一重要化工原料顺丁烯二酸酐，被用于制作苯胺的硝基苯也是苯类物质反应的产物之一，还有农药成分中含有的各种氯苯也是经过苯的基本反应合成的，还有许多工厂用的生产用工业洗涤剂和各种添加剂，他们的主要原料就是由苯参与的反应合成的烷基苯，还有很多合成氢醌、蒽醌等化工产品的过程都需要苯的应用。

苯类物质应用中带给我们的危害

甲苯、乙苯和二甲苯这一类都是苯类物质，作为重要的工业原材料在工业上发挥着关键性作用。这些广泛应用于石油、化工、农业用药这些行业以及用于塑料、纤维、染料原料合成等行业中，导致了它们通过各种可能的渠道影响着人们的身体及其居住环境。这几种化合物在生产加工的初始过程中以及后续的运输储存使用过程中，很容易进入到水域环境和食物链中。现在的水环境中溶解的微量甲苯、乙苯和二甲苯的主要来源是城市交通运输工具汽车等的排放污染。石油化工和燃煤行业中，燃烧生成各种化合物等大气污染物的直接排放，在降水过程中沉降进入到水体中。化工厂废水不达标排放，一些填埋场旧址的地下渗透和地下储油罐遭腐蚀引起的汽油泄露，这种物质就可能吸附溶解在水域中，在地下水循环体系中就可能继续迁移转化，进而污染饮用水源以及水域中的生物，从而经过食物链最终影响的都是人类的健康。科学数据证明这不仅会损害人体的中枢神经系统，同时甲苯还对血液和遗传生殖具有不可逆转的毒性，肾或肝脏也不可避免受到危害。环保局有关部门已经将其相关化合物列成污染参数和环境监测项目对水体中进行实时监测。

还有一些行业像芳烃装置的生产流程存在苯中毒的职业高风险，针对这种潜在的危害，企业应将工程技术措施作为防范风险的第一任务。建议对苯类物质的生产装置进行密闭操作工艺设计，将传统的开放式操作进行密闭式、自动化，并将废液排放渠道全程封闭最后进行无痕迹处理，将排放物减少到最少，同时通过强力碳物质对有毒的气体等进行吸附。

3 结束语

苯类物质，既在工业领域有着一定的地位，同时也因自身的毒性给人们的生命安全造成了威胁。我们应该要在合理开发苯类物质的有利用途的同时，将其毒性控制在最低，让其尽可能为人类社会造福，减少相应的危害。