二甲苯
有机化合物
二甲苯，化学式为C8H10，二甲苯或二甲苯芳族烃混合物，组成的苯环在不同位置两个甲基基团。存在邻、间、对三种异构体，分别是邻二甲苯，（CAS号为95-47-6）、间二甲苯（CAS号为108-38-3）、对二甲苯，（CAS号为106-42-3）。二甲苯的三种异构体分子式C8H10，或通过半结构式C6H4(CH3)2表示。在工业上，二甲苯即指上述异构体的混合物。
工业生产
二甲苯是由甲苯和苯的甲基化而被生产。商业或实验室级生产二甲苯，通常产生约含有40-65%的间二甲苯和各高达20%的邻二甲苯，对二甲苯和乙苯。通过专利的方法产生异构体的比率可被移动，以有利于产出高价值的对二甲苯。这些转换是通过沸石催化。
磺化法制备二甲苯
间-二甲苯和对-二甲苯混合馏分（即混二甲苯馏分）同浓硫酸反应，使间-二甲苯发生选择磺化，从而将间-二甲苯和对-二甲苯分离的方法。混二甲苯馏分同浓硫酸接触，在30～35 ℃下，间-二甲苯被选择磺化，生成间-二甲苯磺酸。
对-二甲苯不发生磺化反应。分离得到的间-二甲苯磺酸经水解、中和、精馏，可以得到纯度为95～98%的间-二甲苯。含对-二甲苯的不磺化物经碱中和、结晶，可以得到纯度为95%的对-二甲苯。
结晶法
将含有间-二甲苯和对-二甲苯的混二甲苯馏分进行共熔结晶（结晶温度为53.1 ℃），得到含对-二甲苯12.5%、间-二甲苯87.5%的共熔物，再通过二次结晶分离这两种产品的方法。经第一次结晶并过滤得到的晶体，即为工业间-二甲苯。滤液进行第二次结晶时，加入适量四氯化碳，它可以与对-二甲苯形成初始结晶温度为-40 ℃的固态络合物，与间-二甲苯形成初始结晶温度为-78 ℃的固态络合物。控制结晶温度，仅使四氯化碳和对-二甲苯结晶。过滤得到的结晶经熔化，用精馏法分离出四氯化碳，得到对-二甲苯。滤液经精馏回收四氯化碳后，得到间-二甲苯。过程中的四氯化碳循环使用。
物质结构
二甲苯可以分为：
邻二甲苯，苯环上的两个甲基处于邻位。
间二甲苯，苯环上的两个甲基处于间位。
对二甲苯，苯环上的两个甲基处于对位。
以上三者的熔点顺序：对>邻>间。
以上三者的沸点顺序：邻>间>对。
理化性质
无色透明液体。有芳香烃的特殊气味。系由45%～70%的间二甲苯、15%～25%的对二甲苯和10%～15%邻二甲苯三种异构体所组成的混合物，易流动，能与无水乙醇、乙醚和其他许多有机溶剂混溶。
二甲苯具刺激性气味、易燃，与乙醇、氯仿或乙醚能任意混合，在水中不溶。沸点为137～140 ℃。二甲苯属于低毒类化学物质，美国政府工业卫生学家会议(ACGIH)将其归类为A4级，即缺乏对人体、动物致癌性证据的物质。塑料、燃料、橡胶，各种涂料的添加剂以及各种胶粘剂、防水材料中，还可来自燃料和烟叶的燃烧气体。
分子结构数据
1、摩尔折射率：35.9
2、摩尔体积(cm3/mol)：121.9
3、等张比容(90.2 K)：282.5
4、表面张力(dyne/cm)：28.7
5、介电常数：2.39
6、极化率(10-24 cm3)：14.23
7、单一同位素质量：106.07825 Da
8、标称质量：106 Da
9、平均质量：106.165 Da
5 计算化学数据
1、疏水参数计算参考值(XlogP)：3.2
2、氢键供体数量：0
3、氢键受体数量：0
4、可旋转化学键数量：0
5、拓扑分子极性表面积(TPSA)：0
6、重原子数量：8
7、表面电荷：0
8、复杂度：58.4
9、同位素原子数量：0
10、确定原子立构中心数量：0
11、不确定原子立构中心数量：0
12、确定化学键立构中心数量：0
13、不确定化学键立构中心数量：0
14、共价键单元数量：1
健康影响
毒性
误食入二甲苯溶剂时，即强烈刺激食道和胃，并引起呕吐，还可能引起血性肺炎，应立即饮入液体石蜡，立即送医诊治。二甲苯蒸汽对小鼠的LC为6×10-3，大鼠经口最低致死量4000 mg/kg。
二甲苯对眼及上呼吸道有刺激作用，高浓度时，对中枢系统有麻醉作用。急性中毒：短期内吸入较高浓度本品可出现作。慢性影响：长期接触有神经衰弱综合症，女性有可能导致月经异常。皮肤接触常发生皮肤干燥、皲裂、皮炎。
代谢和降解
在人和动物体内，吸入的二甲苯除3%～6%被直接呼出外，二甲苯的三种异构体都有代谢为相应的苯甲酸（60%的邻二甲苯、80%～90%的间二甲苯、对二甲苯），然后这些酸与葡萄糖醛酸和甘氨酸起反应。在这个过程中，大量邻-苯甲酸与葡萄糖醛酸结合，而对-苯甲酸必乎完全与甘氨酸结合生成相应的甲基马尿酸而排出体外。与此同时，可能少量形成相应的二甲苯酚与2-甲基-3-羟基苯甲酸（2%以下）。
残留与蓄积
二甲苯蒸汽的经皮吸收与直接接触液体相比是微不足道的。二甲苯的残留和蓄积并不严重，进入人体的二甲苯，可以在人体的NADP（转酶II）和NAD（转酶I）存在下生成甲基苯甲酸，然后与甘氨酸结合形成甲基马尿酸在18小时内几乎全部排出体外。即使是吸入后残留在肺部的3%-6%的二甲苯，也在接触后的3小时内（半衰期为0.5～1小时）全部被呼出体外。评价接触二甲苯的残留试验，主要是测定尿内甲基马尿酸的含量，也有人建议测定呼出气体中或血液中二甲苯的含量，但后者的结果往往并不准确。由于甲基马尿酸并不天然存在于尿中，又由于它几乎是全部滞留的二甲苯代谢物，因而测定它的存在是最好的二甲苯接触试验的确证。二甲苯能相当持久地存在于饮水中。自来水中二甲苯的浓度为5 mg/L时，其气味强度相当于5级，二甲苯的特有气味则要过7至8天才能消失；气味强度为3级时则需4至5天。河水中二甲苯的气味保持的时间较短，这与起始浓度的高低有关，一般可保留3至5天。
迁移转化
二甲苯主要由原油在石油化工过程中制造，它广泛用于颜料、油漆等的稀释剂，印刷、橡胶、皮革工业的溶剂。作为清洁剂和去油污剂，航空燃料的一种成分，化学工厂和合成纤维工业的原材料和中间物质，以及织物的纸张的涂料和浸渍料。二甲苯可通过机械排风和通风设备排入大气而造成污染。一座精炼油厂排放入大气的二甲苯高达13.18～1145 g/h，二甲苯可随其生产和使用单位所排入的废水进入水体，生产1吨二甲苯，一般排出含二甲苯300～1000 mg/L的废水2吨。由于二甲苯在水溶液中挥发的趋势较强，因此可以认为其在地表水中不是持久性的污染物。二甲苯在环境中也可以生物降解，但这种过程的速度比挥发过程的速率低得多。挥发到空中的二甲苯也可能被光解，这是它的主要迁移转化过程。
二甲苯由呼气和代谢物从人体排出的速度很快，在接触停止18小时内几乎全部排出体外，二甲苯能相当持久的存在于饮水中。由于二甲苯在水溶液中挥发性较强，因此，可以认为其在地表水中不是持久性污染物。二甲苯在环境中也可以生物降解和化学降解，但其速度比挥发低得多，挥发到空气中的二甲苯可被光解。可与氧化剂反应，高浓度气体与空气混合发生爆炸。二甲苯有中等程度的燃烧危险。由于其蒸汽比空气重，燃烧时火焰沿地面扩散。二甲苯易挥发，发生事故现场会弥漫着二甲苯的特殊芳香味，倾泄入水中的二甲苯可漂浮在水面上，或呈油状物分布在水面，可造成鱼类和水生生物的死亡。
泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。尽可能切断泄漏源，防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。
小量泄漏：用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗，洗液稀释后放入废水系统。
大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容；用泡沫覆盖，抑制蒸发。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。迅速将被二甲苯污染的土壤收集起来，转移到安全地带。对污染地带沿地面加强通风，蒸发残液，排除蒸汽。迅速筑坝，切断受污染水体的流动，并用围栏等限制水面二甲苯的扩散。
防护措施
呼吸系统防护：空气中浓度较高时，佩戴过滤式防毒面具（半面罩）。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴空气呼吸器。
眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。
身体防护：穿防毒物渗透工作服。
手防护：戴橡胶手套。
其他：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
急救措施
皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
食入：饮足量水，催吐。就医。
危险特性
易燃，其蒸汽与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。流速过快，容易产生和积聚静电。其蒸汽比空气重，能在较低处扩散至相当远的地方，遇明火会引着回燃。
燃烧（分解）产物：一氧化碳、二氧化碳。
人体中毒分析
二甲苯可经呼吸道、消化道及皮肤吸收并迅速进入血液分布到富含脂肪的组织中，以脑、肾上腺、骨髓和肝脏内最高；其大部分在体内迅速氧化为苯甲酸或甲基苯甲酸与甘氨酸反应生成马尿酸或甲基马尿酸后大部分与葡萄糖醛酸及硫酸结合随尿排出。流行病学调查及临床观察发现呼出气、血中的二甲苯以及尿中马尿酸及甲基马尿酸的含量与空气中二甲苯的浓度有很好的相关关系。国外有6例急性中毒病例测定了呼出气和血中的二甲苯， 3例死亡病例还测定了组织内的二甲苯含量，均见明显增高；国内的病例报告尚缺乏此类资料，有必要进一步开展研究以明确其在诊断中的意义。
急性二甲苯中毒，以中枢神经系统的麻醉作用为主要临床表现，故以意识障碍的程度作为分级的依据，如出现意识模糊、嗜睡、朦胧状态、谵妄状态等表现时为轻度中毒；出现昏迷即为重度中毒。
急性二甲苯中毒时还可引起皮肤粘膜、心、肺、肝、肾等器官的损害，通常中毒的程度愈重发生器官损害的机率愈高。重度中毒患者尚可出现多器官功能损伤或衰竭。故在考虑甲苯中毒诊断时，除以中枢神经系统损害程度为主要依据外,对其他脏器的损害也不应忽视。如就接触反应而言,系指只出现头痛、头晕、乏力等神经系统症状，尚未发生意识障碍，但如合并接触性皮炎或I度房室传导阻滞，则可按照各种损伤自身的诊断标准进行分级。如可划为轻度中毒等；轻度中毒患者若出现肝、肾、心或多器官损害，有的则可划为重度中毒。
在作业环境中二甲苯常与其他有机溶剂混合存在，临床上可有毒作用相加的表现,提示多种毒物的联合作用不容忽视。
非职业性中毒多为误服或滥用所致，临床表现与职业中毒相似。但口服者的消化道症状及肝、肾损害更为明显；滥吸时尚可引起肺损害。如一组口服相同剂量的急性二甲苯中毒患者及时就诊者病损较轻，大部分患者3天左右痊愈；而3天后就诊者多合并多器官功能衰竭，虽经抢救但无效死亡。故在中毒早期及时救治极为重要。[10]
对于急性二甲苯中毒，尚无特效疗法，临床主要采取脱离接触、去除病因、应用葡萄糖醛酸促进排泄并予支持对症治疗以保护中枢神经及肝、肾、心、肺等重要脏器。
二甲苯中毒
致病原因
1．制造、使用、贮存、运送甲苯、二甲苯的石油化工业，油漆涂料、染料、塑料、橡胶、皮革、糖精、人造麝香和合成纤维等生产中，发生管道、贮制度意外损坏、阀门漏气等情况下，较长时间大量吸入高浓度甲苯、二甲苯蒸汽可以引起急性中毒。
2．在密闭型的贮罐糟内涂刷以甲苯、二甲苯为溶剂的防腐涂料，因无良好通风，大量甲苯、二甲苯蒸汽积聚，可使作业工发生急性中毒。曾见报道针织厂窗紧完备的印花车间用含甲苯的洗液水清洗印花强桌面而引起7名女工发生急性甲苯中毒。
一般甲苯、二甲苯空气浓度200~300 mg/m3 吸入8 h即可产生轻度中毒症状，3.76 g/m3浓度吸入1h即发生急性中毒，71.4 g/m3浓度下数分钟可使吸入者迅速昏迷、死亡。
3．经皮或误服致急性中毒者，罕见报道。
急救处理
1、立即移至空气新鲜处，必要时给予吸氧。除去沾染衣物及皮肤上毒物。
2、解毒剂可用葡萄糖醛酸内脂（参见急性苯中毒）。
3、对症处理：口服维生素B族、防治脑水肿等。
预防
1、加强车间通风、排气和生产设备的密闭、检修。
2、经常监测空气中甲苯浓度。
3、注意个人防护，必要时戴防护用品。
4、定期体检，严格掌握禁忌证。
预后
一般愈后良好，即使是重度中毒昏迷者，只要及时获得积极抢救，也多能恢复神志，逐渐康复，不留后遗症，仅个别患者有头部胀痛，并可持续较长时间。 经治疗病情恢复后，一般休息3~7 d，仍可从事原工作；病情较重者，休息时间可适当延长，出现精神异常或昏迷者，痊愈后可考虑调离苯类作业。
用途
1.用作硝基喷漆、涂料、胶黏剂及清漆的溶剂，并用来制造苯胺、苯酚、苦味酸、染料、人造麝香、合成纤维、医药、香料、杀虫剂等的原料及橡胶助
2.用于测定化合物中水分。精密光学仪器、电子工业的溶剂和清洗剂。
3.用作溶剂、精密光学仪器及电子工业用的清洗剂。
4.用于电子工业，常作清洗去油剂及某些光刻胶溶剂。
储存方法
1.保持贮藏器密封、储存在阴凉、干燥的地方，确保工作间有良好的通风或排气装置。
2.该产品的包装及贮运参见苯。包装、标志、贮运及交货验收按ZBE300005进行。
标准规定
污染来源
二甲苯是重要的化工原料，有机合成、合成橡胶、油漆和染料、合成纤维、石油加工、制药、纤维素等生产工厂的废水废气，以及生产设备不密封和车间通风换气，是环境中二甲苯的主要来源。运输、贮存过程中的翻车、泄漏，火灾也会造成意外污染事故。
环境标准
中国(TJ36-79) 车间空气中有害物质的最高容许浓度：100 mg/m3（二甲苯）
中国(TJ36-79) 居住区大气中有害物质的最高容许浓度：0.30 mg/m3（一次值、二甲苯）
中国(GB16297-1996)大气污染物综合排放标准（二甲苯）
①最高允许排放浓度(mg/m3)：70；90
②最高允许排放速率(kg/h)：二级1.0～10；1.2～12；三级1.5～15；1.8～18
③无组织排放监控浓度限值：1.2 mg/m3；1.5 mg/m3
中国(CJ 3020-1993)饮用水源中有害物质的最高容许浓度：0.5 mg/L（二甲苯）
中国(GB3838-2002)地表水环境质量标准(I、II、III类水域特定值） 0.5 mg/L（二甲苯）。
中国(GB8978-1996)污水综合排放标准 一级：0.4 mg/L；二级：0.6 mg/L；三级：1.0 mg/L。
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