異氰酸甲酯

異氰酸甲酯

異氰酸甲酯,是一種無色有刺鼻臭味、催淚瓦斯味的液體,常作為有機合成原料,用作農藥西維因的中間體。異氰酸甲酯為易燃性之劇毒性液體,當發生緊急事件時,易燃、易爆性(受熱之容器易起劇烈之反應)、禁水性與毒性(本身劇毒且會產生劇毒的氫氰酸氣體及其他刺激性及毒性氣體)將為救災之主要考量因素。

基本介紹

  • 中文名:異氰酸甲酯
  • 英文名:Methyl isocyanate 
  • 化學式:C2H3NO
  • 分子量:57.0513
  • CAS登錄號:624-83-9 
  • EINECS登錄號:210-866-3
  • 沸點:37~39℃
  • 水溶性:溶於水
  • 外觀:無色液體
  • 閃點:7℃
簡介,編號系統,物性數據,毒理學數據,生態學數據,分子結構數據,計算化學數據,性質與穩定性,貯存方法,合成方法,用途,安全信息,災害資料,說明,物性表,化性表,災害資料,健康危害,防災設備,個人類,警報設備,處理設備,中毒症狀,吸入性,接觸性,眼睛接觸,食入性,急救方式,中毒急救,吸入性,接觸性,眼睛接觸,食入性,應對措施,泄漏,火災,災後處理,泄漏救災,火災救災,災後處理,

簡介

中文名 異氰酸甲酯
英文名 Methyl isocyanate
分子式 C2H3NO
分子量 57.05

編號系統

CAS號:624-83-9
EINECS號:210-866-3
RTECS號:NQ9450000
BRN號:605318

物性數據

1.性狀:帶有強烈氣味的無色液體,有催淚性。
2.熔點(℃):-45
3.沸點(℃):37~39
4.相對密度(水=1):0.96
5.相對蒸氣密度(空氣=1):1.42~1.97
6.飽和蒸氣壓(kPa):46.3(20℃)
7.燃燒熱(KJ/mol):-1126.1
8.臨界壓力(MPa):5.48
9.辛醇/水分配係數:0.79
10.閃點(℃):-7;-22
11.引燃溫度(℃):535
12.爆炸上限(%):26
13.爆炸下限(%):5.3
14.溶解性:與水反應。

毒理學數據

1.急性毒性
LD50:51.5mg/kg(大鼠經口);213mg/kg(兔經皮)
LC50:6100ppb(大鼠吸入,6h)
2.刺激性
家兔經皮:10μl(24h),中度刺激。
家兔經眼:5μl(24h),重度刺激。
3.致突變性 姐妹染色單體交換:小鼠吸入3ppm(6h),共4d(連續)
4.致畸性 雌性小鼠受孕後8d吸入9ppm(3h),引發仔鼠肌肉骨骼系統畸形。

生態學數據

生物降解性 好氧生物降解(h):672~2688
非生物降解性
空氣中光氧化半衰期(h):1.86~18.6
一級水解半衰期(h):0.326

分子結構數據

1、摩爾折射率:15.47
2、摩爾體積:64.7
3、等張比容(90.2K):149.4
4、表面張力(dyne/cm):28.3
5、極化率:6.13

計算化學數據

1.疏水參數計算參考值(XlogP):1.1
2.氫鍵供體數量:0
3.氫鍵受體數量:2
4.可旋轉化學鍵數量:0
5.互變異構體數量:無
6.拓撲分子極性表面積29.4
7.重原子數量:4
8.表面電荷:0
9.複雜度:44
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數量:0
12.不確定原子立構中心數量:0
13.確定化學鍵立構中心數量:0
14.不確定化學鍵立構中心數量:0
15.共價鍵單元數量:1

性質與穩定性

1.穩定性 穩定
2.禁配物 水、醇類、強鹼、酸類、強氧化劑
3.避免接觸的條件 潮濕空氣
4.聚合危害 聚合
5.分解產物 氰化氫

貯存方法

儲存注意事項 儲存於陰涼、乾燥、通風良好的專用庫房內,實行“雙人收發、雙人保管”制度。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過37℃,包裝要求密封,不可與空氣接觸。應與氧化劑、酸類、醇類、鹼類、食用化學品分開存放,切忌混儲。採用防爆型照明、通風的設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。

合成方法

1.大量生產時一般採用光氣和一甲胺反應。一甲胺經蒸發器蒸發氣化,與光氣按比例配合,分別預熱後進入反應器,在高溫和壓力下生成異氰酸甲酯。整個工藝過程包括異氰酸甲酯的合成和光氣回收、異氰酸甲酯的分離和精製、尾氣氯化氫和殘液的處理。一甲胺與光氣在控制的工藝條件下製得甲氨基甲醯氯,將其用鄰二氯苯淬冷,在130℃脫去氯化氫,得到異氰酸甲酯-鄰二氯苯溶液,經蒸餾而得成品。小批量生產異氰酸甲酯可採用硫酸二甲酯和氰酸鉀為原料。將含量為99%的氰酸鉀、氧化鈣和氯化鈣一起磨碎,加入裝有鄰二氯苯和反應器內,共沸脫除微量水分。溫度控制在172-177℃,物料呈沸騰狀態,在強烈攪拌下,緩緩加入無水硫酸二甲酯,生成的異氰酸甲酯即被連續蒸出,收集沸點為40-60℃餾分即為成品,收率為89%。以氰酸鈉代替氰酸鉀時,收率為87%。也可將硫酸二甲酯滴加到氰酸鈉-輕油混合液中,在140-160℃反應。該法得到的異氰酸甲酯收率約45%。
2.異氰酸甲酯的合成方法分光氣路線和非光氣路線兩種。
光氣路線為一甲胺與光氣以等摩爾進行高溫氣相反應,生成異氰酸甲酯。一甲胺經蒸發器蒸發氣化,與光氣按比例配合,分別預熱後進入反應器,在高溫和壓力下生成異氰酸甲酯。整個工藝過程包括異氰酸甲酯的合成和光氣回收、異氰酸甲酯的分離和精製、尾氣氯化氫和殘液的處理。一甲胺與光氣在控制的工藝條件下可製得甲氨基甲醯氯,將其用鄰二氯苯淬冷,在130℃脫去氯化氫,得到異氰酸甲酯一鄰二氯苯溶液,經蒸餾而得成品。
非光氣路線可用硫酸二甲酯與氰酸鉀(鈉)作用,得到異氰酸甲酯。該方法適用於小批量生產。將含量為99%的氰酸鉀、氧化鈣和氯化鈣一起磨碎,加入裝有鄰二氯苯的反應器內,共沸脫除微量水分。溫度控制在172~177℃,物料呈沸騰狀態,在強烈攪拌下,緩緩加入無水硫酸二甲酯,生成的異氰酸甲酯即被連續蒸出,收集沸點為40~60℃餾分即為成品,收率為89%。以氰酸鈉代替氰酸鉀時,收率為87%。
非光氣路線還可採用碳酸二苯酯與甲胺反應生成甲氨基甲酸苯酯,再裂解得到異氰酸甲酯和苯酚。該法生產的異氰酸甲酯質量好,收率高,並可回收苯酚。其缺點是成本較高,設備投資大。

用途

1.異氰酸甲酯是生產一氨基甲酸酯類殺蟲劑如仲丁威、克百威、異丙威、滅多威、甲萘威、涕滅威、殘殺威、混滅威、速滅威、滅梭威等的非常重要的中間體,還可以用於合成聚氨酯橡膠、膠黏劑以及藥物血脈寧等。
2.有機合成中間體。在高分子工業中,用以合成聚異氰酸酯、聚氨酯類、聚脲樹脂和高聚膠粘劑等。在農藥工業中,用以合成西維因、涕滅威、呋喃丹等殺蟲劑和殺草丹、燕麥敵等除草劑。在分析化學中用以鑑定醇類和胺類化合物。本品還可用來改進塑膠、織物、皮革的防水性。
3.作為有機合成原料,用作農藥西維因的中間體。

安全信息

危險運輸編碼:UN 2480 6.1/PG 1
安全標識:S26S27S28S36/S37/S39
危險標識:R12R26R41R42R63R24/25R37/38R42/43

災害資料

說明

異氰酸甲酯為一易燃、易爆且具揮發性之劇毒性液體,重要之特性如下:

物性表

項目 物性資料
氣味 刺鼻臭味、催淚瓦斯味
比重 0.960 (25℃)
蒸氣壓 348mmHg (20℃),1399mmHg (55℃)
蒸氣密度 1.97 (空氣=1, 20℃)

化性表

項目 化性資料
腐蝕性 ⑴腐蝕鐵、銅、鋼、鋅、錫類製品及其合金製品。⑵可由PE材質中溢出,與大多數化學品起作用。⑶氟化物樹脂對它有抵抗力。
危害性聚合 會產生危害性之聚合反應:⑴通常加有抑制劑防止聚合。⑵未抑制處理之蒸氣單體於儲槽或密閉之罐中會形成聚合物。
反應性與 不兼容性 ⑴與水會起激烈之失控反應,生成二氧化碳及甲胺氣體。⑵與酸、鹼及氨類接觸,會起反應,放出二氧化碳及甲胺氣體。⑶會與胺類、鐵、錫、銅及其鹽類作用。
分解性 燃燒時會產生氰化氫與氮氧化物等刺激性與毒性氣體。

災害資料

項目 災害資料
爆炸極限 5.3~26%

健康危害

項目 健康災害資料
容許濃度 0.02ppm,0.05mg/m3
動物半致死劑量(LD50) 51.5mg/kg (大鼠、吞食)
動物半致死濃度(LC50) 6.1ppm (6小時,大鼠、吸入)
立即危害濃度(IDLH) 3ppm
致癌性分類 無

防災設備

異氰酸甲酯之救災需針對人員防護、火災爆炸預防及泄漏控制等方面選用適當防災器材設備:

個人類

使用範圍 設備規格
氣體濃度3ppm以上之區域或未知濃度之狀況 A級防護衣具,包括:⑴氣密式連身防護衣 ⑵正壓全面式自攜式空氣呼吸器(置於防護衣內) ⑶防護手套(聚乙烯醇、鐵氟龍材質) ⑷防護鞋(靴)
氣體濃度3ppm以下之區域且空氣中氧氣濃度高於19.5%者。C級防護衣具,包括:⑴非氣密式連身防護衣 ⑵全面式或半面式空氣濾清式口罩(適用異氰酸甲酯者) ⑶防護手套(聚乙烯醇、鐵氟龍材質) ⑷防護鞋(靴)

警報設備

偵測對象 設備 偵測範圍
毒性濃度
可燃性濃度 攜帶式或固定式可燃性氣體偵測器 0~100% LEL
附註:依據毒性化學物質管理法施行細則第18條、第20條及(82)環署毒字第31061號公告事項五~(二)之規定,異氰酸甲酯之運作場所需裝設偵測及警報設備。

處理設備

設備名稱 功能 規格
吸收體 救漏除污 ⑴撒吸附劑(如木屑、活性碳、砂等) ⑵用通用型吸收棉圍堵
滅火器具 滅火冷卻 撒水、化學乾粉、泡沫、二氧化碳

中毒症狀

異氰酸甲酯可經由呼吸、皮膚或誤食而使人體中毒,與之接觸可使皮膚及眼睛灼傷。大量吸入、食入或由皮膚進入都可致命。

吸入性

吸入情況 中毒之症狀
低濃度 造成流淚及鼻腔、咽喉部的刺激。
高濃度 造成咳嗽、呼吸困難、胸痛、分泌物增加等等,甚至肺水腫及有生命危險。

接觸性

對皮膚有刺激性,可能引起過敏,造成氣喘發作。

眼睛接觸

濃度4ppm時感到刺激並引起流淚,繼續暴露可能對眼睛造成永久性傷害。

食入性

可產生噁心、嘔吐、腹部絞痛等腸胃道症狀,嚴重者會合併躁動不安、混亂、抽搐之神經症狀。

急救方式

異氰酸甲酯搶救者需按前述救災設備中之個人防護設備完整穿戴,方可進入災區救人,而急救之重點是將患者迅速搬離現場至通風處,檢查患者之中毒症狀,判斷出中毒路徑給予適當之救護(參見圖15.1)。

中毒急救

檢查項目 急救原則
眼睛 呼吸、心跳 ⑴不管吸入性、接觸性或食入性中毒之傷害,均可先給予100%氧氣。⑵若意識不清,則將患者置於復甦姿勢,不可餵食。⑶若無呼吸、心跳停止,立即施予心肺復甦術(CPR)。⑷立即請人幫忙打電話給119求救。⑸立即送醫。⑹救護人員到達前,則依下列2,3,4,5項處理。

吸入性

急救順序 步驟
立即處置 ⑴給予100%氧氣。⑵立即喊叫或請人幫忙打電話求救。⑶檢查呼吸,若呼吸停止,去除口鼻中的分泌物施以人工呼吸(不宜用口對口人工呼吸)。⑷若心跳停止,立即施以體外心臟按摩。
後續處置 立即送醫。

接觸性

急救順序 步驟
立即處置 ⑴以肥皂或中性清潔劑及水清洗皮膚。⑵沖洗時以剪刀將污染衣服脫除,同時也將鞋子與襪子脫除。⑶繼續用水沖洗至少15~30分鐘。⑷沖洗結束時,利用乾淨衣物,覆蓋受傷部位。
後續處置 立即送醫。

眼睛接觸

急救順序 步驟
立即處置 ⑴立即且持續用清水沖洗眼睛至少15至30分鐘。⑵隱形眼鏡必先除去或用水將它衝出來。⑶用濕潤棉棒將眼睛任何可移除之異物移除。⑷不時地將患者上下眼皮撥開沖洗,因病患可能疼痛而無法張眼。⑸沖洗完畢用乾淨紗布覆蓋,並以紙膠布固定。
後續處置 立即送醫。

食入性

急救順序 步驟
立即處置 ⑴若無呼吸,立即施予人工呼吸。⑵若心跳停止,立即施予體外心臟按摩。⑶切勿催吐。⑷若有意識,用水徹底地潤洗口腔。⑸食入10分鐘內,若患者無意識喪失或嘔吐,可給予喝240~300毫升的水或牛奶,以稀釋其濃度。⑹若患者自發性嘔吐,讓患者向前傾或仰躺時頭部側傾,以減低吸入嘔吐物,造成呼吸道阻塞之危險。
後續處置 立即送醫。

應對措施

泄漏

⑴泄漏出時,應緊急封鎖隔離泄漏區四周300公尺之範圍。
⑵切斷引火源(禁止吸菸、火焰、火花)。
⑶保持位於上風處及遠離低洼處。
⑷進入危險區域觀察前,須按前述救災設備中之個人防護設備完整穿戴。
⑸小量泄漏時,由近而遠逐一疏散下風處2公里內之居民。
⑹大量泄漏時(大於十噸),緊急封鎖距離應擴大至四周450公尺,疏散距離應擴大至5.6公里以上。
⑺視氣流狀況與氣雲之擴散速率,疏散距離可擴大至10公里。
⑻更大量之泄漏(百噸以上),疏散距離應再加倍。

火災

⑴緊急封鎖隔離火場四周150公尺範圍。
⑵保持位於上風處及遠離低洼處。
⑶進入災區觀察前,須按前述救災設備中之個人防護設備完整穿戴。
⑷由近而遠,逐一疏散四周800公尺與火災濃煙影響範圍內之居民。
⑸大量泄漏所引起之火災,疏散距離應再加倍。
⑹若有未完全燃燒之異氰酸甲酯殘留火場中,封鎖隔離與疏散距離應比照泄漏狀況。

災後處理

泄漏救災

嚴重度 應對措施
小量 ⑴切斷所有引火源,危險區域內禁止生火吸菸。⑵在無火災情況下,必須按前述救災設備中之個人防護設備完整穿戴。⑶不要接觸或走越泄漏液。⑷以大量水沖洗污染區域。
大量 ⑴切斷所有引火源,危險區域內禁止生火吸菸。⑵在無火災情況下,必須按前述救災設備中之個人防護設備完整穿戴。⑶不要接觸或走越泄漏液。⑷於泄漏液上噴撒覆蓋蒸氣抑制泡沫,以降低泄漏液之蒸發。⑸在泄漏液之前端築堤圍堵,待繼續處理回收。

火災救災

嚴重度 應對措施
小火 ⑴使用乾粉、二氧化碳、水霧或泡沫來滅火。⑵保持最大距離來作滅火動作。⑶在火災熱輻射狀況下,靠火焰側之容器壁施以水霧冷卻,直至撲滅火災。⑷不要直接將水噴入容器內。
大火 ⑴使用水霧或泡沫來滅火。⑵保持最大距離來作滅火動作。⑶在火災熱輻射狀況下,靠火焰側之容器壁施以水霧冷卻,直至撲滅火災。⑷若因火災致使儲槽安全閥聲響大作或是槽壁變色,立即退出。⑸對於裝卸區的大火,應使用自動式搖擺噴塔大量水霧冷卻。⑹消防人員必須按前述救災設備中之個人防護設備完整穿戴,使用水霧、泡沫滅火。

災後處理

⑴泄漏區域需進行通風換氣,再將其氣體導入氣體燃燒塔。
⑵少量泄漏液以蛭石、細沙、土或類似物質吸收,吸收後之廢棄物,小心得移入合適之密封桶中,再將其氣體抽出導入氣體燃燒塔。
⑶大量泄漏液以合適之幫浦(須防其易燃性),回收處理。
⑷外 物勿排入下水道,以免引起爆炸。
⑸事後應以清潔劑和水,徹底清洗災區,產生之廢水應導入廢水處理場。

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