物理性質
相對密度(水=1):0.98
相對蒸氣密度(空氣=1):2.07
飽和蒸氣壓(kPa):53.32(16℃)
燃燒熱(kJ/mol):978.7
臨界溫度(℃):214
臨界壓力(MPa):6.00
閃點(℃):-32
引燃溫度(℃):449
爆炸上限(V/V%):32.0
爆炸下限(V/V%):4.5
化學性質
醛的通性
可被氧化,也可被還原:
甲酸甲酯含有醛基,能夠被催化氧化為CHOCOOH;
銀氨溶液反應:
HCOOCH+2Ag(NH)OH→加熱CHOCOONH+3NH+2Ag+HO;
菲林試劑反應:
甲酸甲酯因為是甲酸和甲醇的酯,甲酸部分還有醛基,所以會和氫氧化銅(新制)産生菲林試劑反應,生成磚紅色氧化亞銅沉澱
HCOOCH+2Cu(OH)=HOCOOCH+CuO+2HO;
還原性:
甲酸中的羧基是相當的穩定,不會被還原,但是甲酸還有“HCO-”部分是“醛基”,可以加氫變成HOCH-,而變成HOCHOCH。醛基是可以在Ni催化的情況下被還原為羟基的。
反應方程式為:HCOOH+2H——Ni催化→CHOH+HO;
反應原理是甲酸中的醛基先變成羟基,由于一個碳原子上不能同時存在兩個羟基,所以這兩個羟基脫水,又變成一個醛基。此醛基再次被還原,最終變成甲醇。
酯的通性
水解反應:
在堿性條件下反應,或在加熱條件下由無機強酸催化反應HCOOCH+NaOH=HCOONa+CHOH;
燃燒(分解)
極易燃,其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱或與氧化劑接觸,有引起燃燒爆炸的危險。在火場中,受熱的容器有爆炸危險。其蒸氣比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇明火會引着回燃。
燃燒(分解)生成一氧化碳、二氧化碳。
HCOOCH+2O=點燃=2CO+2HO
産品用途
用作醋酸纖維素和硝酸纖維素的溶劑、DMF的原料。
農藥多菌靈殺蟲劑的溶劑。
在酚醛樹脂中用作固化劑。
用于水果、各類煙草的熏蒸劑。
作醫藥中間體和熏蒸殺菌劑。
常用作磺酸甲基嘧啶、磺酸甲氧嘧啶、鎮咳劑美沙芬等藥物的合成原料。
制備方法
實驗室制法
甲醇中的羟基(-OH)與甲酸中羧基(-COOH)上的氫原子(-H)發生酯化反應就得到甲酸甲酯(HCOOCH3)了。(應有幹燥劑如氯化鈣存在,且制得後應用無水碳酸鈉幹燥)
反應方程式:HCOOH+CHOH<—>HCOOCH+HO
工業制法1甲醇脫氫法
甲醇經預熱、汽化、過熱後在專用催化劑上進行脫氫反應,反應産物冷卻冷凝後用低溫甲醇吸收甲酸甲酯後氣液分離,液相産品經精餾後得到産品。為反應甲醇在系統循環,氣相産物氫氣(含85%)引出界外另作它用。該工藝由于選擇高性能的脫氫催化劑,甲醇單程轉化率≥30%,甲酸甲酯選擇性≥85%,工業裝置催化劑壽命可達2.5年以上。
産品指标:
外觀:無色純淨液體
純度:≥99.5%
水份:≤0.05%
色度:≤10
制得1噸甲酸甲酯主要消耗定額:甲醇1.3噸、冷卻水4噸、電200KWh、燃煤220kg。
副産氫氣(含量85%)800Nm3、蒸汽3.5噸。
三廢處理:副産氫氣可直接用作燃料或經變壓吸附提純後用作加氫原料。
工業制法2二氧化碳法
在三氟化硼的甲醇溶液中,以銥絡合物作催化劑,通入二氧化碳和氫氣,在100℃,5.88MPa下反應生成甲酸甲酯。
工業制法3直接酯化法
甲酸與甲醇在氯化鈣存在下進行酯化,再用無水碳酸鈉進行幹燥,經過濾得甲酸甲酯成品。由甲酸與甲醇進行酯化而得,回流2.5h,蒸餾即得成品。反應時也可以不加氯化鈣将甲酸與甲醇加熱回流,蒸餾收集相對密為0.947的餾出液,得甲酸甲酯,收率為90%。
原料消耗定額:甲酸845kg/t、甲醇600kg/t。
其他制法
甲醇羰基化法。
甲醇氧化脫氫法。
合成氣一步合成法。
安全防護
健康危害
侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。
健康危害:本品有麻醉和刺激作用。人接觸一定濃度的本品,發生明顯的刺激作用;反複接觸可緻痙攣甚至死亡。
毒理性
急性毒性:LD501622mg/kg(兔經口)
亞急性和慢性毒性:
貓吸入2300mg/m3,25小時,1小時30分鐘後運動失調,側卧2~3小時内死亡(肺水腫);
豚鼠吸入25g/m3×3~4小時,緻死;
人經口500mg/kg,最小緻死劑量。
應急處置
一、洩漏應急處理
迅速撤離洩漏污染區人員至安全區,并進行隔離,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿消防防護服。盡可能切斷洩漏源。防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。小量洩漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水沖洗,洗水稀釋後放入廢水系統。大量洩漏:構築圍堤或挖坑收容;用泡沫複蓋,降低蒸氣災害。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器内,回收或運至廢物處理場所處置。
廢棄物處置方法:焚燒法。
二、防護措施
呼吸系統防護:空氣中濃度超标時,應該佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。緊急事态搶救或撤離時,建議佩戴空氣呼吸器。
眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。
身體防護:穿防靜電工作服。
手防護:戴乳膠手套。
其它:工作現場嚴禁吸煙。工作畢,淋浴更衣。注意個人清潔衛生。
三、急救措施
皮膚接觸:脫去被污染的衣着,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。
眼睛接觸:提起眼睑,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。
吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。即使就醫。
食入:飲足量溫水,催吐,就醫。
四、燃燒處理措施
滅火方法:盡可能将容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻,直至滅火結束。處在火場中的容器若已變色或從安全洩壓裝置中産生聲音,必須馬上撤離。
滅火劑:抗溶性泡沫、幹粉、二氧化碳、砂土。用水滅火無效。
環境标準
前蘇聯标準:車間空氣中有害物質的最高容許濃度為250mg/m3。
空氣中嗅覺阈濃度約為66~72ppm。