【知识点】化学实验基本知识：工业清洗常用的有机溶剂

工业清洗中常用的有机溶剂从化学结构上属于烃类、卤代烃类、醇类、醚类、酯类高沸点共沸溶剂，因此分为烃类溶剂、卤代烃类溶剂、醇类溶剂。和其他有机溶剂。

(1）烃类溶剂

碳氢化合物的主要来源是石油。石油分馏得到的烃类经济剂的化学成分主要是烷烃、环烷烃和芳烃。工业清洗中常用的烃类溶剂又可分为低沸点石油溶剂、芳烃溶剂、高沸点石油溶剂和松香类溶剂。

①低沸点石油溶剂。

这类溶剂包括石油醚和石油分馏得到的汽油。其主要成分是分子量相对较低的烷烃和环烷烃（典型成分为正己烷和环己烷）。这种溶剂的优点是无毒、无腐蚀性。他们

具有低KB值，高苯胺点，对非极性矿物油污垢溶解性好。广泛用于丁基金属材料的脱脂去污清洗。缺点是闪点低，容易燃烧。

②芳烃溶剂。

这类溶剂的主要代表是苯、甲苯和二甲苯。工业溶剂中的二甲苯是邻位、间位和对位异构体的混合物。石油分馏得到的烃类溶剂可能含有芳香烃，但用于工业清洗的溶剂

苯、甲苯和二甲苯的纯溶剂来自化工生产。

芳烃类溶剂具有高KB值、低苯胺点、对油性油渍溶解力强等优点。明显的缺点是毒性很大，是形成化学烟雾和造成空气污染的一个因素。其中，苯的毒性最大。研究表明，苯具有致癌作用。因此，使用苯作为溶剂时，应特别注意安全。芳烃溶剂都是易燃物质。例如苯的闪点为-11.1℃，当空气中含量达到1.5%~8%的范围时会引起爆炸。二甲苯不仅有毒，而且沸点高（144°C），用作清洗溶剂时很难干燥。由于芳烃溶剂易燃、毒性等问题，减少了工业清洗的使用范围，仅在特殊和必要的情况下使用。

③高沸点石油溶剂。这类溶剂是石油在较高温度下分馏得到的产物，通常用于清洗的煤油属于这一类。

这类溶剂的特点是价格便宜，而且由于其沸点高、挥发性差、不易燃、安全性好、空气污染少、有一定的生物降解性，适当的处理可以减少对溶剂的影响。环境。污染。但这类溶剂KB值低，脱脂能力差。在干洗过程中，常采用加热、搅拌等物理作用来提高洗涤能力，而洗涤后的高沸点馏分不易干燥，这也是使用中应注意的问题。

④松香系溶剂。这种溶剂是从植物来源获得的烃溶剂。松油是松香溶剂的典型代表。是针叶松的茎、叶、枝经水蒸气蒸馏而得的产品。主要成分是α-蒎烯、β-蒎烯、二戊烯等。一种复杂的混合物。松油是一种优良的烃类溶剂，溶解油性有机物的性能优于甲苯和二甲苯。可用作树脂、油漆和纤维素醚的溶剂。沸点、燃点高，使用安全。但其缺点是易氧化成树脂状物质，与空气中的氧气和光照条件下接触会变质。

（2）卤代烃合成溶剂

如果烃分子中的部分或全部氢原子被氢原子取代，则得到氯代烃，如果烃分子结构中也引入氟原子，则得到氯氟烃。氯代烃类和氯氟烃类的合成溶剂统称为卤代烃类溶剂。常用的卤代烃溶剂是由甲烷、乙烷、乙烯等小分子烃卤化而得。如二氯甲烷、氯仿和四氯化碳由甲烷和二氯二氟甲烷、一氟三氯甲烷组成； 1,1,1-三氯乙烷和三氯三氟乙烷；由乙烯制得的三氯乙烯和四氯乙烯。

卤代烃溶剂是相对密度大于水且不溶于水的液体。不含氢原子的分子是不易燃的，含有氢原子的分子是不易燃的。而且对油污有很强的溶解能力，脱脂能力比石油溶剂强10倍左右。由于卤代烃溶剂易挥发，回收时能耗小。近年来，在工业清洗领域的诸多领域，在替代石油溶剂方面发挥了重要作用。但氯代烃是化学不稳定物质，其分解产物剧毒，这是一个重要缺点，对金属和塑料有一定的腐蚀作用。氯氟烃没有氯代烃的这些缺点，但对大气臭氧层有破坏作用。目前，它们已经引起了强烈的关注，并正在逐渐被禁止。

下面介绍几种常见的卤代烃溶剂及其性质。

①二氯甲烷（CH2CL2）具有优良的脱脂能力，常用作清洗精密机械零件的溶剂，以及塑料薄膜和涂料的剥离剂。它沸点低，易挥发。很多场合都可以代替CFC-113（三氯三氟乙烷）使用，缺点是空气污染严重。

②1,1,1-三氯乙烷（CL3C-CH3)。它是一种氯代烃类溶剂，毒性较小，溶解脱脂能力好。但其最大的缺点是化学稳定性差。而且，对大气臭氧层有破坏作用，面临被禁用的境地。

③三氯乙烯（CL2C=CHCL）是一种无色有毒液体，有类似氯仿的气味。化学稳定性好，阻燃，是一种具有优良脱脂性的溶剂。毒性强是它最大的缺点。遇光遇水蒸气，会缓慢分解剧毒光气（CL-CO-CL）。在使用它的工厂里，工作环境中对其含量有严格的限制。它已被用作干洗衣服的溶剂。由于毒性较大，已被四氯乙烯替代。

④四氯乙烯（CL2C=CCL2)。它是一种无色透明易流动的液体，有类似乙醚的特殊气味。虽然它的KB值比三氯乙烯略低，但它仍然是脱脂能力较好的溶剂，也有一定的毒性，所以在工厂操作环境中其含量也和三氯乙烯一样受到严格控制，但由于沸点比三氯乙烯高，所以挥发性较小。危害较小。为防止其分解，使用时常加入0.5%乙醇作为稳定剂，并密封避光保存。目前广泛用作干洗溶剂衣服。

⑤三氯三氟乙烷（CCL2F-CCLF2)。它的缩写名称是CFC-113或R-113。它是乙烷分子中的所有氢原子都被氟原子和氯原子取代而得的产物。它是一种无色的, 无味液体，沸点47.6°C。其相对于水的密度为1.6。其蒸气相对于空气的密度为6.5左右。几乎没有与其他氯化烃不同，它不与水形成共沸物。

三氯三氟乙烷具有良好的化学稳定性，对化学试剂、水和热都表现出很高的稳定性，这是氯代烃所没有的优点。它也不与润滑油发生反应。由于 31 的 KB 值较低，脱脂能力相对较低，但其 KB 值和表面张力值（17.8mN/m）与脂肪烃的对应值相近，因此具有在矿物油中有良好的溶解性。 ，而对塑料和橡胶的溶胀作用小，能很好地去除矿物油污物，而不损伤塑料和橡胶的表面。它对金属材料无腐蚀性（与氯化碳氢化合物不同）。并且不易燃，使用安全。同时无毒，清洗厂空气中允许含量最高可达1000mg/L。

由于具有以上优点，被广泛应用于金属材料清洗和电子行业精密清洗领域。但由于对大气臭氧层有破坏作用，目前正面临被禁用的局面，各国正在加紧开发各种替代溶剂。

（3）酒精溶剂

①水溶性一元醇溶剂。水溶性一元醇溶剂是清洗中使用最多的醇类溶剂，如甲醇、乙醇、异丙醇等，它们在水中可以任意比例相互混溶，可以在水或含水溶剂中，高浓度水溶液对油性物质有很强的溶解能力。它们的另一个特点是对表面活性剂的溶解性强，所以

常用于去除衣物表面表面活性剂形成的残留吸附膜，也是乙醇等醇类溶剂的特殊用途。

由于水溶性一元醇溶剂与水的结合力强，当需要从被其润湿的表面置换水时，最适合使用令人陶醉的溶剂，其中乙醇和异丙醇应用最为广泛酒精。但酒精和水会形成共沸混合物，通常的蒸馏方法无法从乙醇水溶液中回收无水乙醇。

由于甲醇是一种剧毒物质，如果人饮用10mL甲醇会导致眼睛失明，过量食用会导致死亡，因此甲醇用于清洁范围较窄。乙醇是一种低毒酒精，易生物降解，对环境污染小。它是应用最广泛的一元醇溶剂。与甲醇和乙醇相比，异丙醇具有更强的脱脂能力。

②低水溶性一元醇溶剂。这类用于清洗的一元醇溶剂主要是正丁醇、环己醇和苯甲醇。它们通常用于去除油性污垢。丁醇是一种既具有一定亲水性又具有一定亲油性的溶剂。与乙醇相比，它对油性污垢的亲和力更大。可单独作为溶剂使用，也可与亲水性溶剂或亲油性溶剂混合使用。适用于各种清洁场合。环己醇也是一种对极性有机物质具有广泛溶解度的溶剂。其亲油性比丁醇强。由于与水混合有一定的乳化和增溶作用，因此也可与水混合。 , 苯甲醇是一种不溶于水的醇，对极性有机化合物有很强的溶解性。

2,2,3,3,3-五氟丙烷（F-CF2-CF2-CH2OH）是新开发的含氟一元醇，可用作氯氟烃合成溶剂（如CFC-113)作为替代溶剂备受关注，其优点是不易燃、使用安全，但水溶性差、腐蚀性强、价格昂贵等缺点限制了其使用。

松油醇（terpineol）是一种分子中含有10个碳原子的低水溶性一元醇，从植物中提取。它有四种异构体。松油醇作为商品出售，是多种松油醇异构体的混合物并含有其他烃类，为无色粘稠液体或无色透明低熔点固体。溶解有机物的性能与松油相似，具有优良的起泡和乳化性能，常用作特殊用途的乳化洗涤剂。

③多元醇溶剂。多元醇溶剂最重要的典型代表是乙二醇高沸点共沸溶剂，它是一种无色粘稠液体，略带甜味，可与水以任意比例混溶，是一种优良的溶剂。与乙二醇相比，丙二醇具有增强的亲水性，几乎没有毒性，常被用作冲洗剂去除飞机上使用的航空煤油。

乙二醇衍生的各种醚类，如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚等，都是良好的有机溶剂。它们具有很强的溶解聚合物树脂的能力。因此，除用作一般清洗剂外，还常作为脱漆剂的主要原料。但是，它们具有剧毒，因此在使用时要小心。

（4）其他有机溶剂

①酮类溶剂。主要有丙酮和甲乙酮（丁酮-2））。丙酮是一种溶于水的亲油性溶剂，是一种溶解度范围很广的溶剂，具有溶解多种有机物的能力，毒性低。广泛用作清洗溶剂，但闪点低，属易燃溶剂，使用时应特别注意安全。甲乙酮是一种酮类溶剂，对油性有机物溶解能力强。除用作一般清洗溶剂外，主要用作剥离表面聚合物树脂的溶剂的主要成分，其毒性高于丙酮。

②酯类溶剂。清洗用的酯类溶剂种类很多，常用的有醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丙酯等。酯类溶剂的特点是毒性较低，有芳香气味，不溶于水，多用作油性溶剂的溶剂。有机物。

③酚醛溶剂。酚类溶剂包括苯酚和甲酚，它们是微酸性有机化合物，熔点高、毒性强，通常主要用作杀菌剂和消毒剂。甲酚是三种异构体的混合物。酚类作为溶剂的应用范围很窄，但作为去除汽车和飞机发动机积碳的溶剂，它们具有独特的性能。