四氢呋喃可以沸石吸附吗
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发布时间：2022-12-17 02:21
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时间：2023-07-22 09:18
2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，四氢呋喃在2B类致癌物清单中。[2]
中文名
四氢呋喃[3]
外文名
tetrahydrofuran，THF
别名
氧杂环戊烷、1,4-环氧丁烷[3]
化学式
C4H8O[3]
分子量
72.107
基本信息
化学式：C4H8O
分子量：72.107
CAS号：109-99-9
EINECS号：203-786-5
理化性质
密度：0.89g/cm3
熔点：-108.5℃
沸点：66℃
闪点：-14℃（CC）
折射率：1.465（20℃）
饱和蒸气压：19.3kPa（20℃）
临界温度：268℃
临界压力：5.19MPa
引燃温度：321℃
爆炸上限（V/V）：11.8%
爆炸下限（V/V）：1.8%
外观：无色液体
溶解性：溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、苯等多数有机溶剂[1]
分子结构数据
摩尔折射率：20.05[3]
摩尔体积（cm3/mol）：79.7
等张比容（90.2K）：184.7
表面张力（dyne/cm）：28.8
极化率（10-24 cm3）：7.94[1]
计算化学数据
疏水参数计算参考值（XlogP）：无
氢键供体数量：0
氢键受体数量：1
可旋转化学键数量：0
互变异构体数量：无
拓扑分子极性表面积：9.2[3]
重原子数量：5
表面电荷：0
复杂度：22.8
同位素原子数量：0
确定原子立构中心数量：0
不确定原子立构中心数量：0
确定化学键立构中心数量：0
不确定化学键立构中心数量：0
共价键单元数量：1[1]
毒理学数据
1、急性毒性
LD50：1650mg/kg（大鼠经口）
LC50：21000ppm（大鼠吸入，3h）
2、致突变性
微生物致突变：大肠杆菌1μmol/L
3、致畸性
小鼠孕后6~17d经口给予最低中毒剂量（TDLo）2592mg/kg，致肌肉骨骼系统发育畸形。[1]
生态学数据
1、生态毒性
LC50：2160mg/L（96h）（黑头呆鱼）
IC50：225mg/L（72h）（藻类）
2、生物降解
MITI-Ⅱ测试，初始浓度30ppm，污泥浓度100ppm，2周后降解100%。
3、非生物降解性
空气中，当羟基自由基浓度为5.00×105个/cm3时，降解半衰期为1d（理论）。[1]
用途
主要用作溶剂、化学合成中间体、分析试剂。
防护措施
呼吸系统防护：可能接触其蒸气时，应该佩戴过滤式防毒面具（半面罩）。必要时，建议佩戴自给式呼吸器。
眼睛防护：一般不需要特殊防护，高浓度接触时可戴安全防护眼镜。
身体防护：穿防静电工作服。
手防护：戴防苯耐油手套。
其他：工作现场严禁吸烟。工作毕，淋浴*。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：饮足量温水，催吐，就医。
操作处置与储存
操作注意事项：密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具（半面罩），戴安全防护眼镜，穿防静电工作服，戴橡胶耐油手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类、碱类接触。灌装时应控制流速，且有接地装置，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项：通常商品加有阻聚剂。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、酸类、碱类等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设。
沸石（zeolite）是一种矿石，最早发现于1756年。瑞典的矿物学家克朗斯提（Axel Fredrik Cronstedt）发现有一类天然硅铝酸盐矿石在灼烧时会产生沸腾现象，因此命名为“沸石”（瑞典文zeolit）。在希腊文中意为“沸腾”（zeo）的“石头”（lithos）。此后，人们对沸石的研究不断深入。
中文名
沸石
外文名
zeolite
种类
30种
用途
环保壁材水处理土壤修复剂分子筛
中文别名
硅酸铝钾盐
历史
1932年，McBain提出了“分子筛”的概念。表示可以在分子水平上筛分物质的多孔材料。虽然沸石只是分子筛的一种，但是沸石在其中最具代表性，因此“沸石”和“分子筛”这两个词经常被混用。人造沸石是：磺酸化聚苯乙烯；天然沸石：铝硅酸钠。沸石族矿物常见于喷出岩，特别是玄武岩的孔隙中，也见于沉积岩、变质岩及热液矿床和某些近代温泉沉积中。河北省围场县为我国境内已发现的沸石储量最高的地区，沸石储量20亿吨以上。[1]
化学式
沸石的一般化学式为：AmBpO2p·nH2O，结构式为A(x/q) [ (AlO2)x (SiO2)y ] ·n(H2O) 其中：A为Ca、Na、K、Ba、Sr等阳离子，B为Al和Si，p为阳离子化合价，m为阳离子数，n为水分子数，x为Al原子数，y为Si原子数，(y/x)通常在1～5之间，(x+y)是单位晶胞中四面体的个数。
分子 量：218.247238[3]
EINECS号 215-283-8
性质与稳定性
如果遵照规格使用和储存则不会分解，未有已知危险反应，避免氧化物。溶于强碱。属高硅沸石。具有独特的孔结构、高的催化活性和热稳定性及耐酸性。
沸石是沸石族矿物的总称，是一种含水的碱或碱土金属铝硅酸盐矿物。全世界已发现天然沸石40多种，其中最常见的有斜发沸石、丝光沸石、菱沸石、毛沸石、钙十字沸石、片沸石、浊沸石、辉沸石和方沸石等。已被大量利用的是斜发沸石和丝光沸石。沸石族矿物所属晶系不一，晶体多呈纤维状、毛发状、柱状，少数呈板状或短柱状。
沸石具有离子交换性、吸附分离性、催化性、稳定性、化学反应性、可逆的脱水性、电导性等。沸石主要产于火山岩的裂隙或杏仁体中，与方解石、石髓、石英共生；亦产于火山碎屑沉积岩及温泉沉积中。[4]
品种
自然界已发现的沸石有80多种，较常见的有方沸石、菱沸石、钙沸石、片沸石、钠沸石、丝光沸石、辉沸石等，都以含钙、钠为主。它们含水量的多少随外界温度和湿度的变化而变化。晶体所属晶系随矿物种的不同而异，以单斜晶系和正交晶系（斜方晶系）的占多数。方沸石、菱沸石常呈等轴状晶形，片沸石、辉沸石呈板状，毛沸石、丝光沸石呈针状或纤维状，钙十字沸石和辉沸石双晶常见。纯净的各种沸石均为无色或白色，但可因混入杂质而呈各种浅色。玻璃光泽。解理随晶体结构而异。莫氏硬度中等。比重介于2.0～2.3，含钡的则可达 2.5～2.8。沸石主要形成于低温热液阶段，常见于喷出岩气孔中，也见于热液矿床和近代温泉沉积中。沸石可以借水的渗滤作用，以进行阳离子的交换，其成分中的钠离子可与水溶液中的钙、镁等离子交换，工业上用以软化硬水。沸石的晶体结构是由硅（铝）氧四面体连成三维的格架，格架中有各种大小不同的空穴和通道，具有很大的开放性。碱金属或碱土金属离子和水分子均分布在空穴和通道中，与格架的联系较弱。不同的离子交换对沸石结构影响很小，但使沸石的性质发生变化。晶格中存在的大小不同空腔，可以吸取或过滤大小不同的其他物质的分子。工业上常将其作为分子筛，以净化或分离混合成分的物质，如气体分离、石油净化、处理工业污染等。
工业用途沸石
一、斜发沸石
在岩石致密结构处的斜发沸石，多呈似放射状板片集合体微形态，而在孔隙发育处，可形成具完好或部分完好几何形态的板块晶体，宽可达20mm，厚5mm左右，端部约呈120度角，有的呈菱形板片和板条状。EDX谱为Si、Al、Na、K、Ca。
二、丝光沸石
SEM特征微形态为纤性状，纤丝般细直或稍有弯曲，直径约为0.2mm，长度可达几mm，可为自生矿物，但也见到在蚀变矿物外缘，呈放射状逐渐分开形成纤丝状丝光沸石。此种丝光沸石应为改造型矿物。EDX谱主为Si、Al、Ca、Na。
三、方沸石
SEM特征微形态为四角三八面体和各种形态的聚形，晶面多呈4、6边形，晶粒可大至几十mm，EDX谱特征元素为Si、Al、Na，可以有少量Ca。
四、菱沸石
SEM特征微形态短菱柱形大小可从1mm到几mm，EDX谱为Si、Al、Ca、可以有K、Na的少量存在。[5]
结构特点
沸石
有很多种，已经发现的就有36种。它们的共同特点就是具有架状结构，就是说在它们的晶体内，分子像搭架子似地连在一起，中间形成很多空腔。因为在这些空腔里还存在很多水分子，因此它们是含水矿物。这些水分在遇到高温时会排出来，比如用火焰去烧时，大多数沸石便会膨胀发泡，像是沸腾一般。沸石的名字就是因此而来。不同的沸石具有不同的形态，如方沸石和菱沸石一般为轴状晶体，片沸石和辉沸石则呈板状，丝光沸石又成了针状或纤维状等等。各种沸石如果内部纯净的话，它们应该是无色或白色，但是如果内部混入了其他杂质，便会显出各种浅浅的颜色来。沸石还具有玻璃样的光泽。我们知道沸石中的水分可以跑出来，但这并不会破坏沸石内部的晶体结构。因此，它还可以再重新吸收水或其他液体。于是，这也成了人们利用沸石的一个特点。我们可以用沸石来分离炼油时产生的一些物质，可以让它使空气变得干燥，可以让它吸附某些污染物，净化和干燥酒精等等。沸石矿物有很广的分布。特别多见于由火山碎屑形成的沉积岩石中，在土壤中也有发现。
沸石
晶体构造
沸石的晶体构造可分为三种组分：(1)铝硅酸盐骨架，(2)骨架内含可交换阳离子M的孔道和空洞，(3)潜在相的水分子，即沸石水。
沸石的构造与石英、长石的骨架有些不同。石英、长石的骨架构造比较严紧，比重2.6~2.7，而沸石的骨架构造比较空疏，比重2.0~2.2。其脱水后的空腔可大至47%，如菱沸石，甚至50%，如合成沸石。
在长石构造中，金属阳离子都*在O离子构成的晶体骨架的空隙间，除非晶体被破坏，这些金属阳离子是很难自由活动的。Na或K被Ca交换，必须与Si、Al的置换同时进行，即成对置换，必然引起Si/AI比的改变。
在似长石构造中，金属阳离子位于比较开阔的相互通连的空隙间，比重2.14~2.45，阳离子可以通过构造的通路互相交换，而不破坏其晶体骨架。水方钠石和水霞石曾被认为是沸石族矿物。
在沸石构造中，金属阳离子位于晶体构造较大并相互通连的孔道或空洞间。因此，阳离子可自由地通过孔道发生交换作用，而不能影响其晶体骨架，像2(Na,K）(Ca2+）这样的交换，在沸石中是容易发生的，而在长石中是不能的。这种形式的交换作用，可能是离子交换的极端形式，只限于沸石及类似的矿物。
沸石的水分子与骨架离子和可交换金属阳离子的联系，一般都是松弛而微弱的。这些水分子比阳离子更自由地可以移动和出入孔道。在有热力的趋使下，可自由地脱、附而不影响其骨架构造。[6]
特性
沸石
是沸石族矿物的总称，是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸矿物。按沸石矿物特征分为架状、片状、纤维状及未分类四种，按孔道体系特征分为一维、二维、三维体系。任何沸石都由硅氧四面体和铝氧四面体组成。四面体只能以顶点相连，即共用一个氧原子，而不能“边”或“面”相连。铝氧四面体本身不能相连，其间至少有一个硅氧四面体。而硅氧四面体可以直接相连。硅氧四面体中的硅，可被铝原子置换而构成铝氧四面体。但铝原子是三价的，所以在铝氧四面体中，有一个氧原子的电价没有得到中和，而产生电荷不平衡，使整个铝氧四面体带负电。为了保持中性，必须有带正电的离子来抵消，一般是由碱金属和碱土金属离子来补偿，如Na、Ca及Sr、Ba、K、Mg等金属离子。由于沸石具有独特的内部结构和结晶化学性质，因而使沸石拥有多种可供工农业利用的特性。
沸石
世界上已发现的天然沸石一般为浅灰色，有时为肉红色。拿在手上明显感到比一般石头轻，这是因为沸石内部充满了细微的孔穴和通道，比蜂房要复杂得多。假如把沸石比作旅馆，那么1立方微米的这种“超级旅馆”内竟有100万个“房间”！的这些房间能根据“旅客”（分子和离子）的性别、高矮、胖瘦、嗜好的不同自动开门或挡驾，绝对不会让“胖子”到“瘦子”的房间去，也不会使高个子与矮个子同住一室。根据沸石的这一特性，人们用它来筛选分子，获得很好的效果。这对在工业废液中回收铜、铅、镉、镍、钼等金属微粒具有特别重要的意义。
沸石具有吸附性、离子交换性、催化和耐酸耐热等性能，因此被广泛用作吸附剂、离子交换剂和催化剂，也可用于气体的干燥、净化和污水处理等方面。沸石还具有“营养”价值。在饲料中添加5%的沸石粉，能使禽畜生长加快，体壮肉鲜，产蛋率高。
由于沸石的多孔性硅酸盐性质，小孔中存有一定量的空气，常被用于防暴沸。在加热时，小孔内的空气逸出，起到了气化核的作用，小气泡很容易在其边角上形成。
防暴沸原理
先说成因：对过热液体继续加热，会骤然而剧烈地发生沸腾现象，这种现象称为“暴沸”，或叫作“崩沸”。过热是亚稳状态。由于过热液体内部的涨落现象，某些地方具有足够高的能量的分子，可以彼此推开而形成极小的气泡。当过热的液体温度远高于沸点时，小气泡内的饱和蒸气压就比外界的压强高，于是气泡迅速增长而膨胀，以至由于破裂引起工业容器的爆炸。液体之所以发生过热的原因是液体里缺乏形成气泡的核心。为了清除在蒸馏过程中的过热现象和保证沸腾的平稳状态，常加沸石，或一端封口的毛细管，因为它们都能防止加热时的暴沸现象，把它们称做止暴剂又叫助沸剂，值得注意的是，不能在液体沸腾时，加入止暴剂，不能用已使用过的止暴剂。简单说就是因为加热时烧杯中的液体会向上冲，从而造成了一个个冒出来的“喷泉”，剧烈时甚至会溅出伤人，而沸石能够有效的阻止液体的向上冲，使加热时液体能够保持平稳。
用途
吸附剂和干燥剂
催化剂
洗涤剂
其他用途（污水处理、土壤改良剂、饲料添加剂）
天然沸石是一种新兴材料，被广泛应用于工业、农业、国防等部门，并且它的用途还在不断地开拓。沸石被用作离子交换剂、吸附分离剂、干燥剂、催化剂、水泥混合材料。[7]在石油、化学工业中，用作石油炼制的催化裂化、氢化裂化和石油的化学异构化、重整、烷基化、歧化；气、液净化、分离和储存剂；硬水软化、海水淡化剂；特殊干燥剂（干燥空气、氮、烃类等）。在轻工行业用于造纸、合成橡胶、塑料、树脂、涂料充填剂和素质颜色等。在国防、空间技术、超真空技术、开发能源、电子工业等方面，用作吸附分离剂和干燥剂。在建材工业中，用作水泥水硬性活性掺和料，烧制人工轻骨料，制作轻质高强度板材和砖。在农业上用作土壤改良剂，能起保肥、保水、防止病虫害的作用。在禽畜业中，作饲料（猪、鸡）的添加剂和除臭剂等，可促进牲口成长，提高小鸡成活率。在环境保护方面，用来处理废气、废水，从废水废液中脱除或回收金属离子，脱除废水中放射性污染物。
在医学上，沸石用于血液、尿中氮量的测定。沸石还被开发成为保健用品，用于抗衰老，去除体内积累的重金属。
在生产中，沸石常用于砂糖的精制。
新型墙材（加气混凝土砌块）原料
随着实心黏土砖逐步退出舞台，新型墙体材料应用比例当前已达到80%墙体材料生产企业以煤矸石、粉煤灰、陶粒、炉渣、轻质工业废渣、重质建筑垃圾、沸石等为主料，积极开发新型墙体材料。
在化学蒸馏或加热实验当中常用来防止暴沸，这是因为沸石的结构当中有大量的小孔，可作为气泡的凝结核，使反应液平稳沸腾。可用敲碎至米粒大小的素烧瓷片代替。
