三聚甲醛110-88-3的化学性质、化学用途概述
三聚甲醛110-88-3的化学性质、化学用途概述
**三聚甲醛（1,3,5-trioxane），又名三噁烷，是一种重要的化工原料，广泛应用于树脂交联、医药、燃料等多个领域。本文将详细介绍三聚甲醛的基本属性、化学性质、用途、合成方法及使用注意事项，帮助读者全面了解这一化学物质。
基本属性
- 中文名：三聚甲醛
- 英文名：1,3,5-trioxane
- 别名：三噁烷、1,3,5-三噁烷、1,3,5-三氧杂环已烷、对称三恶烷、1,3,5-三氧六环
- CAS号：110-88-3
- 物理化学性质：
- 密度：1.1±0.1 g/cm3
- 沸点：114.5±0.0 °C (760 mmHg)
- 熔点：59-62 °C
- 分子式：C3H6O3
- 分子量：90.078
- 闪点：45.0±0.0 °C
- 精确质量：90.031693
- PSA：27.69000
- LogP：-0.62
- 外观性状：白色结晶，有轻微的甲醛气味
- 蒸汽压：23.5±0.2 mmHg (25°C)
- 折射率：1.385
化学性质与稳定性
三噁烷为甲醛的环状三聚体，易升华变成无色针状或单斜晶体。化学性质比较稳定，在封管中224℃加热6小时几乎不发生分解。用硫酸钾、活性炭、硫酸氢钾—碳化硅以及磷酸—碳化硅作催化剂，加热到220270℃时，89%90%变成无水甲醛。在中性或碱性溶液中稳定。在强酸性水溶液中慢慢被水解而解聚。用硫酸作催化剂时，在乙酸或其他有机溶剂中的解聚速度比水中快1000倍左右。三噁烷在气相、液相或溶液中，在Friedel-Crafts型阳离子催化剂作用下发生开环聚合，生成高分子量的聚甲醛。用高氯酸及乙酰高氯酸作催化剂可得到分子量为106的聚合体。在固相用放射线辐射时也得到高聚物。
主要用途
三聚甲醛广泛应用于多个领域，主要包括：
- 工业用途：作为树脂的交联剂，广泛用于制备酚醛树脂、脲醛树脂等。
- 医药领域：用作药物的辅助成分，如防腐剂和抗菌剂。
- 燃料：在某些情况下，三聚甲醛可用作固体燃料，尤其是在军事和野外生存条件下。
- 实验室试剂：用于合成各种化合物及反应催化剂。
- 消毒剂：在一些消毒产品中，三聚甲醛作为有效成分，有助于灭杀细菌与病毒。
合成路线
三聚甲醛的合成主要采用以下方法：
甲醛与氨的反应：
甲醛（通常是37%的甲醛水溶液）与氨气在适当的温度和压力条件下进行反应，形成三聚甲醛。反应方程式如下：
$$6 \text{CH}_2\text{O} + 4 \text{NH}_3 \rightarrow \text{C}6\text{H}{12}\text{N}_4 + 6 \text{H}_2\text{O}$$加热干燥法：
在一定温度下，将甲醛和氨的混合物加热，使其脱水反应，最终得到三聚甲醛。该反应过程需要控制温度与时间，以确保产物的纯度和收率。
使用注意事项
在使用三聚甲醛时，应特别注意以下几点：
- 安全性：三聚甲醛本身相对稳定，但在高温或酸碱环境下分解时会释放甲醛，这对健康有害。因此，在操作过程中必须佩戴适当的防护装备，如手套、口罩和护目镜。
- 通风良好：应在通风良好的环境中使用，避免吸入甲醛蒸汽。
- 避免暴露于湿润环境：三聚甲醛易吸湿，存储时应保持干燥，避免与水直接接触。
运输与存储
运输要求：
三聚甲醛应根据相关法规进行标记和分类运输。由于其可能产生甲醛气体，运输过程中需遵循危险品运输标准，确保货物密封良好。运输车辆应具备良好的通风设施，避免高温及潮湿环境。存储要求：
存储时应置于阴凉、干燥、通风良好的地方，远离火源和热源。应存放在密闭的容器中，标签清晰，注明危险性信息。
总结
三聚甲醛作为一种重要的化工原料，在各个行业中都有着广泛的应用。然而，使用和处理时必须严格遵守安全规范，以确保人身和环境的安全。了解其基本属性、用途及合成方法，以及使用和存储注意事项，对于安全合理利用三聚甲醛至关重要。