了解苯酚的类型以及它们的来源

不同类型的苯酚被用作制造各种产品的基础。

苯酚

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您可能听说过一种被归类为苯酚的物质,或者至少使用过基于苯酚基团的产品。但是你确定知道这些元素的特性吗?你知道它们是在哪些产品中找到的吗?或许这些问题的答案会让人大吃一惊,因为苯酚的出现极为普遍,而且它们在我们日常生活中的存在量超出了我们的想象。

苯酚 (C6H6O) 是一种有机化合物,其中至少有一个 -OH(羟基)与苯环(芳香环)直接相连。尽管具有-OH 基团,这是醇基的特征,但苯酚具有不同的性质,比醇的酸性更强。苯酚的羟基是决定其酸度的部分,而苯环则是决定其碱度的部分。

酚可以从可再生资源或不可再生资源中获得。其主要物理特性是指熔点(43℃)和沸点(181.7℃),考虑到当达到熔点时,苯酚结晶成无色棱柱状,有特征气味,略有刺激性。而且,在熔融状态下,它是一种清澈、无色、可流动的液体。在液态下,它可能是高度易燃的。

同样重要的是要考虑到酚类可溶于大多数有机溶剂(芳烃、醇、酮、醚、酸、卤代烃等),而在水中的溶解度有限。此外,酚类与铝、镁和锌不相容。

用于指代苯酚的其他名称是:石炭酸、石炭酸、苯酸、苯、羟基苯和单羟基苯。

你的发现故事

苯酚是煤焦油(coal)中发现的一种天然成分,可能是最早(部分)从煤焦油中分离出来的物质,早在 1834 年,德国药剂师弗里德利布·费迪南德·龙格(Friedlieb Ferdinand Runge)就将这种成分命名为石炭酸。

硬煤,也可以称为烟煤,是一种高粘性、易燃的液体,可以在自然界中以矿物煤的形式和石油的蒸馏获得。反过来,焦油是一种由煤、骨头和木材蒸馏而成的物质。它是一种粘性液体,由数十种被认为具有致癌性或毒性的化学物质组成。

但在 1841 年,法国化学家奥古斯特·洛朗第一次能够制备“纯”苯酚。在他对煤焦油和氯的馏出物的研究中,Laurent 设法分离出二氯苯酚和三氯苯酚物质,两者都表明其成分中存在苯酚。

通过这种方式,Laurent 首次能够分离和结晶出苯酚。他称这种化合物为石炭酸或苯酸。报告的熔点(在 34 °C 和 35 °C 之间)和沸点(在 187 °C 和 188 °C 之间)与目前已知的值(分别为 43 °C 和 181.7 °C)非常相似。

苯酚在“发现”时被广泛用于治疗伤口,作为防腐剂和麻醉剂。因此,除了只测量基本物理特性外,Laurent 还进行了一项实验,将这些晶体提供给几个牙痛的人,以测试这些物质作为可能的缓解剂的效果。对疼痛的主要影响仍不确定,但大多数参与实验的人报告说,该物质对嘴唇和牙龈具有很强的攻击性。

因此,从 1840 年代至今,酚类已成为许多研究的主题,并且极为重要。

它在哪里找到

在过去的两个世纪里,酚类的化学引起了极大的兴趣,并且一直持续到今天。作为该官能团一部分的化合物在我们的日常生活中有着不可或缺的应用。因此,酚类包括在全球范围内大规模生产并具有不同用途的化学元素。

它们主要用于生产酚醛树脂(酚和醛之间的反应),而酚醛树脂又被胶合板、土木建筑、航空航天、汽车和家用电器行业使用(阅读更多信息:“了解什么是酚醛树脂”)。其次,双酚 A 是由酚类(苯酚和丙酮之间的反应)生成的第二重要产物,并且是制造环氧树脂、塑料化合物、粘合剂等的中间体(更多信息请参见:“了解双酚的类型及其风险”)。

酚类还可以转化为烷基酚和壬基酚,用作表面活性剂(或表面活性剂)、乳化剂、合成洗涤剂、抗氧化剂、润滑油添加剂和香水和化妆品(通过文章“乙氧基化壬基酚和壬基酚”更好地理解,存在于许多化妆品中和药品,具有潜在危险”)。

除上述用途外,酚类还用于制造三氯生、塑料、增塑剂、玩具、聚碳酸酯、尼龙、苯胺杀虫剂、炸药、油漆和清漆、消毒剂、聚氨酯、木材防腐剂、除草剂、抑制剂、杀虫剂和作为原料用于生产某些药物(如镇痛剂和缓解耳鼻痛的滴剂)的材料。

酚类也可以来自天然来源,从植物花瓣和叶子蒸馏中提取的酚类就是一个例子,食品工业广泛使用这种物质。香兰素是用于糖果、冰淇淋、蛋糕等的香草精;百里香酚是百里香的精华,也用于食品生产——均从酚类中提取。

健康和环境风险

不同行业广泛使用这些化学物质可能对人类健康和环境构成风险。

人类可以通过呼吸受污染的空气或与皮肤接触(通常是在工作场所)接触苯酚。另一种接触苯酚的方式可能是使用含有苯酚的药物(例如滴耳液、滴鼻剂、润喉糖、止痛药和消毒液)。

当吸入或直接接触时,苯酚对人类的皮肤、眼睛和粘膜有极大的刺激性。根据吸收剂量的大小,可能对人类造成的不良反应和毒性症状是呼吸不规则、肌肉无力和震颤、协调性丧失、癫痫发作、昏迷和呼吸停止。

分散的酚类也对环境构成严重威胁。在当前大规模工业生产的情况下,大自然在设法降解和充分吸收生态系统中自然和人为倾倒的所有化学元素方面遇到了困难。因此,目前最大的困难之一是正确保护现有的地表和地下水源。

酚类化合物由于生产成本低、效率高,适用于工业、农学和家庭等各种应用,被不同的工业部门大量使用。

酚类的挥发性和水溶性会给饮用水带来污染问题,甚至在低含量时也会改变它们的味道和气味特性。因此,苯酚是工业过程中最常见的污染物之一,通过调查河流中的苯酚来了解河流的污染程度是可能且可行的。

处置和替代品

因为它们是大量生产的,所以苯酚作为来自各行各业的废水进行处理,最终直接排放到环境中或直接进入公共污水收集网络。

需要替代方案来从水中完全去除这些物质,从而确保确保健康消费的质量。生物修复技术似乎是一个聪明而有前途的提议。该技术包括使用微生物降解、减少、消除和转化土壤、沉积物或受污染水中的不良化学物质。

在受污染的水中使用生物修复将被证明是重要的,因为它是一种更便宜和更有效的水净化过程,今天进行的成本根据所需的净化程度而有所不同。

在可供消费者使用的替代品中,值得强调的是优先选择源自天然和可再生资源的产品,而不是石油衍生物等不可再生资源。

因此,就化妆品而言,例如,优先选择天然化妆品。在巴西,天然化妆品经过认证,并遵循 IBD 认证和 Ecocert 的质量标准。也尝试了解和测试市场上存在的生态清洁产品。始终优先选择带有认证印章的产品。



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