氯乙醛/一氯乙醛 [复制链接]

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发表在 2021-5-8 16:53:59 | 显示全部楼层 | 阅读模式

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【中文名】氯乙醛，一氯乙醛
【英文名】Chloroacetaldehyde
【CA登录号】107-20-0
【分子式】C2H3ClO
【分子量】78.50
【化学结构式】

ClCH2CHO

【外观】无色液体，具有辛辣味。
【物化常数】沸点85～86℃，熔点 -16.3℃，蒸气压 100 mmHg/20℃，相对密度 1.19，溶于醚、甲醇、丙酮。与水互溶，嗅阈值 3.0 mg/m3或嗅阈值0.917ppm。

在土壤中，它可很快地通过挥发转移至大气中去。
在水体中，挥发也是非常快的，其在模拟河流中的挥发半衰期为42小时。
在大气中主要以气态的形式存在，可以被光化学所诱发羟基游离基所降解，其相应的半衰期为1.7天。可以通过湿式沉降的方式从大气中去除。并可通过挥发再回到大气中去。在水体中，它可以被微生物降解为乙醇酸，并作进一步降解。生物富集性较差。
【毒性】吸入氯乙醛的蒸气会强烈地刺激眼睛、鼻子及咽喉。严重时会永久性地影响视力。对粘膜具有腐蚀性。食入、吸入及经皮肤吸收均可以产生严重的危害，严重时会引起死亡。对呼吸道、眼睛具有刺激，可以引起呼吸局促、咳嗽、窒息感、支气管收缩、肺水肿，并具有神经毒性，对肾脏也有危害，接触皮肤可以引起灼伤。溅入眼睛可以引起永久性视力减退。LD50 大鼠经口 89 mg/kg，腹腔注射 7 mg/kg，小鼠经口 82 mg/kg，腹腔注射 7 mg/kg。未被列入致癌物质名单。
【安全性质】闪点 87.7℃闭杯。
【接触极限及其它】美国ACGIH，OSHA，NIOSH 最高限值 1 ppm (3 mg/m3)。
含有氯代乙醛的废水可有蒸馏法蒸出净水以达到处理目的。在蒸馏过程中为避免氯代乙醛的蒸出, 可在加入亚硫酸的酸性碱金属或铵盐混合, 再经蒸馏, 可得无氯乙醛的冷凝液。如将 60 毫升含32.3 克亚硫酸氢钠及 8.7 克亚硫酸钠加入到 COD 值为 38900毫克／升、氯乙醛含量为 1725毫摩尔/升的废水 200 毫升中, 搅拌 2 小时后, 在 5.3 千帕压力下蒸馏, 可得 134 克的净水, COD的去除率为 80%, 有机氯的去除率为99.9%[1]。
废水中有的醛可以通过萃取法进行去除。例如废水中的氯乙醛可以用Oxo过程中产生的高沸点残液(含异辛醇、异辛烯醇及丁醇等)作萃取剂以去除之。如废水中含 2000 毫摩尔/升的有机氯, 取100 毫升, 用 10% 的氢氧化钠 1 毫升处理, 再用等量的高沸点残液萃取, 则处理水中有机氯的含量可降低到 10 毫摩尔/升以下[2]。
由电解氧化法可去除废水中的氯代醛, 如含一氯乙醛、二乙醛及三氯乙醛的废水, 在石墨电极的电解氧化作用下, 75% 的有机氯化合物可被分解, 氢原子取代了氯而得到毒性较小的化合物, 这样就可作进一步的处理[3]。
此外也可用还原的办法来去除氯代醛的毒性。例如由 Wacker 法生产乙醛的废水中含有一氯乙醛、二氯乙醛及三氯乙醛, 其中有机氯含量为 110 毫摩尔/升在容积为 300 毫升的压力釜中加压, 开始时氢气压力为 1 兆帕, 温度为 160℃, 并用 Pd/C 作催化剂, 经 4 小时处理后, 废水中已无有机氯的存在[4]。
在Wacker 氏法由乙烯氧化过程中产生的废水中, 含有氯乙醛、α-氯代巴豆醛及氯乙酸, 可加入 NH3、NH4＋盐或胺, 再在 1 兆帕压力下加热到 70～300℃(以100～160℃为好)反应 5～60 分钟。反应器可使用管式的, 可以是连续操作也可以是分批操作, 则处理后能生成易于过滤的固体, 而处理后水的生物可降解性也得到提高[5]。
含氯代醛的废水也可先用曝气 (50～100℃)处理, 再进行生化处理, 如 500 毫升废水中含有氯乙醛 776 毫克／升, 巴豆醛 18 毫克／升, TOC 1122毫克／升, COD 429 毫克／升, 加热到70℃, 先以空气为 2 升/分的速度曝气, 并用氢氧化钙将pH调至11, 再曝气 30 分钟, 则pH降低到 7.76, TOC 降低到 1023毫克／升, COD降为446 毫克／升。如果用活性污泥法处理 18 小时, TOC 可降至 60 毫克／升[6]。
含氯代醛废水也可在 pH 7～11时, 加入相当于氯乙醛二十分之一摩尔的过氧化氢或次氯酸钠, 再进行生化处理, 这样也可避免氯乙醛类化合物对生化处理带来的不利影响[7]。
含氯乙醛的废水, 如用好氧微生物进行分解, 可加入水溶性的有机盐, 以降低一氯乙醛、二氯乙醛及三氯乙醛的毒性, 如 100 毫升含一氯乙醛 50 毫摩尔/升、二氯乙醛 10 毫摩尔/升、三氯乙醛 3 毫摩尔/升, 加入 1 克甲酸钠, 进行生化处理, 从含有活性污泥的呼吸仪中氧的吸收量来看, 加入甲酸钠可以增加氧的呼吸量[8]。
为了提高甲醛, 氯乙醛及巴豆醛的降解, 也可在废水中加入过量的活性污泥, 然后再进行活性污泥法处理, 其处理效果常可得到提高[9]。
膨胀床厌氧颗粒活性炭生物反应器可用来处理高浓度含氯乙醛及醋酸盐的废水, 当氯乙醛及醋酸钠的浓度从 90毫克／升及1000毫克／升提高到 900毫克／升及 2000毫克／升时, 其有机负荷从1.0克.COD/千克颗粒活性炭.天提高到 6.1克COD/千克颗粒活性炭.天, 水力停留时间也可由 2.2天降至 1.1 天, 系统稳定可以耐受冲击负荷, COD及氯醛的去除率＞87～97%[10]。

参考文献
[1] Hirai Tadahiro et al. Japan. Kokai 75 13309.
[2] Tani Hirotaka et al. Japan. Kokai 74 131953.
[3] Poltavskaya N F et al. Neftepererab. Neftekhim. 1971;(2):30～31.
[4] Kakudda Kazuo et al. Japan. Kokai 76 05864.
[5] Opavsky W, Macpherson E Ger. Offen. 2430193.
[6] Tsuchiya Kazuo et al. Japan. Kokai 77 155861.
[7] Tsuchiya Kazuo et al. Japan. Kokai 77 155862.
[8] Okuda Toshio et al. Japan. Kokai 73 57471.
[9] Tsuchiya Kazuo Japan. Kokai 78 16465.
[10] Kawamura Masasumi et al. Mizu Kankyo Gakkaishi 1996,19(12):977～985.