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【中文名】异丙醇
【英文名】Isopropyl alcohol
【CA登录号】67-63-0
【分子式】C3H8O
【分子量】60.10
【化学结构式】
(CH3)2CHOH
【外观】无色液体。
【物化常数】沸点 82.5℃,熔点 -88.5℃,蒸气压 45.4mmHg/25℃,相对密度 0.78505/20℃/4℃,辛醇/水分配系数log Kow= 0.05,溶于氯仿、苯及其它有机溶剂中,不溶于盐的溶液中,与水互溶。蒸气相对密度 2.1,嗅阈值 90mg/m3,或7.84~49090mg/m3或22ppm或40ppm。
在大气中,它仅以气态的形式存在,它可以受光化学所诱发的羟基游离基所降解,其相应的半衰期为3.2天。
在土壤中,它具有非常大的迁移性,可以从湿的或干的土壤中挥发出来。
在水体中,它不易被悬浮固体及沉积物所吸附,在好氧条件下它可以很快地进行生物降解,可以在水体中挥发出来,在模拟河流及湖泊中的挥发半衰期分别为57小时及29天。它还可以很快地在厌氧条件下进行生物降解,在好氧条件下,它的降解半衰期约为24~48小时,生物富集性低。用城市污泥测定其BOD值,5天及20天可以测得其理论值的7及70%。另一试验为28%及78%。另二个试验表明其5天的BOD值可达理论BOD值的66%及 74%。用驯化的污泥在20℃时,可以降解99%的异丙醇,实验表明在厌氧条件下其生物降解的性能也是相当好的。
【毒性】异丙醇具有较乙醇更好的脂溶性,所以反复接触对皮肤具有干燥作用。可以引起头昏、头痛、昏迷,食入会引起恶心、咯血、腹泻、低血压、循环衰竭,持续昏迷可以引起体温下降,可以因呼吸衰竭而死亡,还可引起吸入性肺炎,肾及肝脏损害,特别是肾脏的损害更大。LD50 大鼠 经口 5045 mg/kg,腹腔注射 2736 mg/kg,静脉注射 1099 mg/kg,小鼠 经口 3600 mg/kg,腹腔注射 4477 mg/kg,静脉注射 1509 mg/kg。对人类无致癌作用,IARC将其归类为3。
【安全性质】爆炸极限 2.0~12.7%,闪点 12℃闭杯,自燃点 399℃。
【接触极限及其它】GBZ 2 2002工业场所有害因素职业接触限值:时间加权平均容许浓度TWA 350 mg/m3, 短时间接触容许浓度STEL 700 mg/m3。美国 TWA OSHA,NIOSH 400 ppm,ACGIH 200ppm。
吸附法
最常用的吸附剂为活性炭, 工业级的活性炭可在 20℃下从废水中去除微量的甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇及正已醇[1][2][3]。
其它用来吸附醇的炭质吸附剂还有磺化煤, 可吸附异丙醇[4]; 泥煤或褐煤可吸附丙烯醇及甘油[5]。
盐析法
可以采用普通精馏与加盐分相技术回收异丙醇,采用加盐分相法处理时,当60.0%氟化钾浓溶液与50%异丙醇-50%水的物料的质量比为2.0时,有机相中异丙醇的纯度可达95.62%(质量百分数),水相中氟化钾稀溶液经蒸发回收后循环使用不影响分离性能。采用以上技术从制药废液中回收异丙醇[6]。
氧化法
过氧化氢与硫酸亚铁组成的Fenton 试剂对处理含醇废水有较好的效果, 在用H2O2/FeSO4 系统处理含异丙醇废水时, 当温度为 70~75℃、pH 为2~2.5, 氧化后再结合活性炭及及离子交换树脂以回收催化剂, 废水的TOD 可以从150~300 毫克/升降低到 2 毫克/升以下[7]。
异丙醇可以在pH 3~11的范围内受O3 / H2O2的复合氧化,其降解速度与异丙醇的浓度无关,在碱性条件下其去除效率较高[8]。
生化法
大部份工业中常见的醇类化合物均可用生化法予以降解[9]。 例如甲醇、乙醇、2-氯乙醇、环已醇、2-乙基已醇、甲基苄醇[10]、乙二醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、季戊四醇等, 在一般情况下既可用活性污泥法处理, 也可用厌氧处理法处理, 另外的一些含醇废水还可用固定化的丝状菌来处理, 可得到良好的效果[11][12][13]。 由于使用菌种不同, 或实验条件的差异, 这些醇的生化可降解性的报道常有较大的差异。 在用活性污泥法处理含醇废水时, 醇的易降解程度, 常按下列次序递减∶ 甲醇、乙醇、正丁醇、正戊醇、正丙醇、异丙醇。 在代谢过程中, 能发现有相应的脂肪酸生成[14]。 在研究 C4~C7 的1-醇及2-醇的生物可降解性时, 可以发现这些醇的水/辛烷间的分配系数与生化降解速率有关, 可成抛物线或双曲线的对数-对数的线性关系[15]。 另有研究表明 C1~C9 的伯醇的生化降解与其分子量的大小、活性污泥的适应性有关, 凡能适应甲醇及庚醇降解的活性污泥, 均能降解 C1~C9 的伯醇[16]。
生产环氧树脂的废水含有环氧氯丙烷, 缩水甘油, 异丙醇及氯化钠可在碱性条件下水解使环氧氯丙烷的浓度降低到~75毫克/升及缩水甘油的浓度降至 4000毫克/升, 并同时回收异丙醇, 并去除其氯化钠, 在稀释, 中和, 补氮, 磷后可进行厌氧处理[17]。
经过驯化的污泥,并经水解酸化-好氧生化工艺可以处理高浓度异丙醇废水,当高浓度的异丙醇废水进水浓度为2000-3000mg/L范围时,其BOD/COD比值为0.4左右,可生化性良好,酸化工艺可以使BOD/COD提高到0.5,COD去除率可达84~85%左右,BOD去除率可达89~90%左右[18][19][20][21]。
参考文献
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[18] 杨健 郭长虹 重庆环境科学 21(4)26~29 1999.
[19] 杨健 郭长虹 环境与开发 14(1)12~13,18 1999.
[20] 杨健 郭长虹 环境保护科学 25(5)1~4 1999.
[21] 杜文华 杨健 等 化工环保 20(6) 3~6 2000.
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