蒽、菲及咔唑理化性质与质量指标

蒽、菲及咔唑理化性质与质量指标
1.1 蒽、菲及咔唑的基本概况
蒽、菲及咔唑源于煤焦油深加工。

煤焦油是炼焦工业煤热解生成的粗煤气中的产物之一，其产量约占装炉煤的3%～4%，在常温常压下其产品呈黑色粘稠液状，密度通常在0.95～1.10g./cm3之间，闪点100℃具有特殊臭味，煤焦油又称焦油。

常温下煤焦油是一种黑色粘稠液体，炼焦生产的高温煤焦油密度较高，为1.160～1.220g/cm3。

主要由多环芳香族化合物组成，烷基芳烃含量较少，高沸点组分较多，热稳定性好。

其组分萘含量较多，其余相对含量较少，主要有1-甲基萘、2-甲基萘、苊、芴、氧芴、蒽、菲、咔唑、莹蒽、喹啉、芘等。

焦油的各组分性质有差别，但性质相近组分较多，需要先采用蒸馏方法切取各种馏分，使酚、萘、蒽等欲提取的单组分产品浓缩集中到相应馏分中去，再进一步利用物理和化学的方法进行分离。

170℃前的馏分为轻油；170～210℃的馏分主要为酚油；210～230℃的馏分主要为萘油；230～300℃的馏分主要为洗油；280～360℃的馏分主要为一蒽油；二蒽油馏分初馏点为310℃，馏出50％时为400℃。

蒽油占煤焦油(无水焦油)的17～20%，主要含有蒽、菲和咔唑，其中蒽含量一般在4～7%，菲在10～15%，咔唑在5～8%。

蒽油中菲是煤焦油中含量较多的组分，约占煤焦油的5%，仅次于萘含量。

蒽油馏分进行结晶处理即得粗蒽，粗蒽（又称工业蒽）是用焦油的一蒽油馏分（或蒽油馏分），经冷却和过滤分离而得到的一种黄绿色结晶物。

粗蒽用于提取蒽、菲、咔唑，亦可制取蒽醌系染料、炭黑、合成鞣剂及各种油漆。

粗蒽的主要成分为蒽(质量分数30～40%)、菲(质量分数20～30%)和咔唑(质量分数15～20%)，它们都是合成精细化学品的重要中间体。

目前，全世界90%
的蒽来自焦化副产品粗蒽，咔唑则100%来自煤焦油。

随着精细化工的发展及有机合成技术的进步，对蒽和咔唑的需求日益增加，菲的用途也在不断开发。

蒽是无色片状结晶，有蓝色荧光，不溶于水，能溶于醇、醚、四氯化碳和二硫化碳。

主要用于制造蒽醌染料，还可用于制造皮革合成皮革鞣剂等。

菲是蒽的同分异构体。

为白色带荧光的结晶。

可用于制取农药等。

在焦油中含量仅次于萘，其应用还有待开发。

咔唑无色小鳞片状晶体，不溶于水，微溶于乙醇、乙醚、丙酮、热苯及二硫化碳，可用于制造染料和农药。

1.2 蒽、菲及咔唑的理化性质
1.2.1 蒽的理化性质
中文名称：蒽；又称绿油脑；
英文名称：anthracene；
分子式：C14H10或C6H4(CH)2C6H4；
分子量：178.22
结构式：
图1.1 蒽的结构图
CAS RN：120-12-7。

蒽，一种含三个环的稠环芳烃，分子式C14H10，存在于煤焦油中。

蒽的三个环的中心在一条直线上，是菲的同分异构体。

蒽为无色片状或针状晶体，有蓝紫色荧光，具有半导体的性质。

熔点为215～218℃，沸点340℃，226.5℃（7.07kPa），相对密度1.25（27/4℃），1.252（25/4℃），闪点（闭口）121.11℃，自燃点472℃，粘度（222.3℃）50.1mPa·s，折射率1.5948。

不溶于水，微溶于醇、醚，能溶于苯，氯仿和二硫化碳。

性质比较活泼，在空气中，日光下易被氧化，加热时升华。

其粉尘与空气混合能爆炸，爆炸极限为
5.04g/m3。

1.2.2 菲的理化性质
中文名称：菲；
英文名称：phenanthren；
分子式：C14H10；
分子量：178.23；
结构式：
图1.2 菲的结构图
CAS RN：85-01-8。

菲是蒽的同分异构物，蒽的芳香性弱于菲。

菲为白色有光泽并发荧光的片状晶体，能升华。

分子式同蒽（C14H10），熔点97～101℃，沸点340℃，相对密度0.9800（4/4℃），闪点146.6℃，折射率1.5943，自燃点185℃。

粉尘与空气混合能形成爆炸性混合物，爆炸限5.04g/m3（下限）。

不溶于水，稍溶于乙醇，能溶于乙醚、冰醋酸、苯、四氯化碳和二硫化碳等。

溶液具有蓝色荧光。

1.2.3 咔唑的理化性质
中文名称：咔唑又称9-氮(杂)芴；
英文名称：carbazole；dibenzopyrrole；
分子式：C12H9N
分子量：167.20
结构式：
图1.3 咔唑的结构图
CAS RN：86-74-8。

咔唑为无色或白色单斜片状结晶体，有特殊气味。

露置于紫外光线下显示强荧光和长时间磷光，易升华，碱性极弱。

分子式为C12H9N，熔点240～246℃，沸点354.75℃，相对密度(水=1) 1.1035，闪点160℃，饱和蒸气压(kPa) 53.33/323℃，微溶于水，1g溶于3ml喹啉、6ml吡啶、9ml丙酮、2ml丙酮(50℃)、35ml乙醚、120ml苯、135ml无水乙醇。

易溶于丙酮，微溶于苯、乙醚、乙醇、石油醚、氯代烃和乙酸等多数有机溶剂，难溶于氯仿、醋酸、四氯化碳及二硫化碳。

溶于浓硫酸而不分解。

溶于液态二氧化硫中或浓硫酸中呈黄色。

易燃。

表1.1 蒽、菲及咔唑的理化性质
1.3 蒽、菲及咔唑的安全、包装及运输等
1.3.1 蒽的安全、包装及运输等
危险性概述：蒽纯品基本无毒。

工业品因含有菲、咔唑等杂质，毒性明显增大。

由于蒽蒸气压很低，故经吸入中毒可能性很小。

对皮肤、粘膜有刺激性；易引起光感性皮炎。

对环境有危害，对水体可造成污染。

可燃，具强腐蚀性、刺激性，可致人体灼伤。

操作处置：密闭操作，注意通风。

操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。

建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜。

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。

避免产生粉尘。

避免与氧化剂接触。

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。

包装、储存及运输：蒽产品一般采用塑料袋或二层牛皮纸袋外全开口或中开口钢桶；两层塑料袋或一层塑料袋外麻袋、塑料编织袋、乳胶布袋；塑料袋外复合塑料编织袋（聚丙烯三合一袋、聚乙烯三合一袋、聚丙烯二合一袋、聚乙烯二合一袋）。

储存于阴凉、通风的库房。

远离火种、热源。

库温不超过30℃，相对湿度不超过80％。

包装密封。

应与氧化剂分开存放，切忌混储。

配备相应品种和数量的消防器材。

储区应备有合适的材料收容泄漏物。

铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。

起运时包装要完整，装载应稳妥。

运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。

严禁与氧化剂、食用化学品等混装混运。

运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。

1.3.2 菲的安全、包装及运输等
危险性概述：菲LD50：1800～2000 mg/kg(大鼠经口)；700 mg/kg(小鼠经口)，嗅觉阈浓度为1000mg/m3。

有致敏作用。

未见职业中毒的报道。

可燃，具致敏性。

遇明火、高热可燃。

受高热分解, 放出刺激性烟气。

操作处置：密闭操作。

密闭操作，提供良好的自然通风条件。

操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。

建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶手套。

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。

避免产生粉尘。

避免与氧化剂接触。

轻装轻卸。

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。

包装、储存及运输：储存于阴凉、通风的库房。

远离火种、热源。

包装密封。

应与氧化剂分开存放，切忌混储。

配备相应品种和数量的消防器材。

储区应备有合适的材料收容泄漏物。

起运时包装要完整，装载应稳妥。

运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。

严禁与氧化剂等混装混运。

运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。

车辆运输完毕应进行彻底清扫。

1.3.3 咔唑的安全、包装及运输等
危险性概述：咔唑对皮肤有强烈刺激性，使皮肤对光敏感。

咔唑本身并未列入具有致癌作用的化合物，但其某些衍生物在动物实验中表现出致癌作用。

咔唑遇高热、明火或与氧化剂接触，有引起燃烧的危险。

燃烧时，放出有毒气体。

操作处置：密闭操作，局部排风。

操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。

建议操作人员佩戴防尘面具（全面罩），穿胶布防毒衣，戴橡胶手套。

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。

避免产生粉尘。

避免与氧化剂接触。

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。

包装、储存及运输：咔唑产品一般采用塑料袋或二层牛皮纸袋外全开口或中开口钢桶；两层塑料袋或一层塑料袋外麻袋、塑料编织袋、乳胶布袋；塑料袋外复合塑料编织袋（聚丙烯三合一袋、聚乙烯三合一袋、聚丙烯二合一袋、聚乙烯二合一袋）；螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶（罐）外普通木箱；螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或镀锡薄钢板桶（罐）外满底板花格箱、纤维板箱或胶合板箱。

储存于阴凉、通风的库房。

远离火种、热源。

库温不宜超过30℃。

应与氧化剂、食用化学品分开存放，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。

储区应备有合适的材料收容泄漏物。

运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

装运本品的车辆排气管须有阻火装置。

运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。

严禁与氧化剂、食用化学品等混装混运。

运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。

中途停留时应远离火种、热源。

车辆运输完毕应进行彻底清扫。

铁路运输时要禁止溜放。

详细内容参见六鉴网()发布《蒽、菲及咔唑技术与市场调研报告》。