什么是有机物

【专家解说】：有机物是有机化合物的简称，所有的有机物都含有碳元素。但是并非所有含碳的化合物都是有机化合物，比如CO,CO2。除了碳元素外有机物还可能含有其他几种元素。如H、N、S等。虽然组成有机物的元素就那么几种(碳最重要)，但到现在人类却已经发现了超过1000万中有机物。而它们的特性更是千变万化。因此，有机化学是化学中一个相当重要的研究范畴。 有机物即碳氢化合物(烃)及其衍生物，简称有机物。除水和一些无机盐外，生物体的组成成分几乎全是有机物，如淀粉、蔗糖、油脂、蛋白质、核酸以及各种色素。过去误以为只有动植物(有机体)能产生有机物，故取名“有机”。现在不仅许多天然产物可以用人工方法合成，而且可以从动植物、煤、石油、天然气等分离或改造加工制成多种工农业生产和人民生活的必需品，象塑料、合成纤维、农药、人造橡胶等。与无机物相比，有机物的种类众多，一般挥发性较大、熔点和沸点较低，反应较慢(较复杂)。溶于有机溶剂，且能燃烧。碳原子可用共价键彼此连接生成多种结构，组成数量巨大的不同种类的有机分子骨架。按照基本结构，有机物可分成3类:(1)开链化合物，又称脂肪族化合物，因为它最初是在油脂中发现的。其结构特点是碳与碳间连接成不闭口的链。(2)碳环化合物(含有完全由碳原子组成的环)，又可分成脂环族化合物(在结构上可看成是开链化合物关环而成的)和芳香族化合物(含有苯环)两个亚类。(3)杂环化合物(含有由碳原子和其他元素组成的环)。在烃分子中，共价连接的碳原子是骨架，碳的其他键则与氢结合。烃骨架非常稳定，因为形成碳-碳单键和双键的碳原子同等享用它们之间的电子对。烃的氢原子可以被不同的功能团(官能团)取代产生不同类的有机物。功能团决定分子的主要性质，所以有机物也常根据其功能团分类。有机生物分子的功能团比其烃骨架在化学上活泼得多，它们能改变邻近原子的几何形状及其上的电子分布，从而改变整个有机分子的化学反应性。从有机分子中的功能团可以分析和推测其化学行为和反应。如酶(细胞的催化剂)可识别生物分子中的特殊功能团并催化其结构发生特征性变化，大多数生物分子是多功能的，含有两种或多种功能团。在这些分子中，每种类型的功能团有其自己的化学特征和反应。如氨基酸具有至少两种功能团--氨基和羧基。丙氨酸的化学性质就基本决定于其氨基和羧基。又如葡萄糖也是多功能的生物分子，其化学性质基本决定于羟基和醛基两种功能团。生物分子的功能团在其生物活性中起着重要的作用。生物分子中某些其他的功能团列于下表中。 例如甲烷 甲烷分子式CH4。最简单的有机化合物。甲烷是没有颜色、没有气味的气体，沸点-161.4℃，比空气轻，它是极难溶于水的可燃性气体。甲烷和空气成适当比例的混合物，遇火花会发生爆炸。化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂(如KMnO4)等一般不起反应。在适当条件下会发生氧化、热解及卤代等反应。 甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。 413kJ/mol、109°28′，甲烷分子是正四面体空间构型，上面的结构式只是表示分子里各原子的连接情况，并不能真实表示各原子的空间相对位置。 1.物质的理化常数: 国标编号 21007 CAS号 74-82-8 中文名称 甲烷 英文名称 methane;Marsh gas 别 名 沼气 分子式 CH4 外观与性状 无色无臭气体 分子量 16.04 蒸汽压 53.32kPa/-168.8℃ 闪点:-188℃ 熔 点 -182.5℃ 沸点:-161.5℃ 溶解性 微溶于水，溶于醇、乙醚 密 度 相对密度(水=1)0.42(-164℃);相对密度(空气=1)0.55 稳定性 稳定 危险标记 4(易燃液体) 主要用途 用作燃料和用于炭黑、氢、乙炔、甲醛等的制造 2.对环境的影响: 一、健康危害 侵入途径:吸入。 健康危害:甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时脱离，可致窒息死亡。皮肤接触液化本品，可致冻伤。 二、毒理学资料及环境行为 毒性:属微毒类。允许气体安全地扩散到大气中或当作燃料使用。有单纯性窒息作用，在高浓度时因缺氧窒息而引起中毒。空气中达到25~30%出现头昏、呼吸加速、运动失调。 急性毒性:小鼠吸入42%浓度×60分钟，麻醉作用;兔吸入42%浓度×60分钟，麻醉作用。 危险特性:易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与五氧化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它强氧化剂接触剧烈反应。 燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。 3.现场应急监测方法: 4.实验室监测方法: 气相色谱法《空气中有害物质的测定方法》(第二版)，杭士平编 可燃溶剂所显色法;容量分析法《水和废水标准检验法》第20版(美) 5.环境标准: 前苏联 车间空气中有害物质的最高容许浓度 300mg/m3 美国 车间卫生标准 窒息性气体 6.应急处理处置方法: 一、泄漏应急处理 迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。也可以将漏气的容器移至空旷处，注意通风。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。 二、防护措施 呼吸系统防护:一般不需要特殊防护，但建议特殊情况下，佩带自吸过滤式防毒面具(半面罩)。 眼睛防护:一般不需要特别防护，高浓度接触时可戴安全防护眼镜。 身体防护:穿防静电工作服。 手防护:戴一般作业防护手套。 其它:工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业，须有人监护。 三、急救措施 皮肤接触:若有冻伤，就医治疗。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 灭火方法:切断气源。若不能立即切断气源，则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。 第一部分:化学品名称 化学品中文名称:甲烷 化学品英文名称:methane 中文名称2:沼气 英文名称2:Marshgas 技术说明书编码:51 CASNo.:74-82-8 分子式:CH4 分子量:16.04 第二部分:成分/组成信息 有害物成分含量CASNo. 甲烷74-82-8 第三部分:危险性概述 危险性类别: 侵入途径: 健康危害:甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。当空气中甲烷达25%~30%时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时脱离，可致窒息死亡。皮肤接触液化本品，可致冻伤。 环境危害: 燃爆危险:本品易燃，具窒息性。 第四部分:急救措施 皮肤接触:若有冻伤，就医治疗。 眼睛接触: 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 食入: 第五部分:消防措施 危险特性:易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与五氧化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它强氧化剂接触剧烈反应。 有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。 灭火方法:切断气源。若不能切断气源，则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。 第六部分:泄漏应急处理 应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。也可以将漏气的容器移至空旷处，注意通风。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。 第七部分:操作处置与储存 操作注意事项:密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。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。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。在传送过程中，钢瓶和容器必须接地和跨接，防止产生静电。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。 储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与氧化剂等分开存放，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。储区应备有泄漏应急处理设备。 第八部分:接触控制/个体防护 职业接触限值 中国MAC(mg/m3):未制定标准 前苏联MAC(mg/m3):300 TLVTN:ACGIH窒息性气体 TLVWN:未制定标准 监测方法: 工程控制:生产过程密闭，全面通风。 呼吸系统防护:一般不需要特殊防护，但建议特殊情况下，佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。 眼睛防护:一般不需要特殊防护，高浓度接触时可戴安全防护眼镜。 身体防护:穿防静电工作服。 手防护:戴一般作业防护手套。 其他防护:工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业，须有人监护。 第九部分:理化特性 主要成分:纯品 外观与性状:无色无臭气体。 pH: 熔点(℃):-182.5 沸点(℃):-161.5 相对密度(水=1):0.42(-164℃) 相对蒸气密度(空气=1):0.55 饱和蒸气压(kPa):53.32(-168.8℃) 燃烧热(kJ/mol):889.5 临界温度(℃):-82.6 临界压力(MPa):4.59 辛醇/水分配系数的对数值:无资料 闪点(℃):-188 引燃温度(℃):538 爆炸上限%(V/V):15 爆炸下限%(V/V):5.3 溶解性:微溶于水，溶于醇、乙醚。 主要用途:用作燃料和用于炭黑、氢、乙炔、甲醛等的制造。 其它理化性质: 第十部分:稳定性和反应活性 稳定性: 禁配物:强氧化剂、氟、氯。 避免接触的条件: 聚合危害: 分解产物: 第十一部分:毒理学资料 急性毒性:LD50:无资料 LC50:无资料 亚急性和慢性毒性: 刺激性: 致敏性: 致突变性: 致畸性: 致癌性: 第十二部分:生态学资料 生态毒理毒性: 生物降解性: 非生物降解性: 生物富集或生物积累性: 其它有害作用:该物质对环境可能有危害，对鱼类和水体要给予特别注意。还应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染。 第十三部分:废弃处置 废弃物性质: 废弃处置方法:处置前应参阅国家和地方有关法规。建议用焚烧法处置。 废弃注意事项: 第十四部分:运输信息 危险货物编号:21007 UN编号:1971 包装标志: 包装类别:O52 包装方法:钢质气瓶。 运输注意事项:采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放，并应将瓶口朝同一方向，不可交叉;高度不得超过车辆的防护栏板，并用三角木垫卡牢，防止滚动。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置，禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。严禁与氧化剂等混装混运。夏季应早晚运输，防止日光曝晒。中途停留时应远离火种、热源。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。 第十五部分:法规信息 法规信息化学危险物品安全管理条例(1987年2月17日国务院发布)，化学危险物品安全管理条例实施细则(化劳发[1992]677号)，工作场所安全使用化学品规定([1996]劳部发423号)等法规，针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志(GB13690-92)将该物质划为第2.1类易燃气体。