溴乙烷在储存过程中有以下几种主要的损耗途径:
一、挥发损失
蒸气压导致的挥发
溴乙烷具有一定的蒸气压,在储存温度下,其分子会从液体表面逸出进入气相空间。根据拉乌尔定律和亨利定律,在一定温度下,溴乙烷的蒸气压是一个固定值。例如,在常温(25℃)下,溴乙烷的蒸气压约为51.4kPa。当储存容器不是完全密封时,气相中的溴乙烷分子就会逐渐扩散到周围环境中,造成损耗。这种挥发速度与温度、容器的开口面积以及储存容器内气相空间的大小等因素有关。温度越高,蒸气压越大,挥发速度也就越快。
容器密封性不佳引起的挥发
如果储存溴乙烷的容器密封不好,例如瓶盖没有拧紧、阀门存在泄漏或者容器本身有微小的孔隙等情况,溴乙烷就会通过这些缝隙挥发出去。对于一些长期使用的储存容器,密封材料可能会老化、变形,导致密封性下降。像橡胶密封圈在长时间接触溴乙烷等有机溶剂后,可能会发生溶胀、硬化等现象,从而无法有效地阻止溴乙烷的挥发。
二、化学反应损耗
水解反应
溴乙烷在一定条件下会发生水解反应。它与水反应生成乙醇和溴化氢。这个反应在碱性条件下会加速进行。在储存过程中,如果溴乙烷中含有少量的水分,或者储存容器的内壁有微量的水分吸附,就可能引发水解反应。随着水解反应的进行,溴乙烷的量会逐渐减少。而且,生成的溴化氢是一种酸性气体,它可能会进一步与储存容器的材料发生反应,或者对储存环境造成腐蚀。
与其他化学物质反应
如果溴乙烷与储存环境中的其他化学物质发生反应,也会导致损耗。例如,当溴乙烷与一些强氧化剂(如高锰酸钾等)接触时,可能会发生氧化还原反应。此外,如果在储存过程中不小心混入了一些活性金属(如钠、钾等),溴乙烷会与这些金属发生反应,生成相应的有机金属化合物和溴化物,从而造成溴乙烷的损耗。
三、吸附损耗
容器壁吸附
溴乙烷分子可能会吸附在储存容器的内壁上。这是因为容器内壁的材料表面具有一定的吸附活性。例如,玻璃容器内壁的硅羟基(-Si-OH)、金属容器表面的金属氧化物等位点都可能与溴乙烷分子发生物理吸附。当溴乙烷液体与容器内壁接触时,部分分子会被吸附在壁面上,在一定程度上减少了液体相中溴乙烷的量。这种吸附量与容器内壁的表面积、材料性质以及溴乙烷的浓度等因素有关。
杂质吸附
如果储存的溴乙烷中含有杂质,特别是一些具有较强吸附性的杂质(如活性炭颗粒、硅胶等),溴乙烷分子可能会被这些杂质吸附。例如,在一些工业级溴乙烷中可能会残留少量用于提纯过程的吸附剂杂质,这些杂质会吸附溴乙烷,导致其实际可用量减少。