氯乙酸又名一氯乙酸、氯醋酸,英文名称chloroacetic acid,monochloroacetic acid;CA登记号79-11-8;分子式C2H3ClO2,相对分子质量94.50。有强烈的刺激性和腐蚀性,沾染皮肤能引起烧伤,长期接触其蒸气可导致嗅觉障碍、慢性鼻咽炎、皮肤瘙痒、干燥和脱屑,能破坏所有非贵重金属、橡胶和木材等。
工业品氯乙酸为无色或略带淡黄色结晶体。含氯乙酸≥96.5%(一级品),二氯乙酸含量≤0.5%。纯氯乙酸为易潮解的白色固体,已经分离出4种结晶,分别是α、β、γ、δ,工业氯乙酸由稳定的α晶体组成,其余几种晶型都不稳定。氯乙酸在低介电常数的惰性溶剂中存在大量的二聚体,在高介电常数的溶剂中,溶剂促进氢键,导致大量的二聚体解离。氯原子的存在使得氯乙酸的酸性比乙酸强。氯乙酸微溶于烃和氯烃,易溶于水、丙酮等。氯乙酸能在各种氯烃化合物中进行重结晶,如三氯乙烯、过氯乙烯和四氯化碳等,氯乙酸能够和许多有机化合物形成共沸混合物。氯乙酸的物理性质见表10-1,在不同压力下的沸点见表10-2,二元混合物的凝固点见表10-3、表10-4。
表10-1 氯乙酸的物理性质
项目 | 数据 | 项目 | 数据 |
密度/(g/cm3) | 100℃ | 3240 | |
d440 | 1.4043 | 黏度(100℃)/mPa·s | 1.29 |
d460 | 1.3764 | 折射率 | |
d465 | 1.3703 | 55℃ | 1.435 |
介电常数/[J/(mol·K)] | 60℃ | 1.433 | |
60℃ | 12.3 | 65℃ | 1.430 |
100℃ | 16.8 | 表面张力/(mN/m) | |
凝固点/℃ | 70.1℃ | 31.56 | |
α 单斜棱晶 | 63 | 100℃ | 35.17 |
β 单斜棱晶 | 56.2 | 电离常数Ka | 1.410 |
γ 单斜晶 | 52.5 | 熔融潜热/(kJ/mol) | 19.33 |
δ 单斜晶 | 42.75 | 燃烧热/(kJ/mol) | 725.63 |
生成自由能(100℃)/(kJ/mol) | -368.7 | 溶解度/(g/100g溶剂) | |
摩尔热容(100℃)/[J/(mol·K)] | 181 | 水 | 614 |
生成热(100℃)/(kJ/mol) | -490.1 | 丙酮 | 257 |
升华热(25℃)/(kJ/mol) | 88.1 | 氯甲烷 | 51 |
蒸气压/Pa | 苯 | 26 | |
25℃ | 8.63 | 四氯化碳 | 2.75 |
表10-2 氯乙酸在不同压力下的沸点
压力/kPa | 沸点/℃ | 压力/kPa | 沸点/℃ |
101.3 | 187.50 | 10.1 | 123.19 |
67.7 | 174.44 | 6.3 | 112.30 |
41.8 | 159.92 | 2.7 | 101.00 |
16.5 | 134.67 | 1.5 | 94.00 |
表10-3 乙酸/氯乙酸二元混合物的凝固点
乙酸的含量/%(质量分数) | 凝固点/℃ | 固相 |
100 | 16.4 | 乙酸 |
91.8 | 10.7 | 乙酸 |
79.6 | 1.7 | 乙酸 |
71.0 | -4.5 | 乙酸 |
71.0 | 5.0 | 氯乙酸 |
62.0 | 12.8 | 氯乙酸 |
50.3 | 22.2 | 氯乙酸 |
40.3 | 29.7 | 氯乙酸 |
29.4 | 38.0 | 氯乙酸 |
15.5 | 49.4 | 氯乙酸 |
0 | 61.4 | 氯乙酸 |
表10-4 氯乙酸/二氯乙酸二元混合物的凝固点
乙酸的含量/%(质量分数) | 凝固点/℃ | 固相 |
100 | 61.4 | 氯乙酸 |
90.1 | 56.8 | 氯乙酸 |
82.5 | 52.5 | 氯乙酸 |
75.8 | 47.5 | 氯乙酸 |
66.4 | 40.5 | 氯乙酸 |
54.0 | 29.6 | 氯乙酸 |
40.4 | 10.8 | 氯乙酸 |
32.7 | 5.8 | 氯乙酸 |
24.7 | 5.8 | 氯乙酸 |
12.2 | 2.8 | 二氯乙酸 |
0 | 9.7 | 二氯乙酸 |