异戊烯的困惑

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    让危险品飞得更高、更快、更安全

 

    异戊烯是一个易燃液体,运输的时候是危险货物。

    异戊烯(isopentene)与3-甲基-1-丁烯(3-Methyl-1-butene)应该是同一个化学物质,与2-甲基-2-丁烯(2-Methyl-2-butene)和2-甲基-1-丁烯(2-Methyl-1-butene)也有很多相似的地方,为什么危险货物运输规则以及不少标准里给异戊烯和3-甲基-1-丁烯分配了不同的UN编号呢?

    一、异戊烯是危险货物

    异戊烯,一个比较专业的名词。想弄清楚,还是得说一说它的化学知识。不想看,直接跳过看结尾。

    异戊烯(isopentene、Isoamylene),其他名称有α-异戊烯,3-甲基-1-丁烯(3-Methyl-1-butene、3-Methylbutene-1)、3-甲基丁-1-烯(3-methylbut-1-ene)、甲基丁烯(Methylbutene)、3-甲基丁烯(3-Methylbutene)、异丙基乙烯。反正这些名称都指的同一个化学物质。怎样能够确认?查看它们的CAS号(化学物质全球统一的身份证),如果它们的CAS号为:563-45-1,它们就被锁定为3-甲基-1-丁烯了(注意没有用异戊烯)。为了避免出现疑惑,很多化学试剂公司在卖试剂的时候,都是用3-甲基-1-丁烯,这样可以精确定位结构。

    3-甲基-1-丁烯就是α-异戊烯,多数时候异戊烯被当做3-甲基-1-丁烯。3-甲基-1-丁烯分子式C5H10,分子量:70.1329,密度:0.658g/cm3,熔点:-168℃;沸点:20.1?Cat760mmHg;闪点:-57℃。

    再来看看3-甲基-1-丁烯的堂兄弟、表兄弟们,对着它们的画像看,好认一些(专业的说法是同分异构体,且看以前的文章异构体与分类-丁烯为例)。

    图1戊烯的同分异构体

    图1中的化学物质都是戊烯的同分异构体,具有不同的结构,是不同的化学物质。2-甲基-2-丁烯常被称作β-异戊烯,是3-甲基-1-丁烯的双胞胎嘛。此外2-甲基-2-丁烯、2-甲基-1-丁烯与3-甲基1-丁烯常被统称为异戊烯类。有“异”就有“正”,正戊烯就是1-戊烯。戊烯类里还有环戊烯、顺-2-戊烯和反-2-戊烯。家里兄弟们挺多。这还不是全部,还有一些远亲,图中谱系没列全。

 

    二、危险货物运输规则

    联合国危险货物运输分委员会制定了《关于危险货物运输的建议书-规章范本》,来统一全球的危险货物运输标准,各运输模式均包含在内。《规章范本》规定的危险货物UN编号、运输专用名称这些基本规则,基本上在全球各种运输模式以及各国家的标准规则上保持了一致。比如,国际民航组织、国际海事组织、欧盟、国际铁路运输政府间组织等依据《规章范本》进一步制定符合各自运输方式的危险货物运输规则。

    我们来看看异戊烯相关的运输规则,见下表1。

    表1异戊烯相关的运输规则

UN编号

      

Name

      

    运输专用名称

      

    闪点、沸点

      

2371

      

    Isopentenes

      

    异戊烯类

      

      

2561

      

    3-Mehtyl-1-butene

      

    3-甲基-1-丁烯(α-异戊烯)

      

    闪点:-57℃;沸点:20?Cat760mmHg;

      

2459

      

    2-Mehtyl-1-butene

      

    2-甲基-1-丁烯

      

    闪点:-20℃;沸点:31?Cat760mmHg;

      

2460

      

    2-Mehtyl-2-butene

      

    2-甲基-2-丁烯(β-异戊烯)

      

    闪点:-45℃;沸点:38?Cat760mmHg;

      

1108

      

    1-Pentene(n-Amylene)

      

    1-戊烯或正戊烯

      

    闪点:-51℃;沸点:30?Cat760mmHg;

      

2246

      

    Cyclopentene

      

环戊烯

      

    闪点:-29℃;沸点:46?Cat760mmHg;

      

    1956年的《规章范本》,这些UN编号已经存在。那个时候运输的化学物质还比较少,UN编号对应的运输专用名称都是对应比较具体的化学名称,这样的安排倒也足够清晰。

    注意:UN2371的名称是“Isopentenes”,复数形式,翻译成“异戊烯类”,并不是“Isopentene(异戊烯)”。结合前面的分析,如果是异戊烯,和3-甲基-1-丁烯就很容易混淆,甚至是错误的(同一个化学物质,在没有浓度、状态、包装等差异的情况下,被分配了不同的UN编号)。当是异戊烯类时,无论是α-异戊烯与β-异戊烯的混合物,还是α-异戊烯、β-异戊烯与2-甲基-1-丁烯的混合物,还是其他戊烯类的混合物,反正是混合物时,使用UN2371条目,一切便顺理成章了。

    三、中国代表团的努力

    早在1994年,中国代表团即在UN-TDG第18次会议上提出了删除UN2371的建议。建议的理由是异戊烯仅有的三种同分异构体,均明确分类为UN2561、UN2459和UN2460,而UN2371异戊烯类(Isopentenes),看起来略显多余。文件同时也指出UN2371可能是专门针对混合物的,而不是单独某一个纯物质。

    从现在的结果来看,中国代表团的建议没有获得采纳,所有条目均得以保留到现在。

    表2《规章范本》中的要求

UN编号

      

Name

      

Class

      

UNpacking group

      

    Limitedquantities

      

excepted

    quantities

      

Packing

    instruction

      

2371

      

    Isopentenes

      

3

      

I

      

0

      

E3

      

P001

      

2561

      

    3-Mehtyl-1-butene

      

3

      

I

      

0

      

E3

      

P001

      

2459

      

    2-Mehtyl-1-butene

      

3

      

I

      

0

      

E3

      

P001

      

2460

      

    2-Mehtyl-2-butene

      

3

      

II

      

1L

      

E2

      

P001 IBC02

      

1108

      

    1-Pentene(n-Amylene)

      

3

      

I

      

0

      

E3

      

P001

      

2246

      

    Cyclopentene

      

3

      

II

      

1L

      

E2

      

P001 IBC02

      

    现在来仔细对比这些条目的规定,除了UN2460和UN2246的规定不同于其他UN编号外,UN2561、UN2459、UN2371的规定均相同。从现在《规章范本》的修订逻辑来看,这些条目过于精细,确实有点多余。如果是现在这个时间点来新增“异戊烯”,估计只会增加一个UN编号,不会增加这么多具体化学物质的UN编号。因为现在化学物质和危险物品的增加速度实在是太快了,再这样具体来编号,整个规章会非常庞大。但考虑70年前实际情况,存在即合理。

    在讨论是使用UN2561还是UN2371时,因为除了UN编号和运输专用名称表面上的不同外,其他实质上区别不是很大。是否进行合并,取决于UN-TDG的综合考量,近年也有类似UN编号合并同类项的,也不是很奇怪的事。

    我们再来看看3-甲基-1-丁烯的沸点,沸点:20?Cat760mmHg。这是一个什么概念?就是3-甲基-1-丁烯特别容易从液体变成气体,常温常压下,打开容器就跑掉了,所以存储它的容器需要密封,常用玻璃安瓿瓶或钢瓶。

    四、翻译的问题

    国标GB12268以及其他的标准和目录,UN2371的名称均是异戊烯,这和英文的Isopentenes是存在差异的,丢掉了一个字母“s”。从前面的分析来看,一个字母“s”,代表了不同的意思。如果没有把这个复数形式翻译出来,UN2371和UN2561就体现不出来差异。而实际上,UN-TDG以及当年中国代表团的本意,均应是“异戊烯类”。丢了一个“s”,可能是一时的疏忽,更多的可能是对规则的不够理解。而运输专用名称未翻译出复数形式,到目前为止,还普遍存在。

    五、还有2-戊烯怎么办?

    再回顾一下图1,3-甲基-1-丁烯的表兄弟里还有2-戊烯几个呢,顺-2-戊烯、反-2-戊烯、顺,反-2-戊烯混合物。戊烯家族的其他成员都有自己的UN编号,为什么2-戊烯就没有呢?地位差的有点大啊!不知道当年为什么没有加,可能还没有出生。现在再来给它们封个帽子,看看它们的理化数据,也没有足够的理由。出门在外,没有帽子,借用兄弟的帽子行不行呢?也是狐假虎威,被查出来不治罪就算好的了。所以只能用通用的帽子了,比如UN3295,液态烃类,未另作规定的。

    表32-戊烯

名称

      

    闪点(待明确)、沸点

      

UN编号

      

    运输专用名称

      

    顺-2-戊烯

      

    闪点:-18℃;沸点:37-38?C

      

UN3295

      

    液态烃类,未另外列明的

      

    反-2-戊烯

      

    闪点:-18℃;沸点:35-36?C

      

UN3295

      

    液态烃类,未另外列明的

      

    顺,反-2-戊烯混合物

      

    闪点:-45℃;沸点:37?C

      

UN3295

      

    液态烃类,未另外列明的

      

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