正庚烷是C₇直链饱和烷烃（CAS:142-82-5），辛烷值定义为 0的标准物质；具低闪点 (-4℃)与宽爆炸极限 (1.05%-6.7%)，属极度易燃液体；主要用于溶剂、辛烷值标准、有机合成原料；2026 年中国市场价约12000-16000 元 / 吨，随纯度与供应波动。
一、基础信息与定义
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 化学名称 | 正庚烷，庚烷 |
| 英文名称 | n-Heptane，Heptane |
| CAS 号 | 142-82-5 |
| 分子式 | C₇H₁₆ |
| 分子量 | 100.202 g/mol |
| 结构简式 | CH₃(CH₂)₅CH₃ |
| EINECS 号 | 205-563-8 |
| 类别 | 直链饱和脂肪烃，是庚烷 5 种同分异构体中唯一的直链结构 |
| 来源 | 主要源自石油馏分，通过分离 90-100℃馏分段获得 |
二、理化性质（25℃，1atm）
| 性质 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 外观 | 无色透明液体，有微弱石油气味 | |
| 密度 | 0.683 g/cm³（20℃） | 比水轻，漂浮于水面 |
| 熔点 | −90.6℃（−91℃） | 低温稳定性好 |
| 沸点 | 98.4-98.8℃ | 常压下易蒸馏分离 |
| 闪点 | −4℃（闭杯） | 极度易燃，需严格防火 |
| 引燃温度 | 204-215℃ | |
| 爆炸极限 | 1.05%-6.7%（体积分数） | 蒸气与空气易形成爆炸性混合物 |
| 溶解性 | 不溶于水，可与乙醇、乙醚、氯仿、苯等多数有机溶剂混溶 | |
| 蒸气压 | 4.1 kPa（20℃） | 易挥发，蒸气比空气重（相对密度 3.45） |
| LogP | 4.47 | 极强疏水性 |
| 化学稳定性 | 常温稳定，光照下可与卤素发生取代反应，三氯化铝催化下可异构化 |
三、优缺点分析
优点
溶解能力强：高效溶解油脂、橡胶、树脂等多种有机物，适用于精密清洗与萃取
挥发特性佳：沸点适中（98℃），挥发速度可控，残留少，适合作为溶剂与清洗剂
化学惰性：常温下不与多数化学品反应，作为溶剂时不影响目标物质性质
辛烷值标准：定义为 0，是测定汽油辛烷值的基准物质，具有不可替代的标准作用
低毒性：相对其他有机溶剂，急性毒性较低，LD₅₀（大鼠经口）约 2.2g/kg
缺点
易燃性极高：闪点 - 4℃，属于极度易燃液体，储存与使用风险高
蒸气危险：蒸气比空气重，易积聚于低洼处，形成隐形爆炸隐患
环境影响：难生物降解，属挥发性有机物（VOC），对大气有污染风险
健康危害：长期接触可能损伤中枢神经系统，具麻醉作用
价格波动大：受石油价格影响显著，供应稳定性依赖原油市场
四、主要应用领域
1. 标准物质领域
辛烷值测定基准：唯一被定义为辛烷值 0 的物质，用于标定所有汽油的抗爆性能
色谱分析标准：气相色谱（GC）与高效液相色谱（HPLC）的标准参照物，校准仪器与分析方法
2. 溶剂与清洗领域
| 应用场景 | 具体用途 |
|---|---|
| 电子工业 | 精密电子元件清洗，去除助焊剂与油污，不损伤敏感电子材料 |
| 印刷工业 | 油墨溶剂与印刷设备清洗剂，保证印刷质量与设备维护 |
| 橡胶工业 | 橡胶溶剂与橡胶水泥制备，促进橡胶与填料均匀混合 |
| 涂料工业 | 作为涂料、清漆的稀释剂，调节粘度与干燥速度 |
| 食品工业 | 符合食品级标准的正庚烷用于动植物油脂萃取，如大豆油、鱼油精炼 |
| 实验室应用 | 有机合成反应溶剂、萃取剂、重结晶溶剂，广泛用于化学研究 |
3. 化工原料领域
有机合成中间体：经铂催化重整（500℃）可转化为甲苯，用于芳烃生产
燃料添加剂：与异辛烷混合配制标准燃料，用于发动机性能测试
医药工业：药物合成反应溶剂，如抗生素、维生素生产中的萃取与纯化步骤
表面处理：金属脱脂、除油，为电镀与涂装提供洁净表面
五、毒性与安全信息（MSDS 核心内容）
1. 健康危害
急性毒性：
吸入：高浓度蒸气引起头痛、头晕、恶心、麻醉，严重时意识丧失
皮肤接触：刺激皮肤，长期接触致脱脂性皮炎
眼睛接触：引起刺激、流泪、视力模糊
口服：恶心、呕吐、腹痛，严重时损伤中枢神经
慢性毒性：长期低剂量接触可能导致神经衰弱综合征，对肝脏有轻微影响
职业接触限值：美国 ACGIH TLV-TWA 400 ppm（1600 mg/m³），STEL 500 ppm（2000 mg/m³）
2. 安全操作要点
防火防爆：
远离火源、热源，禁止吸烟，使用防爆电器设备
储存于阴凉通风库房，温度不超过 30℃，与氧化剂分开存放
配备干粉、二氧化碳灭火器，禁止用水扑救（密度比水小，会浮于水面扩散）
个人防护：
佩戴化学安全防护眼镜、耐化学品手套、防化服
工作场所保持通风，使用局部排风系统，避免蒸气积聚
定期体检，特别是神经系统与肝功能检查
应急处理：
泄漏：切断火源，用沙土吸附，转移至安全容器，禁止流入下水道
火灾：使用干粉、二氧化碳灭火，喷水冷却容器
人员接触：皮肤接触用肥皂水冲洗 15 分钟；眼睛接触用清水冲洗 15 分钟；吸入者移至新鲜空气处，必要时输氧；误食者饮温水催吐，就医
3. 运输与法规信息
UN 编号：1263
危险货物类别：3 类，易燃液体
包装类别：II 类（高危险性）
运输注意：禁止与氧化剂、强酸、强碱混运，运输车辆需配备泄漏应急处理设备
六、制备方法与工艺
石油馏分分离法（工业主流）：
从原油蒸馏中截取 90-100℃的直馏汽油馏分
浓硫酸洗涤去除不饱和烃与硫化物
碱洗中和残留酸，水洗后干燥
精密分馏获得纯度 95% 以上的正庚烷
进一步精制（分子筛吸附、加氢等）可获得 99.9% 高纯度产品
合成法（实验室与特殊需求）：
以 1 - 己烯为原料，通过催化加氢反应制备
卤代己烷与甲基格氏试剂（CH₃MgBr）反应合成
成本较高，仅用于特殊高纯度需求
七、市场信息与价格分析（2026 年 2 月）
1. 市场规模
全球年需求量约80-100 万吨，其中中国占比约30%
主要应用领域占比：溶剂与清洗剂45%、标准物质25%、化工原料20%、其他10%
市场增长驱动：电子工业发展、精细化工需求增加、环保标准提升（高纯度正庚烷替代有毒溶剂）
2. 价格行情（中国市场）
| 纯度 | 价格区间（元 / 吨） | 包装规格 |
|---|---|---|
| 工业级（95%） | 12000-14000 | 137kg / 桶，槽车 |
| 试剂级（99%） | 14000-16000 | 500mL / 瓶，20L / 桶 |
| 色谱纯（99.9%） | 18000-22000 | 1L / 瓶，4L / 瓶 |
| 食品级（99.5%） | 15000-18000 | 专用食品级包装 |
3. 市场影响因素
原油价格：正庚烷直接来源于石油，原油价格波动对其成本影响显著
供需关系：电子行业旺季（Q2-Q3）需求增加，价格上升
环保政策：VOC 排放限制趋严，高纯度低毒正庚烷需求上升，价格有支撑
进口依赖：中国高纯度正庚烷部分依赖进口（约 20%），汇率波动影响价格
4. 主要供应商
国内：济南创世化工
国际：巴斯夫、陶氏化学、埃克森美孚、壳牌化学
八、替代产品与发展趋势
1. 主要替代品
异构烷烃（如异辛烷、异构十二烷）：毒性更低，环保性能更好，但价格较高
环烷烃（如环己烷）：溶解能力相似，但挥发速度较慢
生物基溶剂（如柠檬烯、松油醇）：环保友好，但溶解能力有限，适用范围窄
2. 发展趋势
高纯度化：电子与医药领域对 99.9% 以上超高纯度正庚烷需求增长
绿色化：开发低 VOC 排放工艺，提高回收利用率，降低环境影响
定制化：针对不同行业需求，开发专用级正庚烷（如电子级、食品级、医药级）
产业链整合：从石油炼制到精细加工一体化，降低成本，提高竞争力
九、总结与应用建议
正庚烷作为一种基础化工原料，在溶剂、标准物质和有机合成领域具有不可替代的地位。其极度易燃的特性要求在使用与储存中必须严格遵守安全规范，特别是通风、防爆、个人防护三个关键环节。
对于工业应用，建议根据需求选择合适纯度：普通清洗选95% 工业级，电子行业选99.9% 电子级，食品医药选专用食品级 / 医药级，并优先考虑与具备危化品经营资质的供应商合作，确保产品质量与安全保障。
