乙基汽油

英文名：ethylgasoline；ethylatedgasoline

别称：含铅汽油或铅水汽油

乙基汽油指含有少量乙基液的汽油。在车用汽油或航空汽油中加入少量乙基液(四乙基铅)，可以显著提高其辛烷值，改善其抗震性。由于乙基液中所含的四乙铅有剧毒，使用时应予注意，并不可用于清洗机器、零件和洗手，以防中毒。1923年，在凯特灵的领导下，通用汽车内部从事研究的化学家和工程师潜心研究多年，测试了上百种材料，以求能够减小当时汽油发动机工作时的碰撞声并提高发动机的效率与功率。1921年，他们终于发现四乙基铅添加剂能解决以上问题。通用汽车与化学制品供应商协力开发生产这种新型汽油的制程。“乙基汽油”很快便畅销北美各地，从而掀起了开发高效高压发动机的浪潮。

为提高车用汽油的辛烷值，改善车用汽油的抗爆性能，过去，人们采取了很多办法，如改变汽油成分，加添加剂等。1921年人们发现了一种添加剂，叫四乙基铅。我们所说的含铅汽油就是在车用汽油中加入一定量的四乙基铅。在车用汽油中加入一定量的四乙基铅，对提高车用汽油的辛烷值，改善车用汽油的抗爆性，能起到一定作用。

乙基汽油中含有大量四乙基铅，四乙基铅是有机金属化合物的一种，其结构是一个铅原子与四个乙基分子连在一起。

 

制备，特性与用途

 

四乙基铅可由氯乙烷与钠铅合金反应制取,方程式如下

4NaPb+4CH3CH2Cl→(CH3CH2)4Pb+4NaCl+3Pb

产物为无色,具黏性的液体,因为该化合物不带电荷,且外围由四个烷基包围,使其具有亲脂性和可溶於汽油。

值得注意的是,四乙基铅结构中的四个C-Pb键的引力相当弱,内燃机燃烧的温度可使其分解。分解时,会先转变为三乙基铅(CH3CH2)3Pb和乙基自由基,这些自由基会清除其他自由基。通过自由基反应,从而不致过早开始燃烧,使点燃适当地延迟,预防震爆。

四乙基铅一度广泛使用作为添加剂在汽油，以提高燃料的辛烷值,以防止发动机内发生震爆，从而能够使用更高的压缩比率,藉以提高汽车发动机效率和功率。最初使用四乙基铅添加剂的美国，与最初使用酒精作添加剂的欧洲比较。含铅汽油的优点从它的高能量含量和贮藏品质较高表现出来，最终成为了普遍使用的燃料添加剂。其中一个最大的优点，四乙基铅比其他抗爆震剂或使用高辛烷值的汽油混合剂比例比较，仅需要非常低的浓度,就达到提高燃料的辛烷值。典型的制备方法，是以一份的乙基液（内含四乙基铅）加到1260分未经处理的汽油。其他抗爆震剂必须在用较大量的份量和/或比天然汽油的能源值更低。高能源值的含铅汽油会有更大的燃油效率。

当酒精用来作为抗爆剂，会造成燃料吸收水分和空气，高湿度燃油可导致燃料喉管生锈和腐蚀。而四乙基铅是较易溶於汽油，而乙醇则难溶於汽油，且溶解度随燃料湿度增加。随着时间的推移,水滴和积水的水分可以形成在燃油系统的燃料喉管结冰。此外燃料的高湿度也可以出现生物污染问题，由於某些细菌能够在水面和汽油的表面繁殖，从而在燃料系统内造成细菌滋生。四乙基铅的毒性,使其具杀菌特性，有助防止燃油污染和细菌生长而造成燃油降解。

此化合物常用於汽车汽油的添加剂，提高辛烷值，作为抗震爆之用，从而延长各零件的寿命。其燃烧会产生固体一氧化铅和铅固体铅金属与氧化铅会在发动机内迅速积聚,损害发动机内各个零件。

(CH3CH2)4Pb+13O2→8CO2+10H2O+Pb
2Pb+O2→2PbO

因此会加入1,2-二溴乙烷或1,2-二氯乙烷，令铅反应为可蒸发的溴化铅和氯化铅，但这些物质会造成空气污染，对儿童脑部构成损害，因此油公司开始推出无铅汽油。此外，这种添加剂也会造成催化转换器内的催化剂受污染,催化剂失效会使汽车的催化转换器失去其功能。

应用明尼苏达多相个性测试量表（ＭＭ－ＰＩ），临床记忆量表对住院诊断为慢性乙基汽油中毒患者３６名，锰中毒患者２５名，不接触任何毒物的工人１７名进行神经行为功能测试。结果两组患者记忆力都明显低于对照组；抑郁，疑病，精神分裂，精神衰弱量表得分都明显高于对照组。提示患者除普遍存在记忆减退外，并且具有不同程度的心身疾病，应引起足够重视。

对身体的毒性及中毒途经

四乙基铅为剧毒性物质，其毒性为金属铅的100倍，且常用的解救铅中毒的金属螯合剂，如依地酸钙钠(乙二胺四乙酸二钠钙,EDTA2Na-Ca)对该化合物中毒无效。皮肤接触，吸入挥发物皆可中毒。进入人体後,部分会转变为三乙基铅，三乙基铅可穿透血脑屏障，伤害中枢神经系统。

四乙基铅的轻度中毒症状为易兴奋、急躁、易怒、焦虑不安和病症型类神经症，重度中毒症状为躁动不安、精神错乱、幻觉、妄想、谵妄、人格改变、甚至暴力行为等精神运动性兴奋表现。

铅在人体内没有任何生理功能，血铅的理想水平应该为零。铅对人体有毒性，尤其是对肾脏、生殖系统、心血管系统，会导致头晕、失眠、多梦、记忆力减退、乏力、食欲不振、贫血、神经炎等多种疾病。儿童铅中毒会出现智力发育障碍，注意力不集中、多动、行为异常等症状，严重者还可能会导致终身残疾。目前已经查明，高血铅组的儿童的总智商、操作智商、语言智商分别比低血铅组低14分、14分和13分，而血液中的铅浓度上升100微克/升，儿童身高将降低1.3厘米。科学调查表明，儿童发生铅中毒的几率是成人的30倍。

从1921年起，四乙基铅作为有效而又经济的汽油抗爆剂被广泛使用，添加四乙基铅的汽油就是含铅汽油。四乙基铅是一种带水果香味、有剧毒的油状液体，毒性是无机铅的100倍，它能通过呼吸道、食道以及无创皮肤进入人体，而且很难排出。含铅汽油中的铅燃烧后约有70%形成直径为0.2微米的微粒排放到大气中，其余部分沉积在发动机里。排放到大气中的铅微粒有40%左右迅速地沉降到地面，其余的则长时间悬浮在空气中，极易通过人的呼吸系统进入肺里，且被吸入的铅微粒的沉积率高达50%，进入人体后25年也只能自行排出约50%。

目前全世界每年消耗约10亿吨车用汽油，汽车尾气铅污染曾经或仍然为大气尤其是城市大气铅污染的主要来源。空气中80%以上的铅尘流动在离地面一米以下的区域，这一高度又正是儿童的呼吸带。

推广使用无铅汽油还可解决或减轻汽车尾气污染。目前，减轻汽车尾气污染主要有两个途径：一是提高汽车本身的性能，如改进发动机和安装汽车尾气催化转化器；二是提高燃料油的质量。高性能发动机和尾气催化转化器都需要高质量的燃料油。当在汽车排气系统中加装尾气催化转化器时，汽油含铅量超过0.013克/升，就会使催化剂失效，从而达不到控制汽车废气的目的。所以，国际上将含铅量在1.1克/升以上的汽油定义为含铅汽油；含铅量在0.013～1.1克/升的汽油定义为低铅汽油；含铅量低于0.013克/升的汽油定义为无铅汽油。可见，无铅汽油不仅可以减少铅污染环境问题，还可以减少汽车尾气中碳氢化合物（造成烟雾）、一氧化碳（有毒）及氮氧化物（形成酸雨）等的污染。

推广无铅汽油，有利于改善环境，是关系国计民生的大事。所以发达国家都积极推进汽油无铅化进程。日本是世界上最早禁用含铅汽油的国家，1975年就开始了汽油无铅化的进程。美国于1986年停止优级含铅汽油的销售，1992年1月全面禁止含铅汽油的销售。我国台湾省自1990年7月1日起，新出厂的汽车一律使用无铅汽油，香港特别行政区于1991年4月开始推广使用无铅汽油。中国大陆从2000年7月1日起，全国所有汽车一律停止使用含铅汽油。目前世界上大部分国家都禁止在汽油中加入四乙基铅。

 

托马斯·米吉利倾毕生心血：毁灭地球

首先，托马斯·米吉利为通用汽车公司发明了含铅汽油。你现在已经看不到他的发明了。为什么呢？因为铅有剧毒！

事实上，在研制含铅汽油的过程中，米吉利自己就已经铅中毒了。研发的第一年就有十名研究员死于铅中毒，病者无数。通用汽车当然不高兴了。并不是因为雇员死亡，而是因为不断减员让研究停滞不前。美国的立国之本就是效率，于是米吉利立刻建造了一条全新的生产线，开始实验更加有毒的添加剂。

新生产线投入使用的头两个月，越来越多的受害者产生幻觉甚而发疯，五人死亡。而米吉利挽救了这一切。在一次新闻发布会上，他把双手浸入铅化合物，并在汽油烟雾中站了整整一分钟，以此证明汽油是无毒的。在这之后的数十年间，我们终于可以继续向大气中排放剧毒烟雾。

米吉利并没有就此功成身退。通用汽车委派他为空调设备发明新的制冷剂，于是他研制了氟氯碳化合物——氟利昂。直到他去世之后数十年，人们才发现南极上空的臭氧层空洞就是这一化合物造成的。而在1973年，他发明的含铅汽油在向地球喷洒了数十年浓烟，导致数千人死亡，上千万人大脑永久性受损之后，终于被政府禁用。

米吉利在晚年因为严重的小儿麻痹症而无法动弹。疾病当然战胜不了我们伟大的发明家，他的最后一项发明是一组滑轮，帮助自己从床上坐起来。在一次事故中，滑轮失控，他最终被绳索勒死。这的确很惨，但也许避免了米吉利再研发出什么化合物，有朝一日融化掉整个地球。

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