乙烯（Ethylene），化学式为C2H4，分子量为28.054，是由两个碳原子和四个氢原子组成的有机化合物。两个碳原子之间以碳碳双键连接。乙烯存在于植物的某些组织、器官中，是由蛋氨酸在供氧充足的条件下转化而成的。
乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，乙烯工业是石油化工产业的核心，乙烯产品占石化产品的75%以上，在国民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。
生理作用是：三重反应、促进果实成熟、促进叶片衰老、诱导不定根和根毛发生、打破植物种子和芽的休眠、抑制许多植物开花（但能诱导、促进菠萝及其同属植物开花）、在雌雄异花同株植物中可以在花发育早期改变花的性别分化方向等。
2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，乙烯在3类致癌物清单中。
2023年上半年，620种产品中有331种产品产量同比增长。其中乙烯1543万吨，增长3.8%。 [3]
- 中文名
- 乙烯 [2]
- 外文名
- Ethylene；ethene
- 化学式
- C2H4 [2]
- 分子量
- 28.054
- CAS登录号
- 74-85-1 [2]
- EINECS登录号
- 200-815-3 [2]
- 熔 点
- -169.4 ℃
- 沸 点
- -103.7 ℃
- 水溶性
- 不溶
- 密 度
- 1.178 kg/m³
- 外 观
- 无色气体
- 闪 点
- -125.1 ℃
- 安全性描述
- S9；S16；S33；S46 [2]
- 危险性符号
- F+
- 危险性描述
- R12；R67 [2]
中国古代就发现将果实放在燃烧香烛的房子里可以促进采摘果实的成熟。19世纪德国人发现在泄露的煤气管道旁的树叶容易脱落。第一个发现植物材料能产生一种气体，并对邻近植物能产生影响的是卡曾斯，他发现橘子产生的气体能催熟与其混装在一起的香蕉。直到1934年甘恩（Gane）才首先证明植物组织确实能产生乙烯。随着气相色谱技术的应用，使乙烯的生物化学和生理学研究方面取得了许多成果，并证明在高等植物的各个部位都能产生乙烯，1966年乙烯被正式确定为植物激素。
随着中国经济的快速发展，中产阶级生活水平得到了很大的提升，中国对乙烯衍生物市场终端产品的需求在快速增长;印度的市场需求也在同步增长，但基数相对较小。2010年，东北亚地区将成为世界乙烯需求量最大的地区，占全球乙烯市场需求比例由2000年的21%增长到35%;预计2014年中国乙烯需求将占世界总需求的36%。
资料显示，虽然我国乙烯行业发展迅猛，在世界乙烯市场占有举足轻重的地位，但依然有些不可规避的风险存在。
首先，市场竞争风险。中东乙烯企业主要以乙烷为原料生产乙烯，该地区的乙烷成本很低，即使加上运费，也比美国、西欧和世界其他地区包括中国的成本低得多，具有相当强的竞争力。廉价的中东乙烯下游产品聚乙烯、乙二醇等大量涌入亚太和中国市场，必将对我国市场相关产品构成严重的威胁。
其次，环境保护风险。乙烯工业生产过程中存在一定程度的环境污染问题，但在当今的环保技术下，乙烯的生产会对大气、水体造成一定程度的污染。随着新建项目的陆续投产以及中国政府在未来出台更为严格的环保标准，将对乙烯企业的环保工作提出更高的要求，企业存在因增加环保治理费用而使经营成本上升的风险。
此外还有石油进口风险。乙烯装置的大量建设，也加大了对化工用油的需求。与中国面临着石油短缺制约一样，国内发展石化工业也面临着资源制约矛盾，国内原油产量一直在2亿吨左右，远低于石油需求的增长速度。随着今后乙烯工业的发展，化工用油短缺的矛盾也将日益突出。
分子式：C2H4
结构简式:：CH2=CH2
乙烯分子比例模型乙烯分子里的C=C双键的键长是1.33×10 -10 m，乙烯分子里的2个碳原子和4个氢原子都处在同一个平面上。它们彼此之间的键角约为120°。乙烯双键的键能是615kJ/mol，实验测得乙烷C—C单键的键长是1.54×10 -10 m，键能348kJ/mol。这表明C=C双键的键能并不是C—C单键键能的两倍，而是比两倍略少。因此，只需要较少的能量，就能使双键里的一个键断裂。这是乙烯的性质活泼，容易发生加成反应等的原因。
在形成乙烯分子的过程中，每个碳原子以1个2s轨道和2个2p轨道杂化形成3个等同的sp2杂化轨道而成键。这3个sp2 杂化轨道在同一平面里，互成120°夹角。因此，在乙烯分子里形成5个σ键，其中4个是C—H键，1个是C—C键，两个碳原子剩下未参加杂化的2个平行的p轨道在侧面发生重叠，形成另一种化学键：π键，并和σ键所在的平面垂直。如：乙烯分子里的C=C双键是由一个σ键和一个π键形成的。这两种键的轨道重叠程度是不同的。π键是由p轨道从侧面重叠形成的，重叠程度比σ键从正面重叠要小，所以π键不如σ键牢固，比较容易断裂，断裂时需要的能量也较少。
密度 | 1.178kg/m3 |
|---|---|
熔点 | -169.4℃ |
沸点 | -103.7℃ |
闪点 | -125.1℃ |
折射率 | 1.363 |
饱和蒸气压 | 4083.40kPa（0℃） |
临界温度 | 9.6℃ |
临界压力 | 5.07MPa |
引燃温度 | 450℃ |
爆炸上限（V/V） | 36.0% |
爆炸下限（V/V） | 2.7% |
外观 | 无色气体 |
溶解性 | 不溶于水，微溶于乙醇，溶于乙醚、丙酮、苯 |
1、常温下极易被氧化剂氧化。如将乙烯通入酸性KMnO4溶液，溶液的紫色褪去，乙烯被氧化为二氧化碳，由此可用鉴别乙烯。
2、易燃烧，并放出热量，燃烧时火焰明亮，并产生黑烟。
CH2═CH2+3O2→2CO2+2H2O
3、烯烃臭氧化：
4、加成反应
CH2═CH2+Br2→CH2Br—CH2Br（常温下使溴水褪色）
CH2═CH2+Cl2→CH2Cl—CH2Cl
加成反应：有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
5、加聚反应
nCH2═CH2→-[CH2—CH2]-n （制聚乙烯）
在一定条件下，乙烯分子中不饱和的C═C双键中的一个键会断裂，分子里的碳原子能互相形成很长的键且相对分子质量很大（几万到几十万）的化合物，叫做聚乙烯，它是高分子化合物。
这种由相对分子质量较小的化合物(单体)相互结合成相对分子质量很大的化合物的反应，叫做聚合反应。这种聚合反应是由一种或多种不饱和化合物（单体）通过不饱和键相互加成而聚合成高分子化合物的反应，所以又属于加成反应，简称加聚反应。
摩尔折射率 | 10.70 |
|---|---|
摩尔体积（cm3/mol） | 58.1 |
等张比容（90.2K） | 102.5 |
表面张力（dyne/cm） | 9.6 |
极化率（10-24cm3） | 4.24 [1] |
1、急性毒性
LC50：95ppm（小鼠吸入，2h）
2、亚急性与慢性毒性
大鼠吸入11.5g/m3，1a，生长发育与对照组有差别。 [1]
生物降解性 | 非生物降解性 | 其他有害作用 | ||
|---|---|---|---|---|
好氧生物降解性 | 24~672h | 空气中光氧化半衰期（h） | 6.2~56h | 该物质对环境有危害，对鱼类应给予特别注意。还应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染。 [1] |
厌氧生物降解性 | 96~2688h | |||
1、石油化工最基本原料之一。在合成材料方面，大量用于生产聚乙烯、氯乙烯及聚氯乙烯，乙苯、苯乙烯及聚苯乙烯以及乙丙橡胶等；在有机合成方面，广泛用于合成乙醇、环氧乙烷及乙二醇、乙醛、乙酸、丙醛、丙酸及其衍生物等多种基本有机合成原料；经卤化，可制氯代乙烯、氯代乙烷、溴代乙烷；经齐聚可制α-烯烃，进而生产高级醇、烷基苯等；
2、主要用作石化企业分析仪器的标准气；
3、乙烯用作脐橙、蜜桔、香蕉等水果的环保催熟气体；
4、乙烯用于医药合成、高新材料合成。
乙烯“三重反应”(triple response of ethylene)：①抑制茎的伸长生长；②促进茎和根的增粗；③促进茎的横向增长。用乙烯处理黄化幼苗茎可使茎加粗和叶柄偏上生长。
由于乙烯可以促进RNA和蛋白质的合成，并可在高等植物体内使细胞膜的透性增加，加速呼吸作用，因而当果实中乙烯含量增加时，已合成的生长素又可被植物体内的酶或外界的光所分解，进一步促进其中有机物质的转化，加速成熟。常用乙烯利溶液浸泡未完全成熟的番茄、苹果、梨、香蕉、柿子等果实能显著促进成熟。
乙烯也有促进器官脱落和衰老的作用。乙烯在花、叶和果实的脱落方面起着重要的作用。
乙烯还可促进某些植物（如瓜类）的开花与雌花分化，促进橡胶树、漆树等排出乳汁。
乙烯还可诱导插枝不定根的形成，促进根的生长和分化，打破种子和芽的休眠，诱导次生物质的分泌等。
乙烯是一种植物内源激素，高等植物的所有部分，如叶、茎、根、花、果实、块茎、种子及幼苗在一定条件下都会产生乙烯。它是植物激素中分子最小者，其生理功能主要是促进果实、细胞扩大。籽粒成熟，促进叶、花、果脱落，也有诱导花芽分化、打破休眠、促进发芽、抑制开花、器官脱落，矮化植株及促进不定根生成等作用。
乙烯是气体，难于在田间应用，直到开发出乙烯利，才为农业提供可实用的乙烯类植物生长调节剂。主要产品有乙烯利、乙烯硅、乙二肟、甲氯硝吡唑、脱叶膦、环己酰亚胺（放线菌酮），它们都能释放出乙烯，或促进植物产生乙烯的植物生长调节剂，所以统称之为乙烯释放剂。国内外最为常用的仅是乙烯利，广泛应用于果实催熟、棉花采收前脱叶和促进棉铃开裂吐絮、刺激橡胶乳汁分泌、水稻矮化、增加瓜类雌花及促进菠萝开花等。
乙烯类植物生长调节剂中还有一些品种在植物体内通过抑制乙烯的合成，而达到调节植物生长的作用，则称之为乙烯合成抑制剂。国内市场上尚无此类产品，因而不予介绍。
接触部分 | 急救措施 |
|---|---|
皮肤接触 | 发生冻伤不要涂擦，不要使用热水。使用清洁、干燥的敷料包扎，就医治疗。 |
眼睛接触 | 立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少30分钟。就医。 |
吸入 | 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 |
食入 | 饮足量温水，催吐。就医。 |
危险特性：易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物。遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。
有害燃烧产物：一氧化碳。
灭火方法：切断气源。若不能切断气源，则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。
灭火剂：泡沫、二氧化碳、干粉。
迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释。如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。
操作注意事项：密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员穿防静电工作服。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、卤素接触。在传送过程中，钢瓶和容器必须接地和跨接，防止产生静电。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。
储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与氧化剂、卤素分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。
安全术语 | S9：Keep container in a well-ventilated place. 保持容器在通风良好的场所。 |
|---|---|
S16：Keep away from sources of ignition - No smoking. 远离火源，禁止吸烟。 | |
S33：Take precautionary measures against static discharges. 对静电采取预防措施。 | |
S46：If swallowed, seek medical advice immediately and show this container or label. 食入时，立即求医并出示容器/标签。 | |
风险术语 | R12：Extremely flammable. 极易燃的。 |
R67：Vapours may cause drowsiness and dizziness. 蒸汽可能引起困倦和眩晕。 |
