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物理性質：無色粘稠液體。可燃，幾乎無臭，帶有苦味，有吸濕性。除石油醚外,可溶解一般有機溶劑。 能與水、乙醇、丙酮、乙醛、吡啶、乙酸乙酯、苯二甲酸二丁酯、二惡烷和芳烴化合物等任意互溶，不溶于乙炔以外的脂肪烴類化合物。有強烈吸濕性，在20℃，當相對濕度為60%時，可從空氣吸收相當于自身重量70%的水分。該品是弱氧化劑，不含水的二甲基亞砜對金屬無腐蝕性。含水時對鐵；銅等金屬有腐蝕性，但對鋁不腐蝕。對堿穩定。在酸存在時加熱會產生少量的甲基硫醇；甲醛；二甲基硫；甲磺酸等化合物。在高溫下有分解現象，遇氯能發生激烈反應，在空氣中燃燒發出淡藍色火焰。

化學性質：1二甲亞砜還原生成甲硫醚。受強氧化劑作用氧化成二甲砜；
2．二甲基亞砜與酰氯類物質如氰尿酰氯、苯酰氯、乙酰氯、苯碘酰氯、亞硫酰氯、硫酰氯、三氯化磷等接觸時，發生激烈的放熱分解反應。與硝酸結合，生成（CH3）2SO·NHO3。與碳酸鋇作用可使二甲基亞砜再生。與濃氫碘酸作用，生成二甲硫磺化合物。
3．二甲基亞砜有吸水性，用前需要進行干燥處理。

工業用途：二甲基亞砜是一種既溶于水又溶于有機溶劑的極為重要的非質子極性溶劑。廣泛用作溶劑和反應試劑，具有很高的選擇抽提能力。二甲基亞砜本身有，，等作用，在醫藥工業中可以直接用作某些的原料及載體。有“萬靈藥”之稱，常作為的活性組分添加于之中。
1、用于芳烴抽提、樹脂及染料的反應介質、腈綸聚合、抽絲的溶劑等。
2、可作有機溶劑、反應介質及有機合成中間體。用途極廣。本品具有很高的選擇性抽提能力，用作丙烯酸樹脂及聚砜樹酯的聚合和縮合溶劑、聚丙烯腈及乙酸纖維的聚合抽絲溶劑、烷烴與芳烴分離的抽提溶劑、用于芳烴、丁二烯抽提，腈綸紡絲、塑料溶劑及有機合成染料、制藥等工業的反應介質。在醫藥方面，二甲基亞砜有作用，對皮膚有強滲透力，因而可溶解某些，使這類向人體滲透從而達到目的。利用二甲基亞砜的這種載體特性，也可作為農藥的添加劑。在某些農藥中添加少量二甲基亞砜，有助于農藥向植物內滲透，以提高藥效。二甲基亞砜還可作為合成纖維的染色溶劑、去染劑、染色載體，也可作為回收乙炔、二氧化硫的吸收劑，合成纖維改性劑，防凍劑以及電容介質、剎車油、稀有金屬提取劑等。
3、用作分析試劑及氣相色譜固定液，也用作紫外光譜分析時的溶劑。
4、透皮促進劑。二甲基亞砜是使用最早的經皮滲透促進劑之一，促滲性質可能與其溶劑性有關。二甲基亞砜能使皮膚角質細胞內蛋白質變性；可破壞角質層細胞間脂質的有序排列；可脫去角質層脂質、脂蛋白，增強的滲透作用，但使用高濃度二甲基亞砜時，會使皮膚產生紅斑、水泡及不可逆性損傷，美國已禁用.常用濃度為30%-50%。
5、防凍劑。純二甲基亞砜的冰點是18. 45℃,含水40 %的二甲基亞砜- 60℃不凍,而且二甲基亞砜與水、雪混合時放熱。因此做汽車防凍液、剎車油、液壓液組分提供了方便。乙二醇防凍液在超過- 40℃低溫時已不適用,而且比二甲基亞砜沸點低,有毒,易產生氣阻。二甲基亞砜防凍液在北部嚴寒地區用于汽車、戰車中,并可以隨時以雪代水補充。二甲基亞砜還用于除冰劑、涂料、各種乳膠的防凍劑、汽油、航煤的防凍劑,骨髓、血液、器官低溫保存的防凍劑。