Tetrachlorethylen
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 2. december 2019; checks kræver 12 redigeringer .| Tetrachlorethylen [1] [2] [3] [4] | |||
|---|---|---|---|
| | |||
| Generel | |||
| Systematisk navn |
1,1,2,2-tetrachlorethen | ||
| Traditionelle navne | perchlorethylen | ||
| Chem. formel | C2Cl4 _ _ _ | ||
| Rotte. formel | C2Cl4 _ _ _ | ||
| Fysiske egenskaber | |||
| Stat | farveløs væske | ||
| Molar masse | 165,83 g/ mol | ||
| Massefylde | 1,6230 g/cm³ | ||
| Dynamisk viskositet | 0,88 10-3 Pa s | ||
| Ioniseringsenergi | 9,32 ± 0,01 eV [6] | ||
| Termiske egenskaber | |||
| Temperatur | |||
| • smeltning | -22,4°C | ||
| • kogning | 121°C | ||
| • blinker | 45 ± 1 °C [5] | ||
| Kritisk punkt | |||
| • temperatur | 340°C | ||
| • tryk | 44,3 atm | ||
| Oud. Varmekapacitet | 858 J/(kg K) | ||
| Entalpi | |||
| • uddannelse | -51,1 kJ/mol | ||
| • kogning | 34,7 kJ/mol | ||
| Damptryk | 1,86 kPa (20 °C) | ||
| Kemiske egenskaber | |||
| Opløselighed | |||
| • i vand | 0,015 g/100 ml | ||
| Den dielektriske konstant | 2,20 | ||
| Optiske egenskaber | |||
| Brydningsindeks | 1,5044 | ||
| Struktur | |||
| Dipol moment | 0 cm [5] | ||
| Klassifikation | |||
| Reg. CAS nummer | 127-18-4 | ||
| PubChem | 31373 | ||
| Reg. EINECS nummer | 204-825-9 | ||
| SMIL | Cl/C(Cl)=C(/Cl)Cl | ||
| InChI | InChI=1S/C2Cl4/c3-1(4)2(5)6CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N | ||
| RTECS | KX3850000 | ||
| CHEBI | 17300 | ||
| FN nummer | 1897 | ||
| ChemSpider | 13837281 | ||
| Sikkerhed | |||
| Begræns koncentrationen | 10 mg/m 3 | ||
| Toksicitet | Ved længerevarende kontakt har det en giftig effekt på centralnervesystemet og leveren . | ||
| Risikosætninger (R) | R40 , R51/53 | ||
| Sikkerhedssætninger (S) | R23 , R36/37 , R61 | ||
| Kort karakter. fare (H) | H351 , H411 | ||
| Forebyggende foranstaltninger. (P) | P273 , P281 | ||
| GHS piktogrammer |
  |
||
| NFPA 704 |
0
2
0 |
||
| Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet. | |||
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |||
Tetrachlorethylen (perchlorethylen) er en farveløs væske med en skarp lugt, et klororganisk opløsningsmiddel . Finder bred anvendelse i et renseri og affedtning af metaller.
Henter
For første gang blev tetrachlorethylen opnået af M. Faraday under den termiske nedbrydning af hexachlorethan [4] .
![{\displaystyle {\mathsf {CCl_{3}{-}CCl_{3}{\xrightarrow[{}]{[t]}}CCl_{2}{=}CCl_{2}+Cl_{2))))](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4ed76b74bfd195a526d8c7fa5e8ca69b324dac34)
I industrien opnås tetrachlorethylen på flere måder. Den første metode, som tidligere har spillet en vigtig industriel rolle, er at opnå tetrachlorethylen fra acetylen gennem trichlorethylen . Klorering af trichlorethylen i væskefasen ved en temperatur på 70-110 °C i nærvær af FeCl3 ( 0,1-1 vægtprocent) giver pentachlorethan , som derefter udsættes for væskefase (80-120 °C, Ca ( OH) 2 ) eller katalytisk termisk krakning (170-330 ° C, aktivt kul ). Det samlede udbytte når 90-94% for acetylen. Men efter stigningen i priserne på acetylen har denne metode mistet sin værdi [7] .
Den vigtigste metode til fremstilling af tetrachlorethylen er oxidativ chlorering af ethylen eller 1,2-dichlorethan . Substratet, oxygen og klor reagerer i nærvær af en katalysator ( kaliumchlorid , kobber(II)chlorid på silicagel ) ved 420-460°C. Som et resultat af en række reaktioner opstår dannelsen af trichlorethylen og tetrachlorethylen. Klorudbyttet er 90-98%. En sideproces er oxidationen af ethylen til carbonoxider , som accelereres, når den optimale procestemperatur overskrides. Produkterne adskilles og renses ved destillation . Forholdet mellem produkter kan styres af forholdet mellem reagenser [8] .
Højtemperaturklorering af C 1 - C 3 carbonhydrider eller deres chlorderivater er den næstvigtigste kilde til tetrachlorethylen. Det kræver ikke rene råvarer og tillader brug af produktionsaffald [9] .
I 1985 udgjorde produktionen af tetrachlorethylen i USA 380 tusinde tons, i Europa - 450 tusinde tons. På grund af optimering af renseriprocessen og reduktion af emissioner af stoffet til atmosfæren, samt på grund af skærpede miljøkrav, har produktionen af tetrachlorethylen været faldende siden slutningen af 1970'erne. Allerede i 1993 blev produktionsmængderne i USA anslået til 123 tusinde tons om året og 74 tusinde tons i Tyskland [10] .
Fysiske egenskaber
Tetrachlorethylen er ikke-brændbart, ikke-eksplosivt og ikke-selvantændeligt [1] . Det er blandbart med de fleste organiske opløsningsmidler. Tetrachlorethylen danner azeotropiske blandinger med nogle opløsningsmidler .
| Anden komponent | Massefraktion af tetrachlorethylen | T. kip. azeotrop blanding ved 101,3 kPa, °С |
|---|---|---|
| vand | 15.9 | 87,1 |
| methanol | 63,5 | 63,8 |
| ethanol | 63,0 | 76,8 |
| propanol-1 | 48,0 | 94,1 |
| propanol-2 | 70,0 | 81,7 |
| butanol-1 | 29,0 | 109,0 |
| butanol-2 | 40,0 | 103,1 |
| myresyre | 50,0 | 88,2 |
| eddikesyre | 38,5 | 107,4 |
| propionsyre | 8.5 | 119,2 |
| isosmørsyre | 3.0 | 120,5 |
| acetamid | 2.6 | 120,5 |
| pyrrol | 19.5 | 113,4 |
| 1,1,2-trichlorethan | 43,0 | 112,0 |
| 1-chlor-2,3-epoxypropan | 51,5 | 110,1 |
| ethylenglycol | 6,0 | 119,1 |
Kemiske egenskaber
Tetrachlorethylen er den mest stabile forbindelse af alle chlorderivater af ethan og ethylen . Det er modstandsdygtigt over for hydrolyse og mindre ætsende end andre klorerede opløsningsmidler [4] .
Oxidation
Oxidation af tetrachlorethylen i luft giver trichloracetylchlorid og phosgen , processen forløber under påvirkning af UV-stråling:
![{\displaystyle {\mathsf {2CCl_{2}{=}CCl_{2}+1.5O_{2}{\xrightarrow[{}]{[hv]}}CCl_{3}{-}COCl+2COCl_{2 } }}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/820264d47eee4db2eba99179f5492fae55467a5e)
Denne proces kan bremses ved at bruge aminer og phenoler som stabilisatorer (normalt anvendes N-methylpyrrol og N-methylmorpholin ). Processen kan dog bruges til at fremstille trichloracetylchlorid [4] .
Klorering
Ved omsætning af tetrachlorethylen med chlor i nærværelse af en lille mængde jern(III)chlorid FeCl 3 (0,1%) som katalysator ved 50-80 °C dannes hexachlorethan [11] :
![{\displaystyle {\mathsf {CCl_{2}{=}CCl_{2}+Cl_{2}{\xrightarrow[{}]{[FeCl_{3}]}}CCl_{3}{-}CCl_{3} }}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5bf96783a06a9b460f10c346916aa08738addec0)
Freon-113 syntetiseres ved omsætning af tetrachlorethylen med chlor og HF i nærvær af SbF 5 [1] .
![{\displaystyle {\mathsf {CCl_{2}{=}CCl_{2}+3HF+Cl_{2}{\xrightarrow[{}]{[SbF_{5}]}}CClF_{2}{-}CCl_{ 2}F+3HCl}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/eec6c1276b2bc242bb5860a6c2e4fb850473be4c)
Hydrolyse
opstår kun ved opvarmning i et surt miljø (helst med svovlsyre):
![{\displaystyle {\mathsf {CCl_{2}{=}CCl_{2}+H_{2}O{\xrightarrow[{}]{[t,H_{2}SO_{4}]}}CCl_{3} {-}COOH+HCl}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3cf049576ff7d3613cd08836b1c9a7d3c78ffd6e)
dette producerer trichloreddikesyre .
Reduktion
Tetrachlorethylen kan reduceres delvist eller fuldstændigt i gasfasen i nærvær af katalysatorer som nikkel, palladium , platinsort osv.:
![{\displaystyle {\mathsf {CCl_{2}{=}CCl_{2}+2H_{2}{\xrightarrow[{}]{[t,kat:Ni,Pd,PtO_{2}]}}2C+4HCl }}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6a25298e36ab2e4c5b50c1d746346a76593627b1)
Ansøgning
Cirka 60 % af al anvendt tetrachlorethylen bruges som opløsningsmiddel i renseri . Tetrachlorethylen har erstattet alle andre opløsningsmidler i dette område, fordi det er ikke brændbart og kan bruges sikkert uden særlige forholdsregler. På grund af dets stabilitet indeholder tetrachlorethylen en lav procentdel af stabilisatorer og bruges af samme grund sammen med trichlorethylen og 1,1,1-trichlorethan til affedtning af metaller , især aluminium . I mindre mængder anvendes tetrachlorethylen i tekstilindustrien og fremstillingen af freon-113 [12] [1] .
Ved olieraffinering bruges tetrachlorethylen sammen med dichlorethan i processen med oxychlorering (for at genoprette aktiviteten) af bimetalliske katalysatorer i katalytisk reformering og lavtemperaturisomeriseringsenheder [13] .
Toksicitet
Perchlorethylen er giftigt. [14] Ved en let indånding af perchlorethylendampe opstår der svimmelhed, hvorefter tegn på kvalme, tendens til at sove, blodtryksfald, en synlig hævelse af de superciliære kamme og kinder, ondt i halsen, generel træthed, en imaginær følelse af mangel på luft kan opstå. Langvarig udsættelse for perchlorethylendampe kan forårsage besvimelse. Ved kontakt med huden efterlader perchlorethylen en forbrænding, og der opstår revner på eksponeringsstedet; ved længere tids eksponering kan atopisk dermatitis udvikle sig. I tilfælde af kontakt med øjne, skyl med vand og kontakt et giftkontrolcenter.
Koncentrationen af perchlorethylendamp påvirker også smagsløgene.
Og også, det er forbudt at spise, opbevare mad i umiddelbar nærhed af kilden, da de kan mættes med opløsningsmiddeldampe.
Noter
- ↑ 1 2 3 4 Chemical Encyclopedia / Ed. I. L. Knunyants. - M . : Big Russian Encyclopedia, 1992. - T. 4. - S. 557. - ISBN 5-85270-039-8 .
- ↑ Dekan JA Lange's Handbook of Chemistry. - McGraw-Hill, 1999. - ISBN 0-07-016384-7 .
- ↑ Sigma-Aldrich. Tetrachlorethylen, vandfri . Hentet 24. april 2013. Arkiveret fra originalen 28. april 2013.
- ↑ 1 2 3 4 5 Ullmann, 2006 , s. 75.
- ↑ 1 2 CRC Handbook of Chemistry and Physics (engelsk) / W. M. Haynes - 95 - Boca Raton : CRC Press , 2014. - S. 15-21. — ISBN 978-1-4822-0868-9
- ↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0599.html
- ↑ Ullmann, 2006 , s. 76.
- ↑ Ullmann, 2006 , s. 74, 76.
- ↑ Ullmann, 2006 , s. 77-78.
- ↑ Ullmann, 2006 , s. 79-80.
- ↑ Oshin L.A. Industrielle klororganiske produkter. - M .: Kemi, 1978. - 656 s.
- ↑ Ullmann, 2006 , s. 79.
- ↑ |ISOFORM™Isomeriseringsgrad/reformeringsgrad . Hentet 13. april 2020. Arkiveret fra originalen 22. oktober 2020.
- ↑ | Sikkerhedsdatablad for perchlorethylen . Hentet 21. maj 2022. Arkiveret fra originalen 16. november 2017.
Litteratur
- Rossberg M., Lendle W., Pfleiderer G., Tögel A., Dreher E.-L., Langer E., Rassaerts H., Kleinschmidt P., Strack H., Cook R., Beck U., Lipper K. -A., Torkelson TR, Löser E., Beutel KK, Mann T. Chlorinated Hydrocarbons // Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry. - Wiley, 2006. - doi : 10.1002/14356007.a06_233.pub2 .
- US Department of Health and Human Services. Toksikologisk profil for tetrachlorethylen (1997). Hentet 24. april 2013. Arkiveret fra originalen 28. april 2013.