Tetrafluorethylen

Tetrafluorethylen-molekylet er plant, C-C- internukleær afstand er 1,33±0,06 Å, C-F-internuklear afstand er 1,30±0,02 Å, F-C-F-bindingsvinklen er 114±3° [9] .

Tetrafluorethylen er en monomer af mange polymerer ( plastik ), polymeriserer let og copolymeriserer med næsten alle monomerer: ethylen , propylen , vinylidenfluorid , trifluorchlorethylen og andre, og danner fluorplast ofte med unikke egenskaber [10] .

Fremstilling af tetrafluorethylen

Under laboratorieforhold opnås tetrafluorethylen ved debromering af 1,2-dibromtetrafluorethan med zink [10] :

{\ce {CF2BrCF2Br + Zn -> CF2CF2 + ZnBr2}}

eller depolymerisation af polytetrafluorethylen i et teknisk vakuum :

{\ce {[-CF2-CF2-]}}_{n}\xrightarrow {600-700\ ^{\circ }{\text{C)),\ 130-700\ {\text{Pa ))} n~{\ce {CF2=CF2}}

I industrien opnås tetrafluorethylen ved pyrolyse af chlordifluormethan ( chladone-22 ) (ved 550-750 °C) [10] [11] :

{\ce {2 CF2HCl -> CF2CF2 + 2 HCl))

Det antages, at pyrolyseprocessen forløber gennem dannelsen af et mellemliggende difluorcarben [12] :

{\ce {CF2HCl <=> :CF2 + HCl))

{\ce {CF2HCl <=> CF2: + HCl))

Pyrolyseprocessen ledsages af dannelsen af et stort antal biprodukter: hexafluorpropylen , octafluorcyclobutan og mange andre.

Fysiske egenskaber [10]

Standard dannelsesentalpi = −659,5 kJ/mol. $\Delta H_{{298}}^{{0}}$

Smeltevarme 7,714 kJ/mol.

Brandrisiko [10]

Fareklasse 4.

Tetrafluorethylen er en brændbar gas. Selvantændelsestemperatur 190 °C.

Ren tetrafluorethylen er en eksplosiv gas ved tryk over 0,25 MPa. I dette tilfælde forekommer eksplosiv polymerisation:

{\ce {CF2CF2 -> C + CF4}}+Q,\quad Q=71\ {\text{kcal/mol}}.

Eksplosionsinitiatorer: oxygen, peroxidforbindelser , metaloxider med variabel valens.

Flydende tetrafluorethylen har ikke detonationsegenskaber.

Kemiske egenskaber

På en palladiumkatalysator tilsætter tetrafluorethylen hydrogen for at danne 1,1,2,2- tetrafluorethan [11] :

{\ce {CF2CF2 + H2 -> CF2HCF2H))

Ved belysning med aktinisk lys gennemgår tetrafluorethylen halogenering [10] [11] , for eksempel:

{\ce {CF2CF2 + Br2 ->[h\nu]CF2BrCF2Br))

Under barske forhold brænder tetrafluorethylen i ilt og danner tetrafluormethan og kuldioxid [10] :

{\ce {CF2CF2 + O2 -> CF4 + CO2}}

Ved forhøjede temperaturer gennemgår tetrafluorethylen cyclodimerisering med dannelse af octafluorcyclobutan [10] :

{\ce {2CF2=CF2 -> C4F8}}

Pyrolysen af tetrafluorethylen ledsages af dannelsen af hexafluorpropylen . Det antages, at dannelsen af hexafluorpropylen er baseret på reaktionerne af difluorcarben [10] [12] :

{\ce {CF2CF2 + CF2{:}<=> CF3-CF=CF2}}

Den industrielle produktion af en vigtig fluorholdig monomer, hexafluorpropylen, er baseret på pyrolysereaktionen af tetrafluorethylen [10] [11] [12]

Tetrafluorethylen polymeriserer let ved en radikalmekanisme i nærvær af enhver kilde til radikaler. Polymerisering udføres både ved suspensions- og emulsionsmetoder.

Den resulterende polytetrafluorethylen fremstilles i form af forskellige kvaliteter: F-4, F-4PN-90; F-4PN-40; F-4PN-20; F-4D osv. [13]

Tetrafluorethylen indgår i en radikal copolymerisationsreaktion med forskellige monomerer:

med ethylen - fluoroplast-40 (F-40);
med hexafluorpropylen - fluoroplast-4MB (F-4MB);
med vinylidenfluorid - fluoroplast-42 (F-42) [13] .

Toksicitet

Sikkerhedsforanstaltninger

Tetrafluorethylen er et giftigt stof . Det er en vaskulær gift , irriterer slimhinderne i øjnene og åndedrætsorganerne, i høje koncentrationer påvirker det centralnervesystemet negativt , forårsager lungeødem og har en nefrotoksisk virkning [14] .

MPC r.z \u003d 30 mg / m 3 ; MPC m.s. \u003d 6 mg/m 3 ; MPC SS \u003d 0,5 mg/m 3 .

Ansøgninger

Tetrafluorethylen bruges hovedsageligt til fremstilling af Teflon ( fluoroplast-4 ).

Se også

Noter

↑ Tetrafluorethylen
↑ 12.1.005-76. Arbejdsområde luft. Generelle sanitære og hygiejniske krav.
↑ Dødelig dosis (LD)
↑ 10007-80 Fluoroplast-4. Specifikationer (med ændringsforslag nr. 1, 2)
↑ 12.1.007-76. System af arbejdssikkerhedsstandarder (SSBT). Skadelige stoffer. Klassificering og generelle sikkerhedskrav (med ændringsforslag nr. 1, 2)
↑ 2.2.5.686-98 Maximum Tilladte Koncentrationer (MPC) af skadelige stoffer i luften i arbejdsområdet (afsnit 1-2)
↑ Britannica Tetrafluorethylen
↑ 2.2.5.686-98 Maksimalt tilladte koncentrationer (MPC) af skadelige stoffer i luften i arbejdsområdet
↑ Håndbog om en kemiker. - 2. udg., revideret. og yderligere .. - L.-M .: GNTI Chemical Literature, 1962. - T. 1. - S. 358. - 1072 s.
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Industrielle organofluorprodukter: Ref. udgave / B. N. Maksimov, V. G. Barabanov, I. L. Serushkin m.fl. - 2. udgave, oversættelse. og yderligere .. - St. Petersborg. : Kemi, 1996. - 544 s. — ISBN 5-7245-1043-X .
↑ 1 2 3 4 Vereshchagina N. S., Golubev A. N., Dedov A. S., Zakharov V. Yu. Russian Chemical Journal. Journal of the Russian Chemical Society. D. I. Mendeleev. - 2000. - T. XLIV, udgave 2. - S. 110-114.
↑ 1 2 3 Nefedov O. M., Ioffe A. I., Menginov L. G. Chemistry of carbenes. - M . : Kemi, 1990. - S. 254. - 304 s. — ISBN 5-7245-0568.
↑ 1 2 Loginov B. A. Fluorpolymerernes fantastiske verden. - M. , 2008. - 128 s.
↑ Ny opslagsbog af en kemiker og teknolog. radioaktive stoffer. Skadelige stoffer. Hygiejniske standarder / Redaktion: Moskvin A.V. m.fl. - St. Petersborg. : ANO NPO "Professional", 2004. - 1142 s.