Tetrakloorietyleeni
Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 2. joulukuuta 2019 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 12 muokkausta .| Tetrakloorietyleeni [1] [2] [3] [4] | |||
|---|---|---|---|
| | |||
| Kenraali | |||
| Systemaattinen nimi |
1,1,2,2-tetrakloorieteeni | ||
| Perinteiset nimet | perkloorietyleeni | ||
| Chem. kaava | C2Cl4 _ _ _ | ||
| Rotta. kaava | C2Cl4 _ _ _ | ||
| Fyysiset ominaisuudet | |||
| Osavaltio | väritön neste | ||
| Moolimassa | 165,83 g/ mol | ||
| Tiheys | 1,6230 g/cm³ | ||
| Dynaaminen viskositeetti | 0,88 10 -3 Pa s | ||
| Ionisaatioenergia | 9,32 ± 0,01 eV [6] | ||
| Lämpöominaisuudet | |||
| Lämpötila | |||
| • sulaminen | -22,4 °C | ||
| • kiehuva | 121 °C | ||
| • vilkkuu | 45 ± 1 °C [5] | ||
| Kriittinen piste | |||
| • lämpötila | 340 °C | ||
| • paine | 44,3 atm | ||
| Oud. lämpökapasiteetti | 858 J/(kg K) | ||
| Entalpia | |||
| • koulutus | -51,1 kJ/mol | ||
| • kiehuva | 34,7 kJ/mol | ||
| Höyryn paine | 1,86 kPa (20 °C) | ||
| Kemiallisia ominaisuuksia | |||
| Liukoisuus | |||
| • vedessä | 0,015 g/100 ml | ||
| Dielektrisyysvakio | 2.20 | ||
| Optiset ominaisuudet | |||
| Taitekerroin | 1,5044 | ||
| Rakenne | |||
| Dipoli momentti | 0 cm [5] | ||
| Luokitus | |||
| Reg. CAS-numero | 127-18-4 | ||
| PubChem | 31373 | ||
| Reg. EINECS-numero | 204-825-9 | ||
| Hymyilee | Cl/C(Cl)=C(/Cl)Cl | ||
| InChI | InChI = 1S/C2Cl4/c3-1(4)2(5)6CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N | ||
| RTECS | KX3850000 | ||
| CHEBI | 17300 | ||
| YK-numero | 1897 | ||
| ChemSpider | 13837281 | ||
| Turvallisuus | |||
| Rajoita keskittymistä | 10 mg/ m3 | ||
| Myrkyllisyys | Pitkäaikaisessa kosketuksessa sillä on myrkyllinen vaikutus keskushermostoon ja maksaan . | ||
| Riskilausekkeet (R) | R40 , R51/53 | ||
| Turvalausekkeet (S) | R23 , R36/37 , R61 | ||
| Lyhyt hahmo. vaara (H) | H351 , H411 | ||
| varotoimenpiteitä. (P) | P273 , P281 | ||
| GHS-piktogrammit |
 |
||
| NFPA 704 |
0
2
0 |
||
| Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita. | |||
| Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa | |||
Tetrakloorietyleeni (perkloorietyleeni) on väritön neste, jolla on pistävä haju, organoklooriliuotin . Löytää laajan käyttökohteen kuivapesukoneessa ja metallien rasvanpoistossa.
Haetaan
Ensimmäistä kertaa M. Faraday sai tetrakloorietyleeniä heksakloorietaanin lämpöhajoamisen aikana [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)
Teollisuudessa tetrakloorietyleeniä saadaan useilla tavoilla. Ensimmäinen menetelmä, jolla on ollut tärkeä teollinen rooli aiemmin, on saada tetrakloorietyleeniä asetyleenistä trikloorietyleenin kautta . Trikloorietyleenin klooraus nestefaasissa 70-110 °C:n lämpötilassa FeCl 3 :n (0,1-1 paino-%) läsnä ollessa tuottaa pentakloorietaania , joka saatetaan sitten nestefaasiin (80-120 °C, Ca ( OH) 2 ) tai katalyyttinen lämpökrakkaus (170-330 °C, aktiivihiili ). Asetyleenin kokonaissaanto saavuttaa 90-94 %. Asetyleenin hintojen nousun jälkeen tämä menetelmä on kuitenkin menettänyt arvonsa [7] .
Pääasiallinen menetelmä tetrakloorietyleenin valmistamiseksi on eteenin tai 1,2-dikloorietaanin hapettava klooraus . Substraatti, happi ja kloori reagoivat katalyytin ( kaliumkloridi , kupari(II)kloridi silikageelillä ) läsnä ollessa 420–460 °C:ssa. Reaktioiden sarjan seurauksena tapahtuu trikloorietyleenin ja tetrakloorietyleenin muodostumista. Kloorisaanto on 90-98 %. Sivuprosessi on eteenin hapetus hiilioksideiksi , joka kiihtyy, kun prosessin optimilämpötila ylittyy. Tuotteet erotetaan ja puhdistetaan tislaamalla . Tuotteiden suhdetta voidaan säätää reagenssien suhteella [8] .
C1 - C3 - hiilivetyjen tai niiden kloorijohdannaisten klooraus korkeassa lämpötilassa on toiseksi tärkein tetrakloorietyleenin lähde. Se ei vaadi puhtaita raaka-aineita ja mahdollistaa tuotantojätteen käytön [9] .
Vuonna 1985 tetrakloorietyleenin tuotanto Yhdysvalloissa oli 380 tuhatta tonnia, Euroopassa - 450 tuhatta tonnia. Kemiallisen pesuprosessin optimoinnin ja aineen ilmakehään päästöjen vähentämisen sekä tiukentuvien ympäristövaatimusten vuoksi tetrakloorieteenin tuotanto on ollut laskussa 1970-luvun lopulta lähtien. Jo vuonna 1993 tuotantomääriksi Yhdysvalloissa arvioitiin 123 tuhatta tonnia ja Saksassa 74 tuhatta tonnia [10] .
Fysikaaliset ominaisuudet
Tetrakloorieteeni on syttymätöntä, räjähdysherkkää ja itsestään syttymätöntä [1] . Se sekoittuu useimpien orgaanisten liuottimien kanssa. Tetrakloorietyleeni muodostaa atseotrooppisia seoksia joidenkin liuottimien kanssa .
Tetrakloorietyleenin atseotrooppisten seosten koostumus ja kiehumispisteet [4]| Toinen komponentti | Tetrakloorietyleenin massaosa | T. kip. atseotrooppinen seos paineessa 101,3 kPa, °С |
|---|---|---|
| vettä | 15.9 | 87.1 |
| metanoli | 63.5 | 63.8 |
| etanoli | 63,0 | 76.8 |
| propanoli-1 | 48,0 | 94.1 |
| propanoli-2 | 70,0 | 81.7 |
| butanoli-1 | 29.0 | 109,0 |
| butanoli-2 | 40,0 | 103.1 |
| muurahaishappo | 50,0 | 88.2 |
| etikkahappo | 38.5 | 107.4 |
| propionihappo | 8.5 | 119.2 |
| isovoihappo | 3.0 | 120,5 |
| asetamidi | 2.6 | 120,5 |
| pyrroli | 19.5 | 113.4 |
| 1,1,2-trikloorietaani | 43,0 | 112,0 |
| 1-kloori-2,3-epoksipropaani | 51.5 | 110.1 |
| etyleeniglykoli | 6.0 | 119.1 |
Kemialliset ominaisuudet
Tetrakloorieteeni on stabiilin yhdiste kaikista etaanin ja eteenin kloorijohdannaisista . Se kestää hydrolyysiä ja vähemmän syövyttävää kuin muut klooratut liuottimet [4] .
Hapetus
Tetrakloorietyleenin hapettuminen ilmassa tuottaa triklooriasetyylikloridia ja fosgeenia , prosessi etenee UV-säteilyn vaikutuksesta:
![{\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)
Tätä prosessia voidaan hidastaa käyttämällä amiineja ja fenoleja stabilointiaineina (yleensä käytetään N-metyylipyrrolia ja N-metyylimorfoliinia ). Menetelmää voidaan kuitenkin käyttää triklooriasetyylikloridin valmistamiseksi [4] .
Klooraus Tetrakloorietyleenin
reaktiossa kloorin kanssa pienen määrän rauta(III)kloridi FeCl 3 (0,1 %) läsnä ollessa katalyyttinä 50-80 °C:ssa muodostuu heksakloorietaania [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 syntetisoidaan tetrakloorietyleenin reaktiolla kloorin ja HF :n kanssa SbF 5 :n läsnä ollessa [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)
Hydrolyysi
tapahtuu vain kuumennettaessa happamassa ympäristössä (mieluiten rikkihapolla):
![{\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)
tämä tuottaa trikloorietikkahappoa .
Pelkistys
Tetrakloorietyleeni voidaan pelkistää osittain tai kokonaan kaasufaasissa katalyyttien, kuten nikkelin, palladiumin , platinamustan jne., läsnä ollessa:
![{\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)
Sovellus
Noin 60 % kaikesta käytetystä tetrakloorieteenistä käytetään liuottimena kuivapesussa . Tetrakloorieteeni on korvannut kaikki muut liuottimet tällä alueella, koska se on syttymätön ja sitä voidaan käyttää turvallisesti ilman erityisiä varotoimia. Stabiiluutensa ansiosta tetrakloorieteeni sisältää pienen prosenttiosuuden stabilointiaineita ja samasta syystä sitä käytetään trikloorietyleenin ja 1,1,1-trikloorietaanin kanssa rasvanpoistoon metallien , erityisesti alumiinin , rasvanpoistoon . Pienempiä määriä tetrakloorietyleeniä käytetään tekstiiliteollisuudessa ja freon-113 :n tuotannossa [12] [1] .
Öljynjalostuksessa tetrakloorietyleeniä käytetään yhdessä dikloorietaanin kanssa bimetallisten katalyyttien oksikloorauksessa (aktiivisuuden palauttamiseksi) katalyyttisissä reformointi- ja matalan lämpötilan isomerointiyksiköissä [13] .
Myrkyllisyys
Perkloorieteeni on myrkyllistä. [14] Perkloorieteenihöyryjen lievästi hengitettynä ilmaantuu huimausta, jonka jälkeen merkkejä pahoinvoinnista, taipumuksesta nukahtaa, verenpaineen laskusta, näkyvästä turvotuksesta ja poskista, kurkkukipusta, yleisestä väsymyksestä, kuvitteellisesta ilmavaje voi ilmaantua. Pitkäaikainen altistuminen perkloorieteenihöyryille voi aiheuttaa pyörtymisen. Ihokosketuksessa perkloorieteeni jättää palovamman ja altistuskohtaan ilmestyy halkeamia; pitkäaikaisessa altistumisessa voi kehittyä atooppinen ihottuma. Jos ainetta joutuu silmiin, huuhtele vedellä ja ota yhteyttä myrkytystietokeskukseen.
Perkloorieteenihöyryn pitoisuus vaikuttaa myös makuhermoihin.
Ja myös, on kiellettyä syödä, pitää ruokaa lähteen välittömässä läheisyydessä, koska ne voivat kyllästyä liuotinhöyryillä.
Muistiinpanot
- ↑ 1 2 3 4 Chemical Encyclopedia / Toim. I. L. Knunyants. - M . : Big Russian Encyclopedia, 1992. - T. 4. - S. 557. - ISBN 5-85270-039-8 .
- ↑ Dekaani JA Langen kemian käsikirja. - McGraw-Hill, 1999. - ISBN 0-07-016384-7 .
- ↑ Sigma-Aldrich. Tetrakloorietyleeni, vedetön . Haettu 24. huhtikuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 28. huhtikuuta 2013.
- ↑ 1 2 3 4 5 Ullmann, 2006 , s. 75.
- ↑ 1 2 CRC Handbook of Chemistry and Physics (englanniksi) / W. M. Haynes - 95 - Boca Raton : CRC Press , 2014. - P. 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. Teolliset orgaaniset kloorituotteet. - M .: Chemistry, 1978. - 656 s.
- ↑ Ullmann, 2006 , s. 79.
- ↑ |ISOFORM™-isomerointiaste/ reformointiaste . Haettu 13. huhtikuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 22. lokakuuta 2020.
- ↑ | Perkloorietyleenin käyttöturvallisuustiedote . Haettu 21. toukokuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 16. marraskuuta 2017.
Kirjallisuus
- 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. Klooratut hiilivedyt // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. - Wiley, 2006. - doi : 10.1002/14356007.a06_233.pub2 .
- Yhdysvaltain terveys- ja henkilöstöministeriö. Toksikologinen profiili tetrakloorietyleenille (1997). Haettu 24. huhtikuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 28. huhtikuuta 2013.