stringtranslate.com

1,1-Дифторэтан

1,1-Дифторэтан , или DFE , представляет собой фторорганическое соединение с химической формулой C2H4F2 . Этот бесцветный газ используется в качестве хладагента , где он часто указывается как R-152a ( хладагент -152a) или HFC-152a ( гидрофторуглерод - 152a ). Он также используется в качестве пропеллента для аэрозольных спреев и в продуктах для распыления газа . Как альтернатива хлорфторуглеродам , он имеет потенциал истощения озона , равный нулю, более низкий потенциал глобального потепления (124) и более короткое время жизни в атмосфере (1,4 года). [2] [3]

Производство

1,1-Дифторэтан — синтетическое вещество, которое получают путем катализируемого ртутью присоединения фтористого водорода к ацетилену : [4]

ГХЦГ + 2 HF → СН 3 СНF 2

Промежуточным продуктом в этом процессе является винилфторид ( C2H3F ) , мономерный предшественник поливинилфторида .

Использует

С относительно низким индексом потенциала глобального потепления (ПГП) 124 и благоприятными теплофизическими свойствами, 1,1-дифторэтан был предложен в качестве экологически чистой альтернативы R134a . Несмотря на свою воспламеняемость, R152a также имеет рабочие давления и объемную холодопроизводительность (VCC), аналогичные R134a, поэтому его можно использовать в больших охладителях [5] или в более конкретных приложениях, таких как теплообменники с ребрами на тепловых трубках . [6]

Кроме того, 1,1-дифторэтан также широко используется в газовых распылителях и многочисленных других розничных аэрозольных продуктах, особенно тех, к которым предъявляются строгие требования по содержанию летучих органических соединений (ЛОС).

Молекулярный вес дифторэтана составляет 66, что делает его полезным и удобным инструментом для обнаружения вакуумных утечек в системах газовой хроматографии и масс-спектрометрии (ГХ-МС). Дешевый и свободно доступный газ имеет молекулярный вес и картину фрагментации (базовый пик 51 m/z в типичном EI-MS, [7] основной пик при 65 m/z), отличную от всего, что находится в воздухе. Если массовые пики, соответствующие 1,1-дифторэтану, наблюдаются сразу после распыления в предполагаемой точке утечки, утечки могут быть идентифицированы.

Безопасность

Дифторэтан — чрезвычайно огнеопасный газ, который быстро разлагается при нагревании или сжигании, образуя токсичные и раздражающие пары, включая фтористый водород и оксид углерода . [8]

В исследовании DuPont крысы подвергались воздействию до 25 000 ppm (67 485 мг/м 3 ) в течение шести часов ежедневно, пять дней в неделю в течение двух лет. Это стало уровнем, при котором не наблюдалось неблагоприятного воздействия для этого вещества. Длительное воздействие 1,1-дифторэтана было связано у людей с развитием ишемической болезни сердца и стенокардии . [9] Повторные или достаточно высокие уровни воздействия, особенно преднамеренное вдыхание, могут спровоцировать фатальную сердечную аритмию . [10]

Злоупотреблять

Дифторэтан — опьяняющее вещество с потенциалом злоупотребления. [10] [11] [12] [13] По-видимому, он действует в основном через рецепторы ГАМК А и глутамата . [14] [15] Среди погибших, связанных со злоупотреблением дифторэтаном, были актриса Скай Маккол Бартусяк , певец Аарон Картер и рестлер Майк Белл . [16] Горькие вещества , добавляемые в некоторые бренды добровольно для предотвращения преднамеренного вдыхания, часто не требуются по закону; они не отменяют и не противодействуют опьяняющему эффекту дифторэтана.

Экологическое изобилие

Рост содержания HFC-152a в атмосфере Земли с 2000 года. [17]
HFC-152a измеряется в ходе Advanced Global Atmospheric Gases Experiment (AGAGE) в нижних слоях атмосферы ( тропосфере ) на станциях по всему миру. Содержание дано в виде среднемесячных молярных долей без загрязнения в частях на триллион .


Большая часть производства, использования и выбросов HFC-152a произошла в более индустриальном и населенном северном полушарии Земли после появления этого вещества в 1990-х годах. Его концентрация в северной тропосфере достигла среднегодового значения около 10 частей на триллион к 2011 году. [17] Концентрация HFC-152a в южной тропосфере примерно на 50% ниже из-за скорости его удаления (т. е. времени жизни ) около 1,5 лет, что по величине сопоставимо с глобальным временем смешивания атмосферы от одного до двух лет. [18]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ 1,1-Дифторэтан в Sigma-Aldrich
  2. ^ "Изменения в атмосферных компонентах и ​​радиационном воздействии" (PDF) . Cambridge University Press. 2007. стр. 212 . Получено 11 мая 2017 г. .18 февраля 2019 г.
  3. ^ "Потенциал глобального потепления заменителей ОРВ". Агентство по охране окружающей среды США . 2010. Архивировано из оригинала 16 октября 2010 года . Получено 20 сентября 2010 года .
  4. ^ Зигемунд, Гюнтер; Швертфегер, Вернер; Фейринг, Эндрю; Умный, Брюс; Бер, Фред; Фогель, Гервард; МакКьюсик, Блейн (2010). «Соединения фтора органические». В Бонете, Матиас; Беллусси, Джузеппе; Автобус, Джеймс; и др. (ред.). Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Джон Уайли и сыновья. дои : 10.1002/14356007.a11_349. ISBN 978-3527306732.
  5. ^ Лонго, Джованни А.; Зилио, Клаудио; Ригетти, Джулия (2015). «Конденсация хладагента с низким ПГП HFC152a внутри паяного пластинчатого теплообменника». Experimental Thermal and Fluid Science . 68 : 509–515. doi :10.1016/j.expthermflusci.2015.06.010.
  6. ^ Ригетти, Джулия; Зилио, Клаудио; Манчин, Симоне; Лонго, Джованни А. (2018). «Теплообменник с ребристыми тепловыми трубами для рекуперации тепла: экспериментальные результаты и моделирование». Heat Transfer Engineering . 39 (12): 1011–1023. Bibcode :2018HTrEn..39.1011R. doi :10.1080/01457632.2017.1358483. S2CID  126263840.
  7. ^ Этан, 1,1-дифтор- в Линстром, Питер Дж.; Маллард, Уильям Г. (ред.); NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69 , Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсберг (Мэриленд) (получено в 2023 г.)
  8. ^ "1,1-Дифторэтан". WebWISER . Национальная медицинская библиотека США . Получено 2 апреля 2022 г. .
  9. ^ "1,1-Дифторэтан". База данных HSDB Национальной медицинской библиотеки . 1994. Получено 8 июня 2010 .
  10. ^ ab Avella J, Wilson JC, Lehrer M (март 2006 г.). «Смертельная сердечная аритмия после многократного воздействия 1,1-дифторэтана (DFE)». Американский журнал судебной медицины и патологии . 27 (1): 58–60. doi :10.1097/01.paf.0000202715.71009.0e. PMID  16501351. S2CID  22312214.
  11. ^ Бруссард LA, Брустович T, Питтман T, Аткинс KD, Пресли L (ноябрь 1997 г.). «Два смертельных случая на дорогах, связанных с использованием дифторэтана». Журнал судебной экспертизы . 42 (6): 1186–7. doi :10.1520/JFS14284J. PMID  9397568.
  12. ^ Хан, Т.; Авелла, Дж.; Лерер, М. (2006). «Смертельный исход в результате дорожно-транспортного происшествия, связанного с вдыханием 1,1-дифторэтана». Журнал аналитической токсикологии . 30 (8): 638–42. doi : 10.1093/jat/30.8.638 . PMID  17132266.
  13. ^ "Вскрытие: мужчина в аварии умер от вдыхания компьютерного очистителя". The Times News . 10 марта 2012 г. Архивировано из оригинала 12 марта 2012 г.
  14. ^ Новотны, Клара Б.; Ирвин, Сара; Эспиридион, Эдуардо Д. (2019). «Острый психоз после вдыхания 1,1-дифторэтана». Cureus . 11 (9): e5565. doi : 10.7759/cureus.5565 . ISSN  2168-8184. PMC 6820689 . PMID  31695984. 
  15. ^ Кастер, Адам; Корс, Эндрю; Вазирани, Сондра (июнь 2020 г.). «Злоупотребление ингалянтами дифторэтана, флюороз скелета и абстиненция». Федеральный практикующий врач . 37 (6): 288–289. ISSN  1078-4497. PMC 7357883. PMID 32669782  . 
  16. ↑ Дьюк, Алан (22 июля 2014 г.). «Актриса сериала «Патриот» Скай МакКоул Бартусяк умерла в возрасте 21 года». CNN . Получено 24 февраля 2019 г. .
  17. ^ ab "HFC-152a". Лаборатории исследований системы Земли NOAA/Отдел глобального мониторинга . Получено 12 февраля 2021 г.
  18. ^ Greally, BR; et al. (2007). "Наблюдения за 1,1-дифторэтаном (HFC-152a) на станциях мониторинга AGAGE и SOGE в 1994–2004 годах и полученные глобальные и региональные оценки выбросов". Journal of Geophysical Research . 112 (D06308). Bibcode :2007JGRD..112.6308G. doi : 10.1029/2006JD007527 .