stringtranslate.com

1,1,1,2-Тетрафторэтан

1,1,1,2-Тетрафторэтан (также известный как норфлуран ( INN ), R-134a, Klea 134a , Freon 134a , Forane 134a , Genetron 134a , Green Gas , Florasol 134a , Suva 134a , HFA-134a или HFC-134a ) — это хладагент на основе гидрофторуглерода (ГФУ) и галогеналкана с термодинамическими свойствами, аналогичными R-12 (дихлордифторметану), но с незначительным потенциалом разрушения озонового слоя и более низким 100-летним потенциалом глобального потепления (1430 по сравнению с ПГП R-12, равным 10 900). [1] Его формула CF 3 CH 2 F, температура кипения -26,3 °C (-15,34 °F) при атмосферном давлении. Баллоны R-134a окрашены в светло-голубой цвет . [2] Поэтапный отказ и переход на HFO-1234yf и другие хладагенты с ПГП, аналогичным CO 2 , начался в 2012 году на автомобильном рынке. [3]

Использует

1,1,1,2-тетрафторэтан — негорючий газ, используемый в основном как «высокотемпературный» хладагент для бытовых холодильников и автомобильных кондиционеров . Эти устройства начали использовать 1,1,1,2-тетрафторэтан в начале 1990-х годов в качестве замены более вредному для окружающей среды R-12 . Доступны комплекты для модернизации для преобразования устройств, которые изначально были оснащены R-12.

Кипение жидкости тетрафторэтана при нормальном атмосферном давлении и температуре.

Другие распространенные применения включают вдувание пенопласта, в качестве чистящего растворителя, пропеллента для доставки фармацевтических препаратов (например, ингаляторов, таких как бронходилататоры ), средств для удаления винных пробок, газовых пылеуловителей («консервированный воздух») и в воздушных осушителях для удаления влаги из сжатого воздуха . 1,1,1,2-тетрафторэтан также использовался для охлаждения компьютеров при некоторых попытках разгона . Это хладагент, используемый в наборах для заморозки сантехнических труб. Он также широко используется в качестве пропеллента для пневматического оружия для страйкбола . Газ часто смешивают со смазкой на основе силикона.

Амбициозные и нишевые приложения

1,1,1,2-Тетрафторэтан также рассматривается как органический растворитель , как в виде жидкости, так и в виде сверхкритической жидкости . [4] [5] [6]

Он используется в резистивных пластинчатых детекторах частиц в Большом адронном коллайдере . [7] [8] Он также используется для других типов детекторов частиц, например, некоторых криогенных детекторов частиц . [9] Он может использоваться как альтернатива гексафториду серы при плавке магния в качестве защитного газа . [10]

История и воздействие на окружающую среду

1,1,1,2-тетрафторэтан был представлен в начале 1990-х годов в качестве замены дихлордифторметану (R-12) , который обладает мощными озоноразрушающими свойствами. [11] Несмотря на то, что 1,1,1,2-тетрафторэтан имеет незначительный потенциал разрушения озонового слоя ( озоновый слой ) и незначительный потенциал подкисления ( кислотные дожди ), его 100-летний потенциал глобального потепления (ПГП) составляет 1430, а приблизительное время жизни в атмосфере составляет 14 лет. [1] Его концентрация в атмосфере и вклад в радиационное воздействие растут с момента его появления. Таким образом, он был включен в список парниковых газов МГЭИК . [12]

HFC-134a 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 .
Концентрация ГФУ-134а в атмосфере с 1995 года.

Использование R-134a в Европейском Союзе началось постепенно , начиная с середины 2010-х годов, в соответствии с директивой 2006 года, рекомендующей замену газов в системах кондиционирования воздуха с ПГП выше 100. [13]

1,1,1,2-тетрафторэтан подлежит ограничениям на использование в США и других странах. Общество инженеров-автомобилестроителей (SAE) предложило заменить его новым фторхимическим хладагентом HFO-1234yf (CF 3 CF=CH 2 ) в автомобильных системах кондиционирования воздуха. [14] Начиная с модельного года 2021, новые легковые автомобили в США больше не используют R-134a. [3]

Калифорния также может запретить продажу баллончиков R-134a частным лицам, чтобы избежать непрофессиональной заправки кондиционеров. [15] Запрет действовал в Висконсине с октября 1994 года в соответствии с ATCP 136, запрещающим продажу контейнеров, вмещающих менее 15 фунтов 1,1,1,2-тетрафторэтана, но это ограничение применялось только в том случае, если химикат предназначался для использования в качестве хладагента. Однако запрет был снят в Висконсине в 2012 году. [16] В то время, когда он был активен, этот специфичный для Висконсина запрет содержал лазейки. Например, было законно покупать контейнеры для газовых баллончиков с любым количеством химиката, потому что в этом случае химикат не предназначался для использования в качестве хладагента  [16] , а ГФУ-134a не включен в список веществ класса I и класса II § 7671a. [17]

Производство и реакции

Тетрафторэтан обычно получают путем реакции трихлорэтилена с фтористым водородом : [18]

CHCl =CCl2 + 4HF → CF3CH2F + 3HCl

Он реагирует с бутиллитием, образуя трифторвиниллитий: [19]

CF3CH2F + 2BuLi → CF2 = CFLi + LiF + 2BuH

Безопасность

Цилиндр R-134a

Смеси с воздухом газа 1,1,1,2-тетрафторэтана не воспламеняются при атмосферном давлении и температурах до 100 °C (212 °F). Однако смеси с высокими концентрациями воздуха при повышенном давлении и/или температуре могут воспламеняться . [ 20] Контакт 1,1,1,2-тетрафторэтана с пламенем или горячими поверхностями при температуре свыше 250 °C (482 °F) может вызвать разложение паров и выделение токсичных газов, включая фтористый водород и карбонилфторид , [21] однако сообщалось, что температура разложения превышает 370 °C. [22] Сам 1,1,1,2-тетрафторэтан имеет LD50 1500 г/м3 для крыс, что делает его относительно нетоксичным, за исключением опасностей, присущих злоупотреблению ингалянтами . Его газообразная форма плотнее воздуха и вытесняет воздух в легких. Это может привести к удушью при чрезмерном вдыхании. [23] [24] Это является причиной большинства случаев смерти от злоупотребления ингаляционными веществами .

Аэрозольные баллончики, содержащие 1,1,1,2-тетрафторэтан, при переворачивании становятся эффективными замораживающими спреями. Под давлением 1,1,1,2-тетрафторэтан сжимается в жидкость, которая при испарении поглощает значительное количество тепловой энергии . В результате он значительно снижает температуру любого объекта, с которым контактирует, по мере испарения.

Фреон 134а хладагент для автомобильного кондиционера

Медицинское применение

Для медицинских целей 1,1,1,2-тетрафторэтан имеет общее название норфлуран. Он используется в качестве пропеллента для некоторых дозированных ингаляторов . [25] Он считается безопасным для этого использования. [26] [27] [28] В сочетании с пентафторпропаном он используется в качестве местного пароохлаждающего спрея для обезболивания фурункулов перед кюретажем . [29] [30] Он также изучался как потенциальный ингаляционный анестетик , [31] но он не является анестезирующим в дозах, используемых в ингаляторах. [26]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab "Таблица 2.14 (исправления). Время жизни, радиационная эффективность и прямой (за исключением CH4) ПГП относительно CO2". Архивировано из оригинала 6 июля 2017 г. Получено 11 июля 2017 г.
  2. ^ "Пример изображения баллона R134a весом 30 фунтов". budgetheating.com . Получено 26 марта 2018 г. .
  3. ^ ab "Переход на новые хладагенты и воздействие на окружающую среду". Агентство по охране окружающей среды США. 6 августа 2015 г. Получено 1 октября 2020 г.
  4. ^ Corr, Stuart (2005). "1,1,1,2-Тетрафторэтан (R-134a): селективный растворитель для получения вкусовых и ароматических ингредиентов". Натуральные ароматизаторы и отдушки . Серия симпозиумов ACS. Том 908. стр. 41. doi :10.1021/bk-2005-0908.ch003. ISBN 0-8412-3904-5.
  5. ^ Эбботт, Эндрю П.; Элтрингем, Уэйн; Хоуп, Эрик Г.; Никола, Мазин (2005). «Растворимость ненасыщенных карбоновых кислот в сверхкритическом 1,1,1,2-тетрафторэтане (HFC 134a) и методология разделения тройных смесей». Green Chemistry . 7 (4): 210. doi :10.1039/B412697A.
  6. ^ Эбботт, Эндрю П.; Элтрингем, Уэйн; Хоуп, Эрик Г.; Никола, Мазин (2005). "Гидрогенизация в сверхкритическом 1,1,1,2 тетрафторэтане (HFC 134a)" (PDF) . Зелёная химия . 7 (10): 721. doi :10.1039/B507554H. hdl : 2381/604 . Архивировано из оригинального (PDF) 19 июля 2018 г. . Получено 18 сентября 2019 г. .
  7. ^ Анушри Гхош ИССЛЕДОВАНИЕ СТЕКЛЯННЫХ РЕЗИСТИВНЫХ ПЛАСТИНЧАТЫХ КАМЕР (RPC) И РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ Архивировано 7 августа 2011 г. в Wayback Machine . Программа обучения выпускников INO DHEP, TIFR, Мумбаи.
  8. ^ М. Кейпэнс, И. Глушков, Р. Гуида, Ф. Хан, С. Хайдер (ЦЕРН, Швейцария) Эксплуатация RPC в экспериментах LHC в оптимизированной замкнутой газовой системе. Конференция по медицинской визуализации. 25–31 октября 2009 г.
  9. ^ Norbeck, E.; Olson, JE; Moeller, A.; Onel, Y. (2006). "Rad Hard Active Media For Calorimeters" (PDF) . Труды конференции AIP . 867 : 84. Bibcode : 2006AIPC..867...84N. doi : 10.1063/1.2396941. Архивировано из оригинала (PDF) 23 марта 2012 г.
  10. ^ Переработка магния в США в 1998 году. (PDF). USGS. Получено 21 августа 2011 года.
  11. ^ Франклин Дж. (1993). «Атмосферная деградация и воздействие 1,1,1,2-тетрафторэтана (гидрофторуглерода 134a)». Chemosphere . 27 (8): 1565–1601. Bibcode : 1993Chmsp..27.1565F. doi : 10.1016/0045-6535(93)90251-Y.
  12. ^ Форстер, П.; и др. (2007). "Изменения в атмосферных компонентах и ​​радиационном воздействии". (PDF) . Изменение климата 2007: Физическая научная основа. Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата . Архивировано (PDF) из оригинала 24 июля 2010 г.
  13. ^ "ДИРЕКТИВА 2006/40/EC, касающаяся выбросов из систем кондиционирования воздуха в автотранспортных средствах и вносящая поправки в Директиву Совета 70/156/EEC". eur-lex.europa.eu . 17 мая 2006 г. Получено 29 мая 2021 г.
  14. ^ HFO-1234yf Хладагент с низким ПГП для MAC Архивировано 27 февраля 2009 г. на Wayback Machine . Refrigerants.dupont.com (17 августа 2011 г.). Получено 21 августа 2011 г.
  15. ↑ Калифорния ограничивает использование HFC-134a в автомобилях. 27 июня 2007 г. R744.com. Получено 21 августа 2011 г.
  16. ^ ab Глава ATCP 136. МОБИЛЬНЫЕ КОНДИЦИОНЕРЫ ВОЗДУХА; УТИЛИЗАЦИЯ ИЛИ ПЕРЕРАБОТКА ХЛАДАГЕНТА. State.wi.us. (PDF). Получено 21 августа 2011 г.
  17. ^ Вещества, разрушающие озоновый слой I класса. EPA.gov. Получено 21 августа 2011 г.
  18. ^ "Solvay в Северной Америке | Solvay" (PDF) .
  19. ^ Бердон, Джеймс; Ко, Пол Л.; Хаслок, Иэн Б.; Пауэлл, Ричард Л. (1996). «Гидрофторуглерод 1,1,1,2-тетрафторэтан (HFC-134a) как готовый источник трифторвиниллития». Chemical Communications : 49. doi :10.1039/CC9960000049.
  20. ^ DuPont (2004). DuPont HFC-134a — Свойства, использование, хранение и обращение (PDF) (Отчет). Архивировано из оригинала (PDF) 4 октября 2016 г. Получено 5 августа 2016 г.
  21. ^ Honeywell International (декабрь 2005 г.). «Паспорт безопасности № GTRN-0047 для Genetron 134aUV».
  22. ^ "ПАСПОРТ БЕЗОПАСНОСТИ в соответствии с Регламентом (ЕС) 2015/8301/7 Harp 134a" (PDF) .
  23. ^ Alexander DJ; Libretto SE (1995). «Обзор токсикологии HFA-134a (1,1,1,2-тетрафторэтан)». Hum. Exp. Toxicol . 14 (9): 715–20. doi :10.1177/096032719501400903. PMID  8579881. S2CID  19669317.
  24. ^ GE Millward; E. Tschuikow-Roux (1972). «Кинетический анализ ударно-волнового разложения 1,1,1,2-тетрафторэтана». Журнал физической химии . 76 (3): 292–298. doi :10.1021/j100647a002.
  25. ^ Селлерс, Уильям Ф.С. (2017). «Характеристики дозированного ингалятора под давлением при астме: исследования эффекта пропеллента в системах доставки». Аллергия, астма и клиническая иммунология . 13 : 30. doi : 10.1186/s13223-017-0202-0 . PMC 5492461. PMID  28670327 . 
  26. ^ ab Shah, S. B; Hariharan, U; Bhargava, A. K (2015). «Анестетик в одеянии пропеллента». Indian Journal of Anaesthesia . 59 (4): 258–260. doi : 10.4103/0019-5049.155011 . PMC 4408662 . PMID  25937660. Было показано, что этот пропеллент безопасен и не вызывает анестезии в стандартных дозах ингалятора. 
  27. ^ Huchon, G; Hofbauer, P; Cannizzaro, G; Iacono, P; Wald, F (2000). «Сравнение безопасности доставки лекарств с помощью дозированных ингаляторов HFA и CFC при хронической бронхиальной астме». The European Respiratory Journal . 15 (4): 663–9. doi : 10.1034/j.1399-3003.2000.15d07.x . PMID  10780756.
  28. ^ "1,1,1,2-Тетрафторэтан". Occupational Safety & Health Administration . Архивировано из оригинала 3 февраля 2018 года . Получено 3 февраля 2018 года .
  29. ^ "Норфлюран". DrugBank.
  30. ^ "Норфлуран-Пентафторпропан Аэрозоль, Спрей". WebMD .
  31. ^ Шульман М., Садов М.С. (1967). «1,1,1,2-тетрафторэтан: ингаляционный агент средней силы действия». Анестезия и анальгезия . 46 (5): 629–635. doi : 10.1213/00000539-196709000-00029 . S2CID  5868484.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме 1,1,1,2-тетрафторэтан .