stringtranslate.com

Тетрахлорэтилен

Тетрахлорэтилен , также известный под систематическим названием тетрахлорэтен или перхлорэтилен и такими сокращениями, как « перк » (или « ПЕРК ») и « ПХЭ », представляет собой хлоруглерод с формулой Cl 2 C=CCl 2 . Это бесцветная жидкость, широко используемая для сухой чистки тканей, поэтому ее иногда называют « жидкостью для химической чистки ». Он также используется в качестве эффективного очистителя автомобильных тормозов . Он имеет мягкий сладкий запах, который большинство людей ощущает при концентрации 1 часть на миллион (1 ppm).

История и производство

Французский химик Анри Виктор Рено впервые синтезировал тетрахлорэтилен в 1839 году путем термического разложения гексахлорэтана после синтеза Майклом Фарадеем в 1820 году протохлорида углерода (четыреххлористого углерода).

С 2 Cl 6 → C 2 Cl 4 + Cl 2

Ранее Фарадею ошибочно приписывали синтез тетрахлорэтилена, который на самом деле представлял собой четыреххлористый углерод . Пытаясь создать «протохлорид углерода» Фарадея, Реньо обнаружил, что его соединение отличается от соединения Фарадея. Виктор Реньо заявил: «Согласно Фарадею, хлорид углерода кипел от 70 ° C (158 ° F) до 77 ° C (171 ° F) градусов по Цельсию, но мой не начинал кипеть до 120 ° C (248 ° F)». . [8]

Через несколько лет после его открытия, в 1840-х годах, Огюст Лоран назвал тетрахлорэтилен хлоретозой . Окончание -озы было объяснено четырехкратной заменой атомов водорода в этилене. Если бы был заменен только один атом водорода, слово заканчивалось бы на -ase . По логике Лорана, винилхлорид будет называться хлоретазой . [9]

Тетрахлорэтилен можно получить, пропуская пары хлороформа через раскаленную трубку, побочные продукты включают гексахлорбензол и гексахлорэтан , как сообщалось в 1886 году. [10]

Большую часть тетрахлорэтилена получают путем высокотемпературного хлоролиза легких углеводородов. Этот метод родственен методу Фарадея, поскольку образуется и термически разлагается гексахлорэтан. [11] Побочные продукты включают четыреххлористый углерод , хлористый водород и гексахлорбутадиен .

Разработано несколько других методов. При нагревании 1,2-дихлорэтана с хлором до 400°С в результате химической реакции образуется тетрахлорэтилен :

ClCH 2 CH 2 Cl + 3 Cl 2 → Cl 2 C=CCl 2 + 4 HCl

Эту реакцию можно катализировать смесью хлоридов калия и хлорида алюминия или активированным углем . Трихлорэтилен является основным побочным продуктом, который отделяют перегонкой .

В 1985 году мировое производство составило около 1 миллиона метрических тонн (980 000 длинных тонн; 1 100 000 коротких тонн).

Хотя и в очень небольших количествах, тетрахлорэтилен встречается в природе в вулканах вместе с трихлорэтиленом . [12]

Использование

Реклама тетрахлорэтилена компании Dow Chemical , 1952 год.

Тетрахлорэтилен — превосходный неполярный растворитель органических материалов . В остальном он летуч, очень стабилен, негорюч и имеет низкую токсичность. По этим причинам он широко используется в химчистке по всему миру с 1930-х годов. Химик Сильвия Штессер (1901–1991) предложила использовать тетрахлорэтилен в химической чистке в качестве альтернативы легковоспламеняющимся растворителям для химической чистки, таким как нафта . [13]

Он также используется для обезжиривания металлических деталей в автомобильной и других металлообрабатывающих отраслях, обычно в виде смеси с другими хлоруглеродами. Он присутствует в некоторых потребительских товарах, включая средства для снятия краски , аэрозольные препараты и пятновыводители.

Исторические приложения

Тетрахлорэтилен когда-то широко использовался в качестве промежуточного продукта при производстве ГФУ-134а и родственных хладагентов . В начале 20 века тетрахлорэтен использовался для лечения нематод . [14] [15]

Здоровье и безопасность

Острая токсичность тетрахлорэтилена варьируется от умеренной до низкой. Сообщения о человеческих травмах редки, несмотря на его широкое использование в химической чистке и обезжиривании. [16]

Несмотря на преимущества тетрахлорэтилена, многие [ кто? ] призвали заменить его из-за широкого коммерческого использования. Он был описан как возможный «нейротоксикант, токсикант для печени и почек, а также токсикант для репродуктивной системы и развития… «потенциальный профессиональный канцероген».. [17] [ нужен лучший источник ]

Метаболизм

Биологический период полураспада тетрахлорэтилена составляет около 3 дней. [18] Около 98% вдыхаемого тетрахлорэтилена выдыхается в неизмененном виде, и только около 1–3% метаболизируется до оксида тетрахлорэтилена , который быстро изомеризуется в трихлорацетилхлорид . Трихлорацетилхлорид гидролизуется до трихлоруксусной кислоты . [19] [18]

Тестирование на воздействие

Воздействие тетрахлорэтилена можно оценить с помощью дыхательного теста, аналогичного измерению содержания алкоголя в выдыхаемом воздухе. Кроме того, при остром воздействии можно измерить содержание тетрахлорэтилена в выдыхаемом воздухе. [20] Тетрахлорэтилен можно обнаружить в дыхании в течение нескольких недель после сильного воздействия. Тетрахлорэтилен и его метаболит трихлоруксусная кислота могут быть обнаружены в крови.

В Европе Научный комитет по пределам профессионального воздействия (SCOEL) рекомендует для тетрахлорэтилена предел профессионального воздействия (8-часовое средневзвешенное по времени) значение 20 частей на миллион и предел кратковременного воздействия (15 минут) 40 частей на миллион. [21]

Восстановление и деградация

В принципе, загрязнение тетрахлорэтиленом можно устранить химической обработкой. Химическая обработка включает восстановление металлов, таких как железный порошок.

Биоремедиация обычно включает восстановительное дехлорирование в анаэробных условиях с помощью Dehalococcoides spp. [22] В аэробных условиях разложение может происходить посредством кометаболизма Pseudomonas sp. [23] Продукты биологического восстановительного дехлорирования включают трихлорэтен , цис - 1,2-дихлорэтен , винилхлорид , этилен и хлорид.

Рекомендации

  1. ^ К. Шабри «Общий метод получения фторидов углерода» в журнале Химического общества, Лондон. (1890). Великобритания: Химическое общество.
  2. ^ Юстус Либигс Annalen der Chemie. (1845). Германия: Верлаг Хеми. Страница 277
  3. ^ abcde Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0599». Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  4. ^ Паспорт безопасности тетрахлорэтилена Sigma Aldrich
  5. ^ Паспорт безопасности тетрахлорэтилена Fischer Scientific
  6. ^ «Тетрахлорэтилен». Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  7. ^ «Краткая информация о соединении: тетрахлорэтилен» . ПабХим . Проверено 9 сентября 2020 г.
  8. ^ В. Реньо (1839) «Sur les chromures de Carbone CCl et CCl2» (О хлоридах углерода CCl и CCl 2 ), Annales de Chimie et de Physique , vol. 70, страницы 104–107. Перепечатано на немецком языке как: В. Рено (1839). «Ueber die Chlorverbindungen des Kohlenstoffs, C2Cl2 и CCl2». Аннален дер Аптека . 30 (3): 350–352. дои : 10.1002/jlac.18390300310.
  9. ^ Протоколы фармацевтических собраний. (1847). Великобритания: Дж. Черчилль. страница 548
  10. ^ В. Рамзи и С. Янг, Jahresberichte, 1886, с. 628
  11. ^ аб М. Россберг и др. «Хлорированные углеводороды» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , 2006, Wiley-VCH, Вайнхайм. дои : 10.1002/14356007.a06_233.pub2
  12. ^ Гриббл, GW (1996). «Природные галогенорганические соединения - комплексное исследование». Прогресс в химии органических природных продуктов . 68 (10): 1–423. дои : 10.1021/np50088a001. ПМИД  8795309.
  13. ^ Амос, Дж. Лоуренс (1990). «Хлорированные растворители». В Баунди, Рэй Х.; Амос, Дж. Лоуренс (ред.). История лаборатории химической физики Доу: свобода творчества . Нью-Йорк и Базель: Marcel Dekker, Inc., стр. 71–79.
  14. ^ Янг, доктор медицины; и другие. (1960). «Сравнительная эффективность гидроксинафтоата бефения и тетрахлорэтилена против анкилостомы и других паразитов человека». Американский журнал тропической медицины и гигиены . 9 (5): 488–491. дои : 10.4269/ajtmh.1960.9.488. ПМИД  13787477.
  15. ^ «Клинические аспекты и лечение наиболее распространенных кишечных паразитов человека (ТБ-33)» . Технический бюллетень Управления по делам ветеранов за 1946 и 1947 годы . 10 : 1–14. 1948 год.
  16. ^ Э.-Л. Дреер; Т.Р. Торкельсон; К. К. Бойтель (2011). «Хлортаны и хлорэтилены». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.o06_o01. ISBN 978-3527306732.
  17. ^ Себальос, Диана М.; Товарищи, Кэти М.; Эванс, Эшли Э.; Янулевич, Патрисия А.; Ли, Ын Гён; Уиттакер, Стивен Г. (2021). «Перхлорэтилен и химчистка: пришло время перевести отрасль на более безопасные альтернативы». Границы общественного здравоохранения . 9 : 638082. дои : 10.3389/fpubh.2021.638082 . ПМЦ 7973082 . ПМИД  33748070. 
  18. ^ ab Биологический мониторинг: Введение. (1993). стр. 470
  19. ^ Токсикологический профиль тетрахлорэтилена: проект. (1995). Министерство здравоохранения и социальных служб США, Служба общественного здравоохранения, Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний.
  20. ^ «Токсичность тетрахлорэтилена: Раздел 3.1. Оценка и диагностика | Экологическая медицина | ATSDR». www.atsdr.cdc.gov . 9 февраля 2021 г. Проверено 2 марта 2023 г.
  21. ^ «Рекомендации SCOEL» . 22 апреля 2011 года . Проверено 22 апреля 2011 г.
  22. ^ Гхаттас, Анн-Катрин; Фишер, Фердинанд; Вик, Арне; Тернес, Томас А. (2017). «Анаэробное биоразложение (появляющихся) органических загрязнителей в водной среде». Исследования воды . 116 : 268–295. Бибкод : 2017WatRe.116..268G. дои : 10.1016/j.watres.2017.02.001 . ПМИД  28347952.
  23. ^ Рю, Д.; Шим, Х.; Аренги, Флорида; Барбьери, П.; Вуд, ТК (2001). «Тетрахлорэтилен, трихлорэтилен и хлорированные фенолы индуцируют толуол-о-ксиленмонооксигеназную активность в Pseudomonas stutzeri OX1». Appl Microbiol Biotechnol . 56 (3–4): 545–549. дои : 10.1007/s002530100675. PMID  11549035. S2CID  23770815.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки