Tetrafluoretylen

Tetrafluoretylen [7] är en organisk förening av kol och fluor med den kemiska formeln , en av representanterna för fluorolefiner - omättade organofluorföreningar . ${\ce {C2F4))$

Det är en tung gas, svårlöslig i vatten .

Måttligt giftig, MPC r.z. 30 mg/m³, faroklass 4 [8] (lågfarliga ämnen) enligt GOST 12.1.007-76.

Fysikaliska och kemiska egenskaper

Tetrafluoreten är en tung gas (nästan 3,5 gånger tyngre än luft), färglös och luktfri.

Tetrafluoroetylenmolekylen är plan, C–C- internukleärt avstånd är 1,33±0,06 Å, C–F-internukleärt avstånd är 1,30±0,02 Å, F–C–F-bindningsvinkeln är 114±3° [9] .

Tetrafluoreten är en monomer av många polymerer ( plaster ), polymeriserar lätt och sampolymeriserar med nästan alla monomerer: eten , propen , vinylidenfluorid , trifluorkloretylen och andra, och bildar fluoroplaster ofta med unika egenskaper [10] .

Framställning av tetrafluoretylen

Under laboratorieförhållanden erhålls tetrafluoreten genom debromering av 1,2-dibromtetrafluoretan med zink [10] :

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

eller depolymerisation av polytetrafluoreten i ett tekniskt vakuum :

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

Inom industrin erhålls tetrafluoreten genom pyrolys av klordifluormetan ( kladon-22 ) (vid 550–750 °C) [10] [11] :

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

Man tror att pyrolysprocessen fortskrider genom bildandet av en intermediär difluorkarben [12] :

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

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

Pyrolysprocessen åtföljs av bildandet av ett stort antal biprodukter: hexafluorpropylen , oktafluorcyklobutan och många andra.

Fysiska egenskaper [10]

Standardentalpi för bildning = −659,5 kJ/mol. $\Delta H_{{298}}^{{0}}$

Smältvärme 7,714 kJ/mol.

Brandrisk [10]

Faroklass 4.

Tetrafluoreten är en brännbar gas. Självantändningstemperatur 190 °C.

Ren tetrafluoreten är en explosiv gas vid tryck över 0,25 MPa. I detta fall sker explosiv polymerisation:

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

Explosionsinitiatorer: syre, peroxidföreningar , metalloxider med variabel valens.

Flytande tetrafluoreten har inte detonationsegenskaper.

Kemiska egenskaper

På en palladiumkatalysator tillsätter tetrafluoreten väte för att bilda 1,1,2,2- tetrafluoretan [11] :

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

När den belyses med aktiniskt ljus genomgår tetrafluoreten halogenering [10] [11] , till exempel:

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

Under svåra förhållanden brinner tetrafluoreten i syre och bildar tetrafluormetan och koldioxid [10] :

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

Vid förhöjda temperaturer genomgår tetrafluoreten cyklodimerisering med bildning av oktafluorcyklobutan [10] :

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

Pyrolysen av tetrafluoreten åtföljs av bildningen av hexafluorpropylen . Man tror att bildningen av hexafluorpropylen är baserad på reaktionerna av difluorkarben [10] [12] :

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

Den industriella produktionen av en viktig fluorhaltig monomer, hexafluorpropylen, är baserad på pyrolysreaktionen av tetrafluoreten [10] [11] [12]

Tetrafluoreten polymeriserar lätt genom en radikalmekanism i närvaro av vilken radikalkälla som helst. Polymerisation utförs både med suspensions- och emulsionsmetoder.

Den resulterande polytetrafluoretenen produceras i form av olika kvaliteter: F-4, F-4PN-90; F-4PN-40; F-4PN-20; F-4D, etc. [13]

Tetrafluoreten går in i en radikal sampolymerisationsreaktion med olika monomerer:

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

Toxicitet

Säkerhetsföreskrifter

Tetrafluoretylen är ett giftigt ämne . Det är ett vaskulärt gift , irriterar slemhinnorna i ögonen och andningsorganen, i höga koncentrationer påverkar det centrala nervsystemet negativt , orsakar lungödem och har en nefrotoxisk effekt [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 .

Applikationer

Tetrafluoreten används främst för att göra teflon ( fluoroplast-4 ).

Se även

Anteckningar

↑ Tetrafluoretylen
↑ 12.1.005-76. Arbetsområde luft. Allmänna sanitära och hygieniska krav.
↑ Dödlig dos (LD)
↑ 10007-80 Fluoroplast-4. Specifikationer (med ändringsförslag nr 1, 2)
↑ 12.1.007-76. System för arbetssäkerhetsstandarder (SSBT). Skadliga ämnen. Klassificering och allmänna säkerhetskrav (med ändringsförslag nr 1, 2)
↑ 2.2.5.686-98 Maximala tillåtna koncentrationer (MPC) av skadliga ämnen i luften i arbetsområdet (avsnitt 1-2)
↑ Britannica Tetrafluoroethylene
↑ 2.2.5.686-98 Högsta tillåtna koncentrationer (MPC) av skadliga ämnen i luften i arbetsområdet
↑ Handbok för en kemist. - 2:a uppl., reviderad. och ytterligare .. - L.-M .: GNTI Chemical Literature, 1962. - T. 1. - S. 358. - 1072 sid.
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Industriella organofluorprodukter: Ref. upplaga / B. N. Maksimov, V. G. Barabanov, I. L. Serushkin och andra. - 2: a upplagan, övers. och ytterligare .. - St. Petersburg. : Chemistry, 1996. - 544 sid. — 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, nummer 2. - S. 110-114.
↑ 1 2 3 Nefedov O. M., Ioffe A. I., Menginov L. G. Chemistry of carbenes. - M . : Chemistry, 1990. - S. 254. - 304 sid. — ISBN 5-7245-0568.
↑ 1 2 Loginov B. A. Fluorpolymerernas fantastiska värld. - M. , 2008. - 128 sid.
↑ Ny uppslagsbok av en kemist och teknolog. radioaktiva ämnen. Skadliga ämnen. Hygieniska standarder / Redaktionsråd: Moskvin A.V. m.fl. - St. Petersburg. : ANO NPO "Professional", 2004. - 1142 sid.