Tetrakloretylen
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 2 december 2019; kontroller kräver 12 redigeringar .| Tetrakloretylen [1] [2] [3] [4] | |||
|---|---|---|---|
| | |||
| Allmän | |||
| Systematiskt namn |
1,1,2,2-tetrakloreten | ||
| Traditionella namn | perkloretylen | ||
| Chem. formel | C2Cl4 _ _ _ | ||
| Råtta. formel | C2Cl4 _ _ _ | ||
| Fysikaliska egenskaper | |||
| stat | färglös vätska | ||
| Molar massa | 165,83 g/ mol | ||
| Densitet | 1,6230 g/cm³ | ||
| Dynamisk viskositet | 0,88 10-3 Pa s | ||
| Joniseringsenergi | 9,32 ± 0,01 eV [6] | ||
| Termiska egenskaper | |||
| Temperatur | |||
| • smältning | -22,4°C | ||
| • kokande | 121°C | ||
| • blinkar | 45 ± 1 °C [5] | ||
| Kritisk punkt | |||
| • temperatur | 340°C | ||
| • tryck | 44,3 atm | ||
| Oud. värmekapacitet | 858 J/(kg K) | ||
| Entalpi | |||
| • utbildning | -51,1 kJ/mol | ||
| • kokande | 34,7 kJ/mol | ||
| Ångtryck | 1,86 kPa (20 °C) | ||
| Kemiska egenskaper | |||
| Löslighet | |||
| • i vatten | 0,015 g/100 ml | ||
| Dielektricitetskonstanten | 2.20 | ||
| Optiska egenskaper | |||
| Brytningsindex | 1,5044 | ||
| Strukturera | |||
| Dipolmoment | 0 cm [5] | ||
| Klassificering | |||
| Reg. CAS-nummer | 127-18-4 | ||
| PubChem | 31373 | ||
| Reg. EINECS-nummer | 204-825-9 | ||
| LEDER | Cl/C(Cl)=C(/Cl)Cl | ||
| InChI | InChI=1S/C2Cl4/c3-1(4)2(5)6CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N | ||
| RTECS | KX3850000 | ||
| CHEBI | 17300 | ||
| FN-nummer | 1897 | ||
| ChemSpider | 13837281 | ||
| Säkerhet | |||
| Begränsa koncentrationen | 10 mg/m 3 | ||
| Giftighet | Vid långvarig kontakt har det en toxisk effekt på det centrala nervsystemet och levern . | ||
| Riskfraser (R) | R40 , R51/53 | ||
| Säkerhetsfraser (S) | R23 , R36/37 , R61 | ||
| Kort karaktär. fara (H) | H351 , H411 | ||
| säkerhetsåtgärder. (P) | P273 , P281 | ||
| GHS-piktogram |
  |
||
| NFPA 704 |
0
2
0 |
||
| Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges. | |||
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |||
Tetrakloretylen (perkloretylen) är en färglös vätska med en stickande lukt, ett klororganiskt lösningsmedel . Hittar bred användning i ett kemtvätt och avfettning av metaller.
Får
För första gången erhölls tetrakloretylen av M. Faraday under den termiska nedbrytningen av hexakloretan [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)
Inom industrin erhålls tetrakloretylen på flera sätt. Den första metoden, som har spelat en viktig industriell roll tidigare, är att erhålla tetrakloretylen från acetylen genom trikloretylen . Klorering av trikloretylen i flytande fas vid en temperatur av 70-110°C i närvaro av FeCl3 ( 0,1-1 viktprocent) ger pentakloretan , som sedan utsätts för vätskefas (80-120°C, Ca ( OH) 2 ) eller katalytisk termisk krackning (170-330 ° C, aktivt kol ). Det totala utbytet når 90-94% för acetylen. Men efter prishöjningen på acetylen har denna metod förlorat sitt värde [7] .
Den huvudsakliga metoden för framställning av tetrakloretylen är oxidativ klorering av eten eller 1,2-dikloretan . Substratet, syre och klor reagerar i närvaro av en katalysator ( kaliumklorid , koppar(II)klorid på silikagel ) vid 420–460°C. Som ett resultat av en serie reaktioner uppstår bildningen av trikloretylen och tetrakloretylen. Klorutbytet är 90-98%. En sidoprocess är oxidationen av eten till koloxider , som accelereras när den optimala processtemperaturen överskrids. Produkterna separeras och renas genom destillation . Förhållandet mellan produkter kan styras av förhållandet mellan reagenser [8] .
Högtemperaturklorering av C 1 - C 3 kolväten eller deras klorderivat är den näst viktigaste källan till tetrakloretylen. Det kräver inga rena råvaror och tillåter användning av produktionsavfall [9] .
1985 uppgick produktionen av tetrakloretylen i USA till 380 tusen ton, i Europa - 450 tusen ton. På grund av optimeringen av kemtvättsprocessen och minskningen av utsläppen av ämnet till atmosfären, samt på grund av skärpta miljökrav, har produktionen av tetrakloretylen minskat sedan slutet av 1970-talet. Redan 1993 uppskattades produktionsvolymerna i USA till 123 tusen ton per år och 74 tusen ton i Tyskland [10] .
Fysiska egenskaper
Tetrakloretylen är icke brandfarligt, icke-explosivt och icke-självantändande [1] . Det är blandbart med de flesta organiska lösningsmedel. Tetrakloretylen bildar azeotropa blandningar med vissa lösningsmedel .
| Andra komponenten | Massfraktion av tetrakloretylen | T. kip. azeotropisk blandning vid 101,3 kPa, °С |
|---|---|---|
| vatten | 15.9 | 87,1 |
| metanol | 63,5 | 63,8 |
| etanol | 63,0 | 76,8 |
| propanol-1 | 48,0 | 94,1 |
| propanol-2 | 70,0 | 81,7 |
| butanol-1 | 29,0 | 109,0 |
| butanol-2 | 40,0 | 103.1 |
| myrsyra | 50,0 | 88,2 |
| ättiksyra | 38,5 | 107,4 |
| propionsyra | 8.5 | 119,2 |
| isosmörsyra | 3.0 | 120,5 |
| acetamid | 2.6 | 120,5 |
| pyrrol | 19.5 | 113,4 |
| 1,1,2-trikloretan | 43,0 | 112,0 |
| 1-klor-2,3-epoxipropan | 51,5 | 110,1 |
| etylenglykol | 6,0 | 119,1 |
Kemiska egenskaper
Tetrakloretylen är den mest stabila föreningen av alla klorderivat av etan och eten . Det är resistent mot hydrolys och mindre frätande än andra klorerade lösningsmedel [4] .
Oxidation
Oxidation av tetrakloretylen i luft ger trikloracetylklorid och fosgen , processen fortsätter under inverkan av UV-strålning:
![{\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)
Denna process kan bromsas ned genom att använda aminer och fenoler som stabilisatorer (vanligtvis används N-metylpyrrol och N-metylmorfolin ). Processen kan dock användas för att framställa trikloracetylklorid [4] .
Klorering
Vid reaktion av tetrakloretylen med klor i närvaro av en liten mängd järn(III)klorid FeCl 3 (0,1%) som katalysator vid 50-80 °C bildas hexakloretan [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 syntetiseras genom reaktion av tetrakloretylen med klor och HF i närvaro av SbF 5 [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)
Hydrolys
sker endast vid upphettning i en sur miljö (helst med svavelsyra):
![{\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)
detta producerar triklorättiksyra .
Reduktion
Tetrakloretylen kan reduceras delvis eller helt i gasfasen i närvaro av katalysatorer som nickel, palladium , platinasvart , etc.:
![{\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)
Applikation
Cirka 60 % av all tetrakloretylen som används används som lösningsmedel vid kemtvätt . Tetrakloretylen har ersatt alla andra lösningsmedel i detta område eftersom det är icke brandfarligt och kan användas säkert utan särskilda försiktighetsåtgärder. På grund av sin stabilitet innehåller tetrakloretylen en låg andel stabilisatorer och används av samma anledning tillsammans med trikloretylen och 1,1,1-trikloretan för avfettning av metaller , speciellt aluminium . I mindre mängder används tetrakloretylen i textilindustrin och framställning av freon-113 [12] [1] .
Vid oljeraffinering används tetrakloretylen, tillsammans med dikloretan , i processen för oxiklorering (för att återställa aktiviteten) av bimetalliska katalysatorer i katalytiska reformerings- och lågtemperaturisomeriseringsenheter [13] .
Toxicitet
Perkloretylen är giftigt. [14] Vid lätt inandning av perkloretylenångor uppträder yrsel, varefter tecken på illamående, sömnbenägenhet, blodtrycksfall, en synlig svullnad av de superciliära åsarna och kinderna, ont i halsen, allmän trötthet, en imaginär känsla av brist på luft kan uppstå. Långvarig exponering för perkloretylenångor kan orsaka svimning. Vid kontakt med huden lämnar perkloretylen en brännskada och sprickor uppstår på exponeringsplatsen; vid långvarig exponering kan atopisk dermatit utvecklas. Vid kontakt med ögonen, skölj med vatten och kontakta en Giftinformationscentral.
Koncentrationen av perkloretylenånga påverkar också smaklökarna.
Och det är också förbjudet att äta, förvara mat i omedelbar närhet av källan, eftersom de kan mättas med lösningsmedelsångor.
Anteckningar
- ↑ 1 2 3 4 Chemical Encyclopedia / Ed. I. L. Knunyants. - M . : Big Russian Encyclopedia, 1992. - T. 4. - S. 557. - ISBN 5-85270-039-8 .
- ↑ Dekanus JA Langes handbok i kemi. - McGraw-Hill, 1999. - ISBN 0-07-016384-7 .
- ↑ Sigma-Aldrich. Tetrakloretylen, vattenfri . Hämtad 24 april 2013. Arkiverad från originalet 28 april 2013.
- ↑ 1 2 3 4 5 Ullmann, 2006 , sid. 75.
- ↑ 1 2 CRC Handbook of Chemistry and Physics (engelska) / 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 , sid. 76.
- ↑ Ullmann, 2006 , sid. 74, 76.
- ↑ Ullmann, 2006 , sid. 77-78.
- ↑ Ullmann, 2006 , sid. 79-80.
- ↑ Oshin L.A. Industriella klororganiska produkter. - M .: Kemi, 1978. - 656 sid.
- ↑ Ullmann, 2006 , sid. 79.
- ↑ |ISOFORM™Isomerization Grade/ Reforming Grade . Hämtad 13 april 2020. Arkiverad från originalet 22 oktober 2020.
- ↑ | Säkerhetsdatablad för perkloretylen . Hämtad 21 maj 2022. Arkiverad från originalet 16 november 2017.
Litteratur
- 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. Chlorinated Hydrocarbons // Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry. - Wiley, 2006. - doi : 10.1002/14356007.a06_233.pub2 .
- US Department of Health and Human Services. Toxikologisk profil för tetrakloretylen (1997). Hämtad 24 april 2013. Arkiverad från originalet 28 april 2013.