Tetracloretilenă

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 2 decembrie 2019; verificările necesită 12 modificări .
Tetracloretilenă [1] [2] [3] [4]
General

Nume sistematic		 1,1,2,2-tetracloroetenă
Nume tradiționale percloretilenă
Chim. formulă C2Cl4 _ _ _
Şobolan. formulă C2Cl4 _ _ _
Proprietăți fizice
Stat lichid incolor
Masă molară 165,83 g/ mol
Densitate 1,6230 g/cm³
Vascozitate dinamica 0,88 10 -3  Pa s
Energie de ionizare 9,32 ± 0,01 eV [6]
Proprietati termice
Temperatura
 •  topirea -22,4°C
 •  fierbere 121°C
 •  clipește 45 ± 1 °C [5]
Punct critic  
 • temperatura 340°C
 • presiune 44,3 atm
Oud. capacitate termică 858 J/(kg K)
Entalpie
 •  educaţie −51,1 kJ/mol
 •  fierbere 34,7 kJ/mol
Presiunea aburului 1,86 kPa (20 °C)
Proprietăți chimice
Solubilitate
 • in apa 0,015 g/100 ml
Constanta dielectrică 2.20
Proprietati optice
Indicele de refracție 1,5044
Structura
Moment dipol 0 cm [5]
Clasificare
Reg. numar CAS 127-18-4
PubChem 31373
Reg. numărul EINECS 204-825-9
ZÂMBETE   CI/C(CI)=C(/CI)CI
InChI   InChl=1S/C2CI4/c3-1(4)2(5)6CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N
RTECS KX3850000
CHEBI 17300
Număr ONU 1897
ChemSpider 13837281
Siguranță
Limitați concentrația 10 mg/ m3
Toxicitate În cazul contactului prelungit, are un efect toxic asupra sistemului nervos central și ficatului .
Fraze de risc (R) R40 , R51/53
Expresii de securitate (S) R23 , R36/37 , R61
Personaj scurt. pericol (H) H351 , H411
masuri de precautie. (P) P273 , P281
Pictograme GHS Pictograma GHS de pericol pentru sănătatePictograma de mediu GHS
NFPA 704 NFPA 704 diamant în patru culori 0 2 0
Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel.
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Tetracloretilena (percloretilena) este un lichid incolor cu miros înțepător, un solvent organoclorat . Găsește o aplicare largă în curățătorie chimică și degresare a metalelor.

Obținerea

Pentru prima dată, tetracloretilena a fost obținută de M. Faraday în timpul descompunerii termice a hexacloroetanului [4] .

În industrie, tetracloretilena se obține în mai multe moduri. Prima metodă, care a jucat un rol industrial important în trecut, este obținerea de tetracloretilenă din acetilenă prin tricloretilenă . Clorarea tricloretilenei în fază lichidă la o temperatură de 70-110 ° C în prezența FeCl 3 (0,1-1% în greutate) dă pentacloroetan , care este apoi supus fază lichidă (80-120 ° C, Ca ( OH) 2 ) sau cracare termică catalitică (170-330 ° C, cărbune activ ). Randamentul total ajunge la 90-94% pentru acetilenă. Cu toate acestea, după creșterea prețurilor la acetilenă, această metodă și-a pierdut din valoare [7] .

Principala metodă de producere a tetracloretilenei este clorurarea oxidativă a etilenei sau 1,2-dicloretanului . Substratul, oxigenul și clorul reacționează în prezența unui catalizator ( clorură de potasiu , clorură de cupru (II) pe silicagel ) la 420–460°C. Ca urmare a unei serii de reacții, are loc formarea tricloretilenei și tetracloretilenei. Randamentul în clor este de 90-98%. Un proces secundar este oxidarea etilenei la oxizi de carbon , care este accelerată atunci când temperatura optimă a procesului este depășită. Produsele sunt separate și purificate prin distilare . Raportul dintre produse poate fi controlat prin raportul dintre reactivi [8] .

Clorarea la temperatură înaltă a hidrocarburilor C 1 —C 3 sau a derivaților lor de clor este a doua cea mai importantă sursă de tetracloretilenă. Nu necesită materii prime pure și permite utilizarea deșeurilor de producție [9] .

În 1985, producția de tetracloretilenă în Statele Unite s-a ridicat la 380 de mii de tone, în Europa - 450 de mii de tone. Datorită optimizării procesului de curățare chimică și reducerii emisiilor de substanță în atmosferă, precum și din cauza înăspririi cerințelor de mediu, producția de tetracloretilenă este în scădere de la sfârșitul anilor 1970. Deja în 1993, volumele de producție în Statele Unite erau estimate la 123 mii tone pe an și 74 mii tone în Germania [10] .

Proprietăți fizice

Tetracloretilena este neinflamabilă, neexplozivă și care nu se autoaprinde [1] . Este miscibil cu majoritatea solvenților organici. Tetracloretilena formează amestecuri azeotrope cu unii solvenți .

Compoziția și punctele de fierbere ale amestecurilor azeotrope de tetracloretilenă [4]
A doua componentă Fracția de masă a tetracloretilenei T. kip. amestec azeotrop la 101,3 kPa, °С
apă 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
acid formic 50,0 88.2
acid acetic 38,5 107,4
acid propionic 8.5 119.2
acid izobutiric 3.0 120,5
acetamidă 2.6 120,5
pirol 19.5 113.4
1,1,2-tricloretan 43,0 112,0
1-clor-2,3-epoxipropan 51.5 110.1
etilen glicol 6.0 119.1

Proprietăți chimice

Tetracloretilena este compusul cel mai stabil dintre toți derivații de clor ai etanului și etilenei . Este rezistent la hidroliză și mai puțin coroziv decât alți solvenți clorurati [4] .

Oxidarea
Oxidarea tetracloretilenei în aer dă clorură de tricloroacetil și fosgen , procesul se desfășoară sub acțiunea radiațiilor UV:

Acest proces poate fi încetinit prin utilizarea aminelor și fenolilor ca stabilizatori (de obicei se folosesc N-metilpirol și N-metilmorfolină ). Totuși, procedeul poate fi utilizat pentru a produce clorură de tricloroacetil [4] .

Clorurare
În reacția tetracloretilenei cu clorul în prezența unei cantități mici de clorură de fier (III) FeCl 3 (0,1%) ca catalizator la 50-80 ° C, se formează hexacloretan [11] :

Freon-113 este sintetizat prin reacția tetracloretilenei cu clorul și HF în prezența SbF 5 [1] .

Hidroliza
Are loc numai atunci când este încălzită într-un mediu acid (de preferință cu acid sulfuric):

aceasta produce acid tricloracetic .

Reducere
Tetracloretilena poate fi redusă parțial sau complet în fază gazoasă în prezența catalizatorilor precum nichel, paladiu , negru de platină etc.:

Aplicație

Aproximativ 60% din toată tetracloretilena utilizată este folosită ca solvent în curățarea chimică . Tetracloretilena a înlocuit toți ceilalți solvenți din această zonă deoarece nu este inflamabil și poate fi utilizat în siguranță, fără precauții speciale. Datorită stabilității sale, tetracloretilena conține un procent scăzut de stabilizatori și din același motiv este utilizată împreună cu tricloretilena și 1,1,1-tricloretanul pentru degresarea metalelor , în special a aluminiului . În cantități mai mici, tetracloretilena este utilizată în industria textilă și producția de freon-113 [12] [1] .

În rafinarea petrolului, tetracloretilena, împreună cu dicloroetanul , este utilizată în procesul de oxiclorurare (pentru a restabili activitatea) catalizatorilor bimetalici în unitățile de reformare catalitică și izomerizare la temperatură joasă [13] .

Toxicitate

Percloretilena este toxică. [14] Cu o ușoară inhalare de vapori de percloretilenă, apar amețeli, după care semne de greață, tendință de somn, scădere a tensiunii arteriale, umflare vizibilă a crestelor supraciliare și a obrajilor, durere în gât, oboseală generală, o imaginație. poate apărea senzația de lipsă de aer. Expunerea prelungită la vapori de percloretilenă poate provoca leșin. La contactul cu pielea, percloretilena lasă o arsură, iar la locul expunerii apar fisuri; cu expunerea prelungită, se poate dezvolta dermatită atopică. În caz de contact cu ochii, clătiți cu apă și contactați un Centru de Control al Otrăvirii.

Concentrația de vapori de percloretilenă afectează și papilele gustative.

Și, de asemenea, este interzis să mănânci, să păstrezi alimente în imediata apropiere a sursei, deoarece acestea pot fi saturate cu vapori de solvenți.

Note

  1. ↑ 1 2 3 4 Enciclopedia chimică / Ed. I. L. Knunyants. - M . : Marea Enciclopedie Rusă, 1992. - T. 4. - S. 557. - ISBN 5-85270-039-8 .
  2. ↑ Dean JA Lange's Handbook of Chemistry. - McGraw-Hill, 1999. - ISBN 0-07-016384-7 .
  3. ↑ Sigma-Aldrich. Tetracloretilenă, anhidră . Consultat la 24 aprilie 2013. Arhivat din original pe 28 aprilie 2013.
  4. ↑ 1 2 3 4 5 Ullmann, 2006 , p. 75.
  5. ↑ 1 2 CRC Handbook of Chemistry and Physics  (engleză) / W. M. Haynes - 95 - Boca Raton : CRC Press , 2014. - P. 15-21. — ISBN 978-1-4822-0868-9
  6. ↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0599.html
  7. ↑ Ullmann, 2006 , p. 76.
  8. ↑ Ullmann, 2006 , p. 74, 76.
  9. ↑ Ullmann, 2006 , p. 77-78.
  10. ↑ Ullmann, 2006 , p. 79-80.
  11. ↑ Oshin L.A. Produse industriale organoclorate. - M .: Chimie, 1978. - 656 p.
  12. ↑ Ullmann, 2006 , p. 79.
  13. ↑ |ISOFORM™ Grad de izomerizare/ Grad de reformare . Preluat la 13 aprilie 2020. Arhivat din original la 22 octombrie 2020.
  14. ↑ | Fișă cu date de securitate pentru percloretilenă . Preluat la 21 mai 2022. Arhivat din original la 16 noiembrie 2017.

Literatură