Tetrafluor-etán

Fizikai és kémiai tulajdonságok

1, 1, 1, 2-A tetrafluor-etán R134a, HFC134a és HFC-134a néven ismert. Ez egyfajta színtelen, nem mérgező és nem égő vegyszer. Vízben nem oldódik (67mg/L, 25 fok), de éterben oldódik, potenciális ózonlebontó értéke 0. Termodinamikai tulajdonsága nagyon hasonló a CFC-é-12, miközben biztonsága a CFC-é-12 hasonlítható, ezért a CFC-12 legjobb helyettesítőjeként ismerték el. Bár van némi üvegházhatás a HFC{15}}a-nak (HGWP=0.28), ez nem befolyásolja, hogy az ODS (Ózonréteget lebontó anyagok) elsődleges helyettesítője legyen. Az 1, 1, 1, 2-tetrafluor-etán (HFC-134a vagy HFA-134a) a nem-klór-fluor-szénhidrogén vegyületek új generációja gyógyszerészeti segédanyagként. Főleg a ködszerben lévő hajtóanyagként használják asztma és krónikus légúti betegségek kezelésére. A hagyományos CFC osztályú gyógyszerészeti hajtóanyaghoz képest a HFC-134a előnye, hogy mentes a klóratomtól, így nulla ODP-értéke (ózonlebontó potenciál) és GWP-értéke (globális felmelegedési potenciál) anélkül, hogy az ózonréteget lebontja és fotokémiai szmogot generálna. kémiailag inert és toxikológiailag biztonságos. Ez is egyfajta környezetbarát gyógyszerészeti segédanyag, és jelenleg az ózonréteget lebontó aeroszolban található CFC fő helyettesítőjeként is használják.

Környezetbarát hűtőközegek

A tetrafluor-etán (R-134a) a legszélesebb körben használt alacsony vagy közepes hőmérsékletű hűtőközeg. A tetrafluor-etán (HFC-134a) kiváló általános teljesítményének köszönhetően a CFC-12 termékek nagyon hatékony és biztonságos helyettesítője lett. Főleg különféle területeken alkalmazzák, kihasználva az R-12 (R12, Freon 12, F-12, CFC-12, Freon 12, diklór-difluor-metán) hűtőközeget, beleértve: hűtőszekrények, fagyasztók, vízadagolók , automatikus légkondicionálás, központi légkondicionáló, páramentesítők, hűtőházak, kereskedelmi hűtés, jéggépek, fagylaltgépek, hűtőkondenzációs egységek és egyéb hűtőberendezések. Alkalmazható aeroszolos hajtóanyagok, orvosi aeroszolok, peszticid hajtóanyagok, polimer (műanyag) fizikai habképző anyagok és magnéziumötvözet védőgázaira is.

Míg a tetrafluor-etán hűtőközeg (R-134a) a legnépszerűbb választás az R12 feron alternatívájaként az újonnan telepített hűtőberendezésekben, az R134a fizikai és kémiai tulajdonságaiban, elméleti ciklusteljesítményében eltér az R12-től. valamint a felvitt kompresszorolajat, a hűtőberendezések értékesítés utáni javításához R12-es hűtőközeg-hűtőberendezések kezdeti beszerelésével, javítása esetén, ha hűtőközeget kell hozzáadni vagy cserélni, akkor nincs más dolga, mint az R12 hozzáadása. Általában az emberek nem alkalmazhatnak közvetlenül tetrafluor-etán hűtőközeget (R-134a) az R12 helyettesítésére (ezt általában "nem kataklizmikus csere"-nek nevezik).

Tetra-fluor-etán gáz-folyadék fázis és gázfázisú szintézise

A gáz-folyadék módszer előnye, hogy az első reakciólépésnél szinte minden berendezést és technológiát, folyadékfázisú mosást, lúgos mosási és szárítási eljárást képes kihasználni a Freon termékek eredeti gyártásához. Ezzel hatékonyan csökkenthető az energiafogyasztás. Ez a folyamat a CFC-ket eredetileg előállító régi üzemben járható út. A második lépés azonban az egyensúlyi reakció alacsony gázegyirányú konverziós sebességgel, a katalizátor rövid élettartamával és egyéb hiányosságokkal. Ezért ez a lépés korlátozza a gőz-folyadék fázisú eljárást a nagyüzemi gyártás folyamatában.

A gázfázisú módszer triklór-etilént (TCE) és vízmentes hidrogén-fluoridot (HF) alkalmaz krómtartalmú katalizátor hatására. Az addíciós és szubsztitúciós reakciók első lépésében HCFC-133a keletkezik, majd krómalapú katalizátor jelenlétében tovább reagáltatják HF-vel, így a késztermék, a tetrafluor-etán (HFC-134a) keletkezik. 350-380 fokos hőmérsékleten. A gázfázisú módszer második fokozatú reakciója viszonylag nehéz, a konverziós arány általában csak körülbelül 20%. Ezért az ipari termelésben az emberek többnyire folyamatos ciklusú módszert alkalmaznak, hogy a nagy mennyiségű nyersanyagot újrahasznosítsák a mérgező és veszélyes köztes termékek csökkentése, valamint az általános hozam javítása érdekében.

A gázfázisú módszernek számos előnye van, többek között könnyen szabályozható reakciófolyamat, kis mennyiségű hulladékszennyezés és könnyen alkalmazható nagyüzemi, folyamatos gyártásra. Jelenleg a gázfázisú módszer fokozatosan felváltotta a folyadékfázisú módszert és a gázfázisú-folyadékfázisú módszert, hogy a világ tetrafluor-etán (HFC{5}}a) előállításának fő áramkörévé vált.

Óvintézkedések a manipulációhoz

Technikai intézkedések: jól szellőző helyen kell kezelni. Magas nyomás esetén ügyeljen arra, hogy a reakcióberendezés belső nyomása ne haladja meg a hengernyomást. Biztonsági okokból a gázáramlási utat visszacsapó szeleppel kell felszerelni. Ne távolítsa el a visszacsapó szelepet, mielőtt kifogyott a tartalom. A kezelés során viseljen védőfelszerelést. Kezelés után alaposan mosson kezet és arcot.

Kezelési óvintézkedések: Kerülje a bőrrel, szemmel és ruházattal való érintkezést.

Tárolási feltételek: Kerülje a napfényt. Tárolja jól szellőző helyen. Ne tegye ki 40 fok feletti hőmérsékletnek. Lezárta a tárolási helyet. Tárolja távol összeférhetetlen anyagoktól, például oxidálószerektől.

Felhasználások

Használható hűtő- és hűtőközegként, valamint autóklímaberendezésekben, valamint orvosi és kozmetikai termékek aeroszolos hajtóanyagaként.

Állati eredetű antibiotikumként használható stabil minőségben. Nem könnyű gyógyszerrezisztenciát és keresztrezisztenciát előállítani, és in vivo magas antibakteriális aktivitással rendelkezik. Főleg haszonállatok és baromfi E. coli-betegség, kolera, vérhas, krónikus légúti fertőzések és egyéb betegségek kezelésére alkalmazzák.

Gyártási módszerek

A tetrafluor-etán többféle módon állítható elő; azonban a következő elkészítési módok illusztrálják az alkalmazott módszereket:

1,1,2-triklór-1,2,2-trifluor-etán (CFC-113) izomerizálása/hidrofluorozása 1,1-diklór-1 ,2,2,2-tetrafluor-etán (CFC-114a), majd az utóbbi hidrodeklórozása. Triklór-etilén hidrofluorozása 1-klór-1,1,1- trifluor-etánon (HCFC-133a) keresztül.

Általános leírása

Színtelen, enyhén éteri szagú gáz. A gőzök nehezebbek a levegőnél. Saját gőznyomás alatt cseppfolyósítva szállítjuk. Lobbanáspont 351° F. Magas koncentrációban történő belélegzés ártalmas, szívritmuszavart, eszméletvesztést vagy figyelmeztetés nélkül halált okozhat. A folyadékkal való érintkezés fagyási sérülést okozhat. A gőzök helyettesíthetik a rendelkezésre álló oxigént.

Gyúlékonyság és robbanékonyság

Nem gyúlékony.

Gyógyszerészeti alkalmazások

A tetrafluor-etán egy hidrofluor-szénhidrogén (HFC) vagy hidrofluor-alkán (HFA) aeroszol hajtóanyag (hidrogént, fluort és szenet tartalmaz), ellentétben a CFC-vel (klór, fluor és szén). A klór hiánya a molekulában és a hidrogén jelenléte gyakorlatilag nullára csökkenti az ózonlebontó aktivitást. Ennélfogva a tetrafluor-etán a CFC-k alternatívája a mért dózisú inhalátorok (MDI-k) összetételében. Felváltotta a CFC-t{0}} hűtő- és hajtóanyagként, mivel lényegében azonos gőznyomású. Nagyon alacsony Kauri-butanol értéke és oldhatósági paramétere azt jelzi, hogy nem jó oldószer az MDI-kben általánosan használt felületaktív anyagokhoz. A szorbitán-trioleát, a szorbitán-szeszkvioleát, az olajsav és a szójalecitin korlátozottan oldódik tetrafluor-etánban, és a ténylegesen feloldódó felületaktív anyag mennyisége nem biztos, hogy elegendő ahhoz, hogy a gyógyszert könnyen diszpergálva tartsa. Az oldhatóság növelésére legfeljebb 10%-os etanolt lehet használni.

Ha tetrafluor-etánt (P-134a) használnak gyógyszerészeti aeroszolokhoz és MDI-khez, meg kell adni a gyógyszerészeti minőséget. Az ipari minőségek szennyeződési profiljuk miatt nem biztos, hogy kielégítőek.

Biztonság

A tetrafluor-etánt hűtőközegként és nem CFC-hajtóanyagként használják különféle aeroszolokban, beleértve a helyi gyógyszereket és az MDI-ket. A tetrafluor-etánt nem mérgezőnek és nem irritálónak tekintik, ha az utasításoknak megfelelően használják. Nincs akut vagy krónikus veszély, ha a gőznek való kitettség az 1000 ppm-es elfogadható expozíciós határérték (AEL) alatt van, 8-óra és 12-óra súlyozott átlag (TWA). Ebből a szempontból ugyanaz az értéke, mint a CFC-12 küszöbértéke (TLV). A tetrafluor-etán gőzeinek nagy koncentrációban történő belélegzése káros lehet, és hasonló a CFC-gőzök belélegzéséhez-12. A tetrafluor-etán gőzeinek szándékos belélegzése veszélyes lehet és halált is okozhat. A tetrafluor-etánt hajtóanyagként tartalmazó CFC-aeroszolokon megkövetelt címkézésre lenne szükség (kivéve az EPA-követelményt).

Rákkeltő hatás

A HFC 134a-val végzett három élethosszig tartó inhalációs karcinogenezis vizsgálat eredményeit publikálták. Az elsőben 80 hím és 80 nőstény patkányból álló csoportokat 50,000 ppm 6 óra/nap vagy azzal egyenlő szintnek tettek ki heti 5 napon keresztül 2 éven keresztül. A Leydig-sejtes daganatok számának növekedését figyelték meg. hím patkányokban 50, 000 ppm (30%), összehasonlítva a levegőnek kitett kontrollokkal (12%). Hasonlóképpen, a Leydig-sejtek hiperpláziája is növekedett. 10,{14}} ppm (370) mellett nem észleltek hatást. A második, patkányokkal végzett vizsgálatban 108 héten keresztül heti 7 napon keresztül, legfeljebb 50,000 ppm 1 óra/nap szintű belégzési expozíciót végeztek. Ugyanezek a kutatók egész életen át tartó vizsgálatot végeztek egerekkel. Ebben a vizsgálatban egerek csoportjait legfeljebb 75,000 ppm 1 óra/nap, heti 7 napon keresztül, 104 héten keresztül tették ki a csak orrban. Nem észleltek káros hatásokat sem patkányoknál, sem egereknél. Mivel ebben a vizsgálatban a patkányok által kapott teljes dózis alacsonyabb volt, mint a Collins-vizsgálatban, ez a jelentés alátámasztja azt a megfigyelést, hogy 10,000 ppm, 6 óra/nap, 5 nap/hét 2 év volt NOEL. A patkányok 300 mg HFC 134a-t kaptak kukoricaolajban hetente 5 napon keresztül, 52 héten keresztül, és összesen 125 hétig tartották. Nem volt bizonyíték rákkeltő hatásra.

Összeférhetetlenségek

A tetrafluor-etán fő inkompatibilitása az, hogy nem elegyedik vízzel. Mivel nagyon alacsony Kauri-butanol-értékkel rendelkezik, a tetrafluor-etán nagyon gyenge oldószernek tekinthető a legtöbb MDI-készítményben használt gyógyszerhez. Néhány általánosan használt MDI felületaktív anyag esetében is alacsony az oldhatósága.

Szabályozási állapot

Szerepel az FDA inaktív összetevőinek adatbázisában (aeroszol készítmények inhalációs és nazális alkalmazásokhoz). Az Egyesült Királyságban engedélyezett, nem parenterális gyógyszerek közé tartozik.