Tetracloroetileno
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|---|---|---|---|
| | |||
| General | |||
Nombre sistemático |
1,1,2,2-tetracloroeteno | ||
| nombres tradicionales | percloroetileno | ||
| química fórmula | C2Cl4 _ _ _ | ||
| Rata. fórmula | C2Cl4 _ _ _ | ||
| Propiedades físicas | |||
| Estado | líquido incoloro | ||
| Masa molar | 165,83 g/ mol | ||
| Densidad | 1,6230 g/cm³ | ||
| Viscosidad dinámica | 0,88 10 -3 Pa·s | ||
| Energía de ionización | 9,32 ± 0,01 eV [6] | ||
| Propiedades termales | |||
| La temperatura | |||
| • fusión | -22,4°C | ||
| • hirviendo | 121°C | ||
| • parpadea | 45 ± 1 ºC [5] | ||
| Punto crítico | |||
| • la temperatura | 340°C | ||
| • presión | 44,3 atm | ||
| Oud. capacidad calorífica | 858 J/(kg·K) | ||
| entalpía | |||
| • educación | −51,1 kJ/mol | ||
| • hirviendo | 34,7 kJ/mol | ||
| Presion de vapor | 1,86 kPa (20 °C) | ||
| Propiedades químicas | |||
| Solubilidad | |||
| • en agua | 0,015g/100ml | ||
| la constante dielectrica | 2.20 | ||
| Propiedades ópticas | |||
| Índice de refracción | 1.5044 | ||
| Estructura | |||
| Momento bipolar | 0 centímetros [5] | ||
| Clasificación | |||
| registro número CAS | 127-18-4 | ||
| PubChem | 31373 | ||
| registro Número EINECS | 204-825-9 | ||
| SONRISAS | Cl/C(Cl)=C(/Cl)Cl | ||
| InChI | InChI=1S/C2Cl4/c3-1(4)2(5)6CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N | ||
| RTECS | KX3850000 | ||
| CHEBI | 17300 | ||
| un numero | 1897 | ||
| ChemSpider | 13837281 | ||
| La seguridad | |||
| Concentración límite | 10 mg/m 3 | ||
| Toxicidad | Con contacto prolongado, tiene un efecto tóxico sobre el sistema nervioso central y el hígado . | ||
| Frases de riesgo (R) | R40 , R51/53 | ||
| Frases de seguridad (S) | R23 , R36/37 , R61 | ||
| Carácter breve. peligro (H) | H351 , H411 | ||
| medidas de precaución. (PAGS) | P273 , P281 | ||
| Pictogramas SGA |
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| NFPA 704 |
0
2
0 |
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| Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario. | |||
| Archivos multimedia en Wikimedia Commons | |||
El tetracloroetileno (percloroetileno) es un líquido incoloro de olor acre, un disolvente organoclorado . Encuentra amplia aplicación en tintorería y desengrasado de metales.
Conseguir
Por primera vez, M. Faraday obtuvo tetracloroetileno durante la descomposición térmica del hexacloroetano [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)
En la industria, el tetracloroetileno se obtiene de varias formas. El primer método, que ha jugado un papel industrial importante en el pasado, es obtener tetracloroetileno a partir de acetileno a través de tricloroetileno . La cloración del tricloroetileno en fase líquida a una temperatura de 70-110 °C en presencia de FeCl 3 (0,1-1 % en peso) da pentacloroetano , que luego se somete a fase líquida (80-120 °C, Ca ( OH) 2 ) o craqueo térmico catalítico (170-330 °C, carbón activado ). El rendimiento total alcanza el 90-94% para el acetileno. Sin embargo, tras el aumento de los precios del acetileno, este método ha perdido valor [7] .
El método principal para producir tetracloroetileno es la cloración oxidativa de etileno o 1,2-dicloroetano . El sustrato, el oxígeno y el cloro reaccionan en presencia de un catalizador ( cloruro de potasio , cloruro de cobre (II) en gel de sílice ) a 420–460 °C. Como resultado de una serie de reacciones, se produce la formación de tricloroetileno y tetracloroetileno. El rendimiento de cloro es 90-98%. Un proceso secundario es la oxidación del etileno a óxidos de carbono , que se acelera cuando se excede la temperatura óptima del proceso. Los productos se separan y purifican por destilación . La proporción de productos se puede controlar mediante la proporción de reactivos [8] .
La cloración a alta temperatura de hidrocarburos C 1 -C 3 o sus derivados clorados es la segunda fuente más importante de tetracloroetileno. No requiere materias primas puras y permite el aprovechamiento de residuos de producción [9] .
En 1985, la producción de tetracloroetileno en los Estados Unidos ascendió a 380 mil toneladas, en Europa, 450 mil toneladas. Debido a la optimización del proceso de limpieza en seco y la reducción de las emisiones de la sustancia a la atmósfera, así como a los estrictos requisitos medioambientales, la producción de tetracloroetileno ha ido disminuyendo desde finales de la década de 1970. Ya en 1993, los volúmenes de producción en los Estados Unidos se estimaban en 123 mil toneladas por año y 74 mil toneladas en Alemania [10] .
Propiedades físicas
El tetracloroetileno no es inflamable, no es explosivo y no es autoinflamable [1] . Es miscible con la mayoría de los disolventes orgánicos. El tetracloroetileno forma mezclas azeotrópicas con algunos solventes .
| Segundo componente | Fracción de masa de tetracloroetileno | T. kip. mezcla azeotrópica a 101,3 kPa, °С |
|---|---|---|
| agua | 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 |
| ácido fórmico | 50.0 | 88.2 |
| ácido acético | 38.5 | 107.4 |
| ácido propiónico | 8.5 | 119.2 |
| ácido isobutírico | 3.0 | 120.5 |
| acetamida | 2.6 | 120.5 |
| pirrol | 19.5 | 113.4 |
| 1,1,2-tricloroetano | 43.0 | 112.0 |
| 1-cloro-2,3-epoxipropano | 51.5 | 110.1 |
| etilenglicol | 6.0 | 119.1 |
Propiedades químicas
El tetracloroetileno es el compuesto más estable de todos los derivados clorados del etano y el etileno . Es resistente a la hidrólisis y menos corrosivo que otros disolventes clorados [4] .
Oxidación La
oxidación del tetracloroetileno en el aire da cloruro de tricloroacetilo y fosgeno , el proceso transcurre bajo la acción de la radiación UV:
![{\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)
Este proceso se puede ralentizar utilizando aminas y fenoles como estabilizadores (normalmente se utilizan N-metilpirrol y N-metilmorfolina ). El proceso, sin embargo, se puede utilizar para producir cloruro de tricloroacetilo [4] .
Cloración
En la reacción de tetracloroetileno con cloro en presencia de una pequeña cantidad de cloruro de hierro (III) FeCl 3 (0,1 %) como catalizador a 50-80 °C, se forma hexacloroetano [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 se sintetiza por la reacción de tetracloroetileno con cloro y HF en presencia de 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)
La hidrólisis
ocurre solo cuando se calienta en un ambiente ácido (preferiblemente con ácido sulfúrico):
![{\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)
esto produce ácido tricloroacético .
Reducción
El tetracloroetileno se puede reducir parcial o completamente en fase gaseosa en presencia de catalizadores como el níquel, el paladio , el negro de platino , 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)
Aplicación
Aproximadamente el 60% de todo el tetracloroetileno utilizado se utiliza como disolvente en la limpieza en seco . El tetracloroetileno ha reemplazado a todos los demás solventes en esta área porque no es inflamable y se puede usar de manera segura sin precauciones especiales. Debido a su estabilidad, el tetracloroetileno contiene un bajo porcentaje de estabilizadores y por la misma razón se utiliza junto con el tricloroetileno y el 1,1,1-tricloroetano para el desengrasado de metales , especialmente aluminio . En cantidades más pequeñas, el tetracloroetileno se utiliza en la industria textil y en la producción de freón-113 [12] [1] .
En la refinación de petróleo, el tetracloroetileno, junto con el dicloroetano , se utiliza en el proceso de oxicloración (para restablecer la actividad) de catalizadores bimetálicos en unidades de reformado catalítico e isomerización a baja temperatura [13] .
Toxicidad
El percloroetileno es tóxico. [14] Con una ligera inhalación de vapores de percloroetileno, aparece mareo, seguido de signos de náuseas, tendencia al sueño, disminución de la presión arterial, hinchazón visible de las crestas superciliares y mejillas, dolor de garganta, fatiga general, un imaginario Puede producirse una sensación de falta de aire. La exposición prolongada a los vapores de percloroetileno puede causar desmayos. Al entrar en contacto con la piel, el percloroetileno deja una quemadura y aparecen grietas en el sitio de exposición; con una exposición prolongada, se puede desarrollar dermatitis atópica. En caso de contacto con los ojos, enjuague con agua y comuníquese con un Centro de Toxicología.
La concentración de vapor de percloroetileno también afecta las papilas gustativas.
Y también, está prohibido comer, mantener alimentos en las inmediaciones de la fuente, ya que pueden saturarse con vapores de solventes.
Notas
- ↑ 1 2 3 4 Enciclopedia Química / Ed. I. L. Knunyants. - M. : Gran Enciclopedia Rusa, 1992. - T. 4. - S. 557. - ISBN 5-85270-039-8 .
- ↑ Manual de química de Dean JA Lange. - McGraw-Hill, 1999. - ISBN 0-07-016384-7 .
- ↑ Sigma-Aldrich. Tetracloroetileno, anhidro . Consultado el 24 de abril de 2013. Archivado desde el original el 28 de abril de 2013.
- ↑ 1 2 3 4 5 Ullmann, 2006 , pág. 75.
- ↑ 1 2 CRC Handbook of Chemistry and Physics (inglés) / 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 , pág. 76.
- ↑ Ullmann, 2006 , pág. 74, 76.
- ↑ Ullmann, 2006 , pág. 77-78.
- ↑ Ullmann, 2006 , pág. 79-80.
- ↑ Oshin LA Productos organoclorados industriales. - M .: Química, 1978. - 656 p.
- ↑ Ullmann, 2006 , pág. 79.
- ↑ |ISOFORM™Grado de isomerización/grado de reformado . Consultado el 13 de abril de 2020. Archivado desde el original el 22 de octubre de 2020.
- ↑ | Ficha de datos de seguridad del percloroetileno . Consultado el 21 de mayo de 2022. Archivado desde el original el 16 de noviembre de 2017.
Literatura
- 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. Hidrocarburos clorados // Enciclopedia de química industrial de Ullmann. - Wiley, 2006. - doi : 10.1002/14356007.a06_233.pub2 .
- Departamento de Salud y Servicios Humanos de los Estados Unidos. Perfil toxicológico del tetracloroetileno (1997). Consultado el 24 de abril de 2013. Archivado desde el original el 28 de abril de 2013.