Тетрахлорэтилен[1][2][3][4] | |
---|---|
| |
| |
Общие | |
Систематическое наименование |
1,1,2,2-тетрахлорэтен |
Традиционные названия | перхлорэтилен |
Хим. формула | C2Cl4 |
Физические свойства | |
Состояние | бесцветная жидкость |
Молярная масса | 165,83 г/моль |
Плотность | 1,6230 г/см³ |
Динамическая вязкость | 0,88·10-3 Па·с |
Энергия ионизации | 9,32 ± 0,01 эВ[5] |
Термические свойства | |
Т. плав. | −22,4 °C |
Т. кип. | 121 °C |
Т. всп. | 45 °C |
Кр. темп. | 340 °C |
Кр. давл. | 44,3 атм |
Уд. теплоёмк. | 858 Дж/(кг·К) |
Энтальпия образования | −51,1 кДж/моль |
Энтальпия кипения | 34,7 кДж/моль |
Давление пара | 1,86 кПа (20 °С) |
Химические свойства | |
Растворимость в воде | 0,015 г/100 мл |
Диэлектр. прониц. | 2,20 |
Оптические свойства | |
Показатель преломления | 1,5044 |
Структура | |
Дипольный момент | 0 Кл·м[6] |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 127-18-4 |
PubChem | 31373 |
Рег. номер EINECS | 204-825-9 |
SMILES | |
InChI | |
Рег. номер EC | 204-825-9 |
RTECS | KX3850000 |
ChEBI | 17300 |
Номер ООН | 1897 |
ChemSpider | 13837281 |
Безопасность | |
ПДК | 10 мг/м3 |
Токсичность | При длительном контакте оказывает токсическое действие на ЦНС и печень |
R-фразы | R40, R51/53 |
S-фразы | R23, R36/37, R61 |
H-фразы | H351, H411 |
P-фразы | P273, P281 |
Пиктограммы СГС |
|
NFPA 704 | |
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. |
Тетрахлорэтилен (перхлорэтилен) — бесцветная жидкость с резким запахом, хлорорганический растворитель. Широкое применение находит в химчистке и обезжиривании металлов.
Впервые тетрахлорэтилен был получен М. Фарадеем при термическом разложении гексахлорэтана[4].
В промышленности тетрахлорэтилен получают несколькими способами. Первый метод, игравший важное промышленное значение в прошлом, заключается в получении тетрахлорэтилена из ацетилена через трихлорэтилен. Хлорирование трихлорэтилена в жидкой фазе при температуре 70—110 °С в присутствии FeCl3 (0,1—1% масс.) даёт пентахлорэтан, который затем подвергают жидкофазному (80—120 °С, Ca(OH)2) или каталитическому термическому крекингу (170—330 °С, активированный уголь). Общий выход достигает 90—94% по ацетилену. Однако после повышения цен на ацетилен этот метод утратил своё значение[7].
Главным методом получения тетрахлорэтилена является окислительное хлорирование этилена или 1,2-дихлорэтана. Субстрат, кислород и хлор реагируют в присутствии катализатора (хлорид калия, хлорид меди(II) на силикагеле) при 420—460 °С. В результате серии реакций происходит образование трихлорэтилена и тетрахлорэтилена. Выход по хлору составляет 90—98%. Побочным процессом является окисление этилена до оксидов углерода, который ускоряется при превышении оптимальной температуры процесса. Продукты разделяются и очищаются перегонкой. Соотношение продуктов можно регулировать соотношением реагентов[8].
Высокотемпературное хлорирование углеводородов C1—C3 или их хлорпроизводных является вторым по важности источником тетрахлорэтилена. Он не требует чистого сырья и позволяет использовать отходы производства[9].
В 1985 году производство тетрахлорэтилена в США составило 380 тыс. тонн, в Европе — 450 тыс. тонн. Из-за оптимизации процесса химчистки и уменьшения выбросов вещества в атмосферу, а также по причине ужесточающихся экологических требований производство тетрахлорэтилена сокращалось с конца 1970-х годов. Уже в 1993 году объёмы производства в США оценивались в 123 тыс. тонн в год и 74 тыс. тонн в ФРГ[10].
Тетрахлорэтилен негорюч, невзрывоопасен и не самовоспламеняется[1]. Он смешивается с большинством органических растворителей. С некоторыми растворителями тетрахлорэтилен образует азеотропные смеси.
Второй компонент | Массовая доля тетрахлорэтилена | Т. кип. азеотропной смеси при 101,3 кПа, °С |
---|---|---|
вода | 15,9 | 87,1 |
метанол | 63,5 | 63,8 |
этанол | 63,0 | 76,8 |
пропанол-1 | 48,0 | 94,1 |
пропанол-2 | 70,0 | 81,7 |
бутанол-1 | 29,0 | 109,0 |
бутанол-2 | 40,0 | 103,1 |
муравьиная кислота | 50,0 | 88,2 |
уксусная кислота | 38,5 | 107,4 |
пропионовая кислота | 8,5 | 119,2 |
изомасляная кислота | 3,0 | 120,5 |
ацетамид | 2,6 | 120,5 |
пиррол | 19,5 | 113,4 |
1,1,2-трихлорэтан | 43,0 | 112,0 |
1-хлор-2,3-эпоксипропан | 51,5 | 110,1 |
этиленгликоль | 6,0 | 119,1 |
Тетрахлорэтилен является самым устойчивым соединением из всех хлорпроизводных этана и этилена. Он устойчив к гидролизу и меньше способствует коррозии, чем другие хлорсодержащие растворители[4].
Окисление
Окисление тетрахлорэтилена на воздухе даёт трихлорацетилхлорид и фосген, процесс протекает под действием УФ-излучения:
Этот процесс может быть замедлен при использовании аминов и фенолов в качестве стабилизаторов (обычно применяют N-метилпиррол и N-метилморфолин). Процесс, однако, может использоваться для производства трихлорацетилхлорида[4].
Хлорирование
При реакции тетрахлорэтилена с хлором в присутствии небольшого количества хлорида железа(III) FeCl3 (0,1 %) в качестве катализатора при 50-80 °С образуется гексахлорэтан[11]:
По реакции тетрахлорэтилена с хлором и HF в присутствии SbF5 синтезируют фреон-113[1].
Гидролиз
Происходит только при нагревании в кислой среде (лучше всего с серной кислотой):
при этом образуется трихлоруксусная кислота.
Восстановление
Тетрахлорэтилен может быть частично или полностью восстановлен в газовой фазе в присутствии таких катализаторов как: никель, палладий, платиновая чернь и др.:
Около 60 % всего расходуемого тетрахлорэтилена находит применение как растворитель в химчистке. Тетрахлорэтилен заменил все другие растворители в этой области, поскольку он не горюч и может быть безопасно использован без особых мер предосторожности. Из-за своей устойчивости тетрахлорэтилен содержит низкий процент стабилизаторов и по этой же причине используется наряду с трихлорэтиленом и 1,1,1-трихлорэтаном для обезжиривания металлов, особенно, алюминия. В меньших количествах тетрахлорэтилен применяется в текстильной промышленности и производстве фреона-113[12][1].
Перхлорэтилен токсичен. При длительном вдыхании паров перхлорэтилена человек начинает смеяться, как при реакции от оксида азота, после чего могут возникнуть признаки тошноты, склонность ко сну, видимая припухлость надбровных дуг и щек. При попадании на кожу перхлорэтилен оставляет ожог, и трескается место кожи. При попадании небольшого количества в глаза, достаточно просто промыть большим количеством воды.
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .