Chlorid uhličitý - Carbon tetrachloride
| |||
 | |||
| Jména | |||
|---|---|---|---|
| Název IUPAC Tetrachlormethan, tetrachlormethan | |||
| Ostatní jména Benziform benzinoform chlorid uhličitý uhlík tet. Freon-10 Chladivo-10 Halon-104 chlorid methanu methyl tetrachlorid perchlormethan Tetraform Tetrasol TCM | |||
| Identifikátory | |||
3D model (JSmol ) | |||
| 1098295 | |||
| ChEBI | |||
| ChEMBL | |||
| ChemSpider | |||
| Informační karta ECHA | 100.000.239  | ||
| Číslo ES |
| ||
| 2347 | |||
| KEGG | |||
PubChem CID | |||
| Číslo RTECS |
| ||
| UNII | |||
| UN číslo | 1846 | ||
Řídicí panel CompTox (EPA) | |||
| |||
| |||
| Vlastnosti | |||
| CCl4 | |||
| Molární hmotnost | 153.81 g / mol | ||
| Vzhled | Bezbarvá kapalina | ||
| Zápach | Bonbón, chloroform - jako zápach | ||
| Hustota |
| ||
| Bod tání | −22,92 ° C (−9,26 ° F; 250,23 K) | ||
| Bod varu | 76,72 ° C (170,10 ° F; 349,87 K) | ||
| |||
| Rozpustnost | Rozpustný v alkohol, éter, chloroform, benzen, nafta, CS2, kyselina mravenčí | ||
| log P | 2.64 | ||
| Tlak páry | 11.94 kPa při 20 ° C | ||
| 2.76×10−2 atm · m3/ mol | |||
| −66.60×10−6 cm3/ mol | |||
| Tepelná vodivost | 0.1036 W / m · K (300 K)[1] | ||
Index lomu (nD) | 1.4607 | ||
| Viskozita | 0.86 mPa · s[2] | ||
| 0 D. | |||
| Struktura | |||
| Monoklinický | |||
| Čtyřúhelníkový | |||
| Čtyřboká | |||
| 0 D | |||
| Termochemie | |||
Tepelná kapacita (C) | 132.6 J / mol · K. | ||
Std molární entropie (S | 214.42 J / mol · K. | ||
Std entalpie of formace (ΔFH⦵298) | −139.3 kJ / mol | ||
Gibbsova volná energie (ΔFG˚) | −686 kJ / mol | ||
| Nebezpečí | |||
| Bezpečnostní list | Vidět: datová stránka ICSC 0024 | ||
| Piktogramy GHS |    | ||
| Signální slovo GHS | Nebezpečí | ||
| H301, H311, H331, H351, H372, H412, H420 | |||
| P201, P202, P260, P261, P264, P270, P271, P273, P280, P281, P301 + 310, P302 + 352, P304 + 340, P308 + 313, P311, P312, P314, P321, P322, P330, P361, P363, P403 + 233, P405, P501 | |||
| NFPA 704 (ohnivý diamant) | |||
| Bod vzplanutí | <982 ° C | ||
| 982 ° C (1 800 ° F; 1255 K) | |||
| Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC): | |||
LD50 (střední dávka ) | 2350 mg / kg | ||
LC50 (střední koncentrace ) |
| ||
LChle (nejnižší publikováno ) |
| ||
| NIOSH (Limity expozice USA pro zdraví): | |||
PEL (Dovolený) | TWA 10 ppm C 25 ppm 200 ppm (maximálně 5 minut za jakékoli 4 hodiny)[3] | ||
REL (Doporučeno) | Ca ST 2 ppm (12,6 mg / m3) [60 minut][3] | ||
IDLH (Okamžité nebezpečí) | 200 ppm[3] | ||
| Související sloučeniny | |||
jiný kationty | Chlorid křemičitý Germanium tetrachloride Chlorid cínatý Chlorid olovnatý | ||
Související chloromethany | Chlormethan Dichlormethan Chloroform | ||
Související sloučeniny | Tetrafluormethan Tetrabromomethan Tetraiodomethane | ||
| Stránka s doplňkovými údaji | |||
| Index lomu (n), Dielektrická konstanta (εr), atd. | |||
Termodynamické data | Fázové chování pevná látka - kapalina - plyn | ||
| UV, IR, NMR, SLEČNA | |||
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
 ověřit (co je   ?) | |||
| Reference Infoboxu | |||
Chlorid uhličitý, známé také pod mnoha jinými jmény (např tetrachlormethan, taky uznáno IUPAC, uhlík tet v úklidový průmysl, Halon-104 při hašení požárů a Chladivo-10 v HVACR ) je organická sloučenina s chemický vzorec CCl4. Je to bezbarvá kapalina se „sladkým“ zápachem, kterou lze detekovat při nízkých úrovních. Prakticky nemá hořlavost při nižších teplotách. To bylo dříve široce používáno v hasicí přístroje, jako předchůdce chladiva a jako čisticí prostředek, ale od té doby byl vyřazen z důvodu toxicity a bezpečnosti. Vystavení vysokým koncentracím tetrachlormethanu (včetně pára ) může ovlivnit centrální nervový systém a degenerují játra a ledviny. Dlouhodobá expozice může být fatální.
Vlastnosti
V tetrachlormethanu molekula čtyři chlór atomy jsou umístěny symetricky jako rohy v a čtyřboká konfigurace připojena k centrální uhlík atom po jednom kovalentní vazby. Kvůli této symetrické geometrii CCl4 je nepolární. Metanový plyn má stejnou strukturu, takže chlorid uhličitý a halomethan. Jako solventní, je vhodný pro rozpouštění jiných nepolárních sloučenin, jako jsou tuky a oleje. Může se také rozpustit jód. Je to tak nějak nestálý, rozdávat páry s vůní charakteristickou pro jiná chlorovaná rozpouštědla, něco podobného zápachu tetrachlorethylen vůně připomínající čistírna „obchody.
Pevný tetrachlormethan má dva polymorfy: krystalická II pod -47,5 ° C (225,6 K) a krystalická I nad -47,5 ° C.[5] Při -47,3 ° C to má monoklinický krystalová struktura s vesmírnou skupinou C2 / c a mřížkové konstanty A = 20.3, b = 11.6, C = 19.9 (.10−1 nm), p = 111 °.[6]
S specifická gravitace větší než 1, chlorid uhličitý bude přítomen jako a hustá kapalná nevodná fáze pokud se do životního prostředí vylije dostatečné množství.
Historie a syntéza
Chlorid uhličitý byl původně syntetizován francouzským chemikem Henri Victor Regnault v roce 1839 reakcí chloroform s chlorem,[7] ale nyní se vyrábí hlavně z metan:
- CH4 + 4 Cl2 → CCl4 + 4 HCl
Výroba často využívá vedlejší produkty jiných chlorování reakce, jako například ze syntézy dichlormethan a chloroform. Vyšší chlorované uhlovodíky jsou také podrobeny „chlorinolýze“:
- C2Cl6 + Cl2 → 2 CCl4
Před padesátými léty byl chlorid uhličitý vyráběn chlorací sirouhlík při 105 až 130 ° C:[8]
Produkce tetrachlormethanu od osmdesátých let prudce poklesla kvůli problémům s životním prostředím a sníženou poptávkou CFC, které byly odvozeny od tetrachlormethanu. V roce 1992 byla produkce v USA / Evropě / Japonsku odhadována na 720 000 tun.[8]
Bezpečnost
Chlorid uhličitý je jedním z nejúčinnějších hepatotoxiny (toxický pro játra), a to natolik, že je široce používán ve vědeckém výzkumu k hodnocení hepatoprotektivních látek.[9][10] Vystavení vysokým koncentracím tetrachlormethanu (včetně pára ) může ovlivnit centrální nervový systém a degenerují játra[10] a ledviny,[11] a dlouhodobá expozice může vést k kóma nebo smrt.[12] Může způsobit chronické vystavení chloridu uhličitému játra[13][14] a poškození ledvin a může mít za následek rakovina.[15] Vidět bezpečnostní listy.[16]
Účinky tetrachlormethanu na lidské zdraví a životní prostředí byly hodnoceny v rámci DOSÁHNOUT v roce 2012 v souvislosti s hodnocením látek Francií. Poté byly od žadatelů o registraci vyžádány další informace. Později bylo toto rozhodnutí obráceno.[17]
V roce 2008 zjistila studie běžných čisticích prostředků přítomnost tetrachlormethanu ve „velmi vysokých koncentracích“ (až 101 mg / m3) v důsledku smíchání povrchově aktivních látek nebo mýdla s výrobcem chlornan sodný (bělidlo).[18]
Chlorid uhličitý je také obojí poškozující ozonovou vrstvu[19] a a skleníkový plyn.[20] Nicméně od roku 1992[21] jeho atmosférické koncentrace klesaly z výše popsaných důvodů (viz grafy atmosférických koncentrací v EU) galerie ). CCl4 má atmosférická životnost 85 let.[22]
Při vysokých teplotách na vzduchu se rozkládá nebo hoří za vzniku jedovatých látek fosgen.
Toxikologické studie
Tetrachlormethan je podezřelý člověk karcinogen na základě dostatečných důkazů karcinogenity ze studií na pokusných zvířatech.[23] Světová zdravotnická organizace uvádí, že chlorid uhličitý může u myší a potkanů vyvolat hepatomy a hepatocelulární karcinomy. Dávky vyvolávající jaterní nádory jsou vyšší než dávky vyvolávající toxicitu buněk.[24] The Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARC) zařadila tuto sloučeninu do Skupina 2B, pravděpodobně karcinogenní pro člověka.[25]
Použití
v organická chemie, tetrachlormethan slouží jako zdroj chloru v Appel reakce.
Jedno speciální použití chloridu uhličitého je v sbírání známek, odhalit vodoznaky na poštovních známkách bez jejich poškození. Malé množství kapaliny je umístěno na zadní straně razítka, které sedí v podnose z černého skla nebo obsidiánu. Písmena nebo design vodoznaku lze poté jasně vidět.
Historické využití
Chlorid uhličitý byl široce používán jako čistírna rozpouštědlo, jako a chladivo a v lávové lampy.[26] V posledním případě je chlorid uhličitý klíčovou přísadou, která přidává váhu jinak vznášejícímu se vosku.
Solventní
Kdysi to bylo populární solventní v organické chemii, ale kvůli nepříznivým účinkům na zdraví se dnes používá jen zřídka.[9] Někdy je užitečné jako rozpouštědlo pro infračervená spektroskopie, protože nad 1600 cm nejsou žádné významné absorpční pásy−1. Protože tetrachlormethan nemá žádné atomy vodíku, byl historicky používán v protonu NMR spektroskopie. Kromě toho, že je toxický, má také nízkou rozpouštěcí schopnost.[27] Jeho použití v NMR spektroskopii bylo do značné míry nahrazeno deuterovaná rozpouštědla. Použití tetrachlormethanu při stanovení oleje bylo nahrazeno různými jinými rozpouštědly, jako je např tetrachlorethylen.[9] Vzhledem k tomu, že nemá žádné vazby C – H, tetrachlormethan snadno nepodstupuje radikálové reakce. Je to užitečné rozpouštědlo pro halogenace buď elementálem halogen nebo halogenačním činidlem, jako je N-bromsukcinimid (tyto stavy jsou známé jako Wohl – Zieglerova bromace ).
Potlačení požáru
V roce 1910 podala společnost Pyrene Manufacturing Company v Delaware patent na použití chloridu uhličitého k hašení požárů.[28] Kapalina se odpařovala spalovacím teplem a uhasila plameny, časná forma plynové hašení. V té době se věřilo, že plyn jednoduše vytlačil kyslík v oblasti poblíž ohně, ale pozdější výzkum zjistil, že plyn ve skutečnosti inhibuje chemickou řetězovou reakci procesu spalování.
V roce 1911 si Pyrene nechal patentovat malý přenosný hasicí přístroj, který tuto chemikálii používal.[29] Hasicí přístroj sestával z a mosaz láhev s integrovanou ruční pumpou, která byla použita k vytlačování paprsku kapaliny směrem k ohni. Jelikož nádoba byla bez tlaku, bylo možné ji po použití snadno znovu naplnit.[30] Chlorid uhličitý byl vhodný pro kapalné a elektrické požáry a hasicí přístroje byly často přepravovány v letadlech nebo motorových vozidlech.
V první polovině 20. století byl dalším běžným hasicím přístrojem utěsněný skleněný glóbus na jedno použití, známý jako „hasicí granát“, naplněný buď chloridem uhličitým nebo slanou vodou. Žárovka mohla být hozena na základnu plamenů, aby uhasila oheň. Typ tetrachlormethanu lze také instalovat do odpruženého nástěnného přípravku s a pájka - omezení na základě. Když se pájka roztavila vysokým teplem, pružina by buď rozbila zeměkouli, nebo ji vypustila z držáku, což by umožnilo automatické rozptýlení hasiva do ohně. Známou značkou byla „Červená kometa“, kterou od svého založení v roce 1919 až do uzavření výrobních provozů na začátku 80. let různě vyráběla s dalšími hasicími zařízeními v oblasti Denveru v Coloradu společnost Red Comet Manufacturing Company.[31]
Chladiva
Před Montrealský protokol, k výrobě se použilo velké množství tetrachlormethanu chlorfluoruhlovodík chladiva R-11 (trichlorfluormethan ) a R-12 (dichlorodifluormethan ). Tato chladiva však hrají roli v poškozování ozonové vrstvy a byly vyřazeny. Chlorid uhličitý se stále používá k výrobě méně destruktivních chladiv. Chlorid uhličitý vyrobený z těžkého chlor-37 byl použit při detekci neutrina.
Galerie
Hemisférické a globální průměrné koncentrace CCl4 (NOAA / ESRL).
Časové řady atmosférických koncentrací CCl4 (Chodec et al., 2000).
Reference
- ^ Touloukian, Y.S., Liley, P.E. a Saxena, S.C.Termofyzikální vlastnosti hmoty - datová řada TPRC. Svazek 3. Tepelná vodivost - nekovové kapaliny a plyny. Datová kniha. 1970.
- ^ Reid, Robert C .; Prausnitz, John M .; Poling, Bruce E. (1987), Vlastnosti plynů a kapalin, McGraw-Hill Book Company, s. 442, ISBN 0-07-051799-1
- ^ A b C NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0107". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ A b „Tetrachlormethan“. Koncentrace bezprostředně nebezpečné pro život a zdraví (IDLH). Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ „Tetrachlormethan“. webbook.nist.gov. Archivováno z původního dne 30. června 2017. Citováno 28. dubna 2018.
- ^ F. Brezina, J. Mollin, R. Pastorek, Z. Sindelar. Chemické tabulky anorganických slulcinu (Chemické tabulky anorganických sloučenin). SNTL, 1986.
- ^ V. Regnault (1839) „Sur les chlorures de carbone CCl et CCl2" (Na chloridy uhlíku CCl a CCl2 ), Annales de Chimie et de Physique, sv. 70, strany 104-107. Přetištěno v němčině jako: V. Regnault (1839). „Ueber die Chlorverbindungen des Kohlenstoffs, C2Cl2 und CCl2“. Annalen der Pharmacie. 30 (3): 350–352. doi:10,1002 / jlac.18390300310.
- ^ A b Manfred Rossberg, Wilhelm Lendle, Gerhard Pfleiderer, Adolf Tögel, Eberhard-Ludwig Dreher, Ernst Langer, Heinz Jaerts, Peter Kleinschmidt, Heinz Strack, Richard Cook, Uwe Beck, Karl-August Lipper, Theodore R. Torkelson, Eckhard Löser, Klaus K Beutel, „Chlorované uhlovodíky“ v Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2006 Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002 / 14356007.a06_233.pub2
- ^ A b C Použití látek poškozujících ozonovou vrstvu v laboratořích. TemaNord 516/2003. Archivováno 27 února 2008, na Wayback Machine
- ^ A b Seifert W. F., Bosma A., Brouwer A. a kol. (Leden 1994). „Nedostatek vitaminu A potencuje jaterní fibrózu vyvolanou chloridem uhličitým u potkanů.“ Hepatologie. 19 (1): 193–201. doi:10.1002 / hep. 1840190129. PMID 8276355.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
- ^ Liu K. X., Kato Y., Yamazaki M., Higuchi O., Nakamura T., Sugiyama Y. (duben 1993). „Pokles jaterní clearance růstového faktoru hepatocytů u potkanů intoxikovaných chloridem uhličitým“. Hepatologie. 17 (4): 651–60. doi:10.1002 / hep. 1840170420. PMID 8477970.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
- ^ Recknagel R. O .; Glende E. A .; Dolak J. A .; Waller R. L. (1989). "Mechanismus toxicity tetrachlormethanu". Farmakologie a terapeutika. 43 (43): 139–154. doi:10.1016/0163-7258(89)90050-8. PMID 2675128.
- ^ Recknagel R. O. (červen 1967). „Hepatotoxicita tetrachlormethanu“. Pharmacol. Rev. 19 (2): 145–208. PMID 4859860.
- ^ Masuda Y. (říjen 2006). „[Učení toxikologie z hepatotoxicity vyvolané chloridem uhličitým]“ “. Yakugaku Zasshi (v japonštině). 126 (10): 885–99. doi:10,1248 / yakushi.126.885. PMID 17016019.
- ^ Rood A. S., McGavran P. D., Aanenson J. W., Till J. E. (srpen 2001). „Stochastické odhady expozice a rizika rakoviny z tetrachlormethanu uvolněného do ovzduší ze závodu na skalnatých plochách“. Risk Anal. 21 (4): 675–95. doi:10.1111/0272-4332.214143. PMID 11726020.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
- ^ Bezpečnostní list materiálu, tetrachlormethan Archivováno 2010-09-13 na Wayback Machine ve společnosti Fisher Scientific.
- ^ „Hodnocení látky - CoRAP - ECHA“. echa.europa.eu. Archivováno z původního dne 20. srpna 2016. Citováno 28. dubna 2018.
- ^ Odabasi M. (2008). „Halogenované těkavé organické sloučeniny z používání výrobků pro domácnost obsahující chlór-bělidlo“. Věda o životním prostředí a technologie. 42 (5): 1445–51. Bibcode:2008EnST ... 42.1445O. doi:10.1021 / es702355u. PMID 18441786.
- ^ Fraser P. (1997). "Chemie stratosférického ozonu a poškozování ozonu". Australský meteorologický časopis. 46 (3): 185–193.
- ^ Evans W. F. J., Puckrin E. (1996). "Měření skleníkového záření spojeného s tetrachlormethanem (CCl4)". Dopisy o geofyzikálním výzkumu. 23 (14): 1769–72. Bibcode:1996 GeoRL..23.1769E. doi:10.1029 / 96GL01258.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
- ^ Walker, S. J .; Weiss R. F. a Salameh P. K. (2000). „Rekonstruované historie ročních průměrných molárních frakcí v atmosféře pro halogenované uhlovodíky CFC-11, CFC-12, CFC-113 a tetrachlormethan“. Journal of Geophysical Research. 105 (C6): 14285–96. Bibcode:2000JGR ... 10514285W. doi:10.1029 / 1999JC900273.
- ^ Atlas změny klimatu (2006) Kirstin Dow a Thomas E. Downing ISBN 978-0-520-25558-6
- ^ „Zpráva o karcinogenech, čtrnácté vydání - chlorid uhličitý“ (PDF). ntp.niehs.nih.gov.
- ^ „Health Health Criteria 208: CARBON TETRACHLORIDE“ (PDF). kdo. v.
- ^ „Prohlášení o veřejném zdraví pro tetrachlormethan (Tetracloruro de Carbono)“. atsdr.cdc.gov.
- ^ Doherty R. E. (2000). „Historie výroby a používání chloridu uhličitého, tetrachlorethylenu, trichlorethylenu a 1,1,1-trichlorethanu ve Spojených státech: Část 1 - Historické pozadí; Tetrachlormethan a tetrachlorethylen“. Environmentální forenzní. 1 (2): 69–81. doi:10.1006 / enfo.2000.0010.
- ^ W. Reusch. "Úvod do nukleární magnetické rezonanční spektroskopie". Virtuální učebnice organické chemie. Michiganská státní univerzita. Archivovány od originál dne 31. srpna 2006.
- ^ US patent 1010 870 , podaná 5. dubna 1910.
- ^ US patent 1 105 263 , podaná 7. ledna 1911.
- ^ "Hasicí přístroje pyrenové". Vintage hasicí přístroje. Archivovány od originál dne 25. března 2010. Citováno 23. prosince 2009.
- ^ „Red Comet Manufacturing Company“. Město Littleton, CO. Archivováno z původního dne 1. října 2016. Citováno 30. září 2016.
externí odkazy
- Mezinárodní karta chemické bezpečnosti 0024
- NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0107". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- „Tetrachlormethan (skupina 2B)“. Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARC) - souhrny a hodnocení. 71: 401. 1999.
- Monografie IARC: „Tetrachlormethan“
- Toxikologický profil pro tetrachlormethan
- Environmentální zdravotní kritéria pro tetrachlormethan
- Bezpečnostní list pro tetrachlormethan v databázi nebezpečných chemikálií
- Profil látky na ntp.niehs.nih.gov
- ChemSub Online: Tetrachlormethan