Дифторметан
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
Дифторметан [ 1 ] | |||
| Другие имена | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol )
|
|||
| Сокращения | ГФУ-32 Р-32 | ||
| 1730795 | |||
| КЭБ | |||
| ХЭМБЛ | |||
| ХимическийПаук | |||
| Информационная карта ECHA | 100.000.764 | ||
| Номер ЕС |
| ||
| 259463 | |||
| МеШ | Дифторметан | ||
ПабХим CID
|
|||
| номер РТЭКС |
| ||
| НЕКОТОРЫЙ | |||
| Число | 3252 | ||
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|||
| Характеристики | |||
| Ч 2 Ж 2 | |||
| Молярная масса | 52.024 g·mol −1 | ||
| Появление | Бесцветный газ | ||
| Плотность | 1,1 г см −3 (в жидкой форме) | ||
| Температура плавления | -136 ° C (-213 ° F; 137 К) | ||
| Точка кипения | -52 ° C (-62 ° F; 221 К) | ||
| войти P | -0.611 | ||
| Давление пара | 1518,92 кПа (220,301 фунтов на квадратный дюйм) (при 21,1 ° C [70,0 ° F; 294,2 К]) | ||
| Опасности | |||
| СГС Маркировка : | |||
 
| |||
| Опасность | |||
| Х220 , Х221 , Х280 | |||
| П210 , П377 , П381 , П403 , П410+П403 | |||
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
| 648 ° C (1198 ° F; 921 К) | |||
| Паспорт безопасности (SDS) | MSDS в Оксфордском университете | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |||
Дифторметан , также называемый дифторметиленом, HFC-32 метиленфторидом или R-32 , представляет собой органическое соединение разновидности дигалогеналканов . Он имеет формулу CH 2 F 2 . В окружающей атмосфере это бесцветный газ, малорастворимый в воде, обладающий высокой термической стабильностью. [ 2 ] [ не удалось пройти проверку ] Из-за низкой температуры плавления и кипения (-136,0 и -51,6 ° C [-212,8 и -60,9 ° F; 137,2 и 221,6 К] соответственно) контакт с этим соединением может привести к обморожению. [ 2 ] [ не удалось пройти проверку ] В Соединенных Штатах в разделе 111 Закона о чистом воздухе о летучих органических соединениях (ЛОС) дифторметан включен в исключение (с 1997 года) из определения ЛОС из-за низкого образования тропосферного озона. [ 3 ] Дифторметан обычно используется в эндотермических процессах, таких как охлаждение или кондиционирование воздуха.
Синтез
[ редактировать ]Дифторметан в основном синтезируют периодическими способами путем реакции дихлорметана и фторида водорода (HF) в жидкой фазе с использованием SbCl 5 в качестве катализатора. [ 4 ] Из-за опасных свойств фтористого водорода был разработан новый процесс (основанный на той же реакции). Новый процесс обеспечивает постоянный поток продукции дифторметана через изолированную камеру. [ 4 ]
Приложения
[ редактировать ]
Дифторметан часто используется в качестве огнетушителя из-за его способности подвергаться эндотермическим процессам. [ 5 ] Слева показаны концентрации дифторметана в атмосфере на разных широтах с 2009 года.
Дифторметан — это молекула, используемая в качестве хладагента , которая обладает значительными характеристиками теплопередачи и перепада давления как при конденсации, так и при испарении. [ 6 ] Его 100-летний потенциал глобального потепления (ПГП) в 675 раз превышает потенциал углекислого газа, а время жизни в атмосфере составляет почти 5 лет. [ 7 ] Классифицируется как A2L – легковоспламеняющийся по ASHRAE, [ 8 ] и имеет нулевой потенциал разрушения озона (ODP). [ 9 ] Таким образом, дифторметан является выбором с относительно низким уровнем риска среди хладагентов на основе ГФУ , большинство из которых имеют более высокий ПГП и более длительную стойкость в случае утечек.
Обычный хладагент R-410A представляет собой зеотропную в соотношении 50/50 массовых процентов смесь дифторметана и пентафторэтана ( R-125 ). Пентафторэтан является обычной заменой различных хлорфторуглеродов (например, фреона ) в новых системах хладагента , особенно в системах кондиционирования воздуха. Зеотропная в смесь дифторметана с пентафторэтаном ( R-125 ) и тетрафторэтаном ( R-134a ) известна как R-407A–R-407F зависимости от состава. Аналогично, R-504 представляет собой азеотропную (48,2/51,8 мас.%) смесь дифторметана и хлортрифторметана (R13). В 2011 году только в США в атмосферу было выброшено 17 949 893 тонны дифторметана. [ 10 ]
Дифторметан в настоящее время используется отдельно в бытовых и коммерческих кондиционерах в Японии, Китае и Индии в качестве заменителя R-410A . Чтобы снизить остаточный риск, связанный с его легкой воспламеняемостью, эту молекулу следует применять в теплообменном оборудовании с низкой заправкой хладагента, таком как паяные пластинчатые теплообменники (ППТО) или кожухотрубные теплообменники, а также трубчатые и пластинчатые теплообменники с трубчатыми теплообменниками. небольшого диаметра. [ 11 ] Многие заявки подтвердили, что дифторметан имеет коэффициенты теплопередачи выше, чем у R-410A. при тех же условиях эксплуатации, но при более высоких перепадах давления трения. [ 11 ]
Другие области применения дифторметана включают его использование в качестве пропеллентов для аэрозолей, пенообразователей и растворителей. [ 3 ]
Воздействие на окружающую среду
[ редактировать ]Ежегодно производится около 15 килотонн дифторметана. [ 3 ] В газовой форме соединение будет разлагаться в атмосфере в результате реакции с гидроксильными радикалами, образующимися фотохимическим путем. В результате этого процесса образуется карбонилдифторид . Период полураспада этого процесса оценивается в 4 года. [ 3 ] Дифторметан имеет тенденцию попадать в окружающую среду через газовую фазу и накапливается там чаще, чем в почвах или отложениях. Период полураспада этого соединения составляет около 45 минут для рек и 69 часов для озер, дифторметан плохо биоаккумулируется в водных акваториях. [ 3 ]
ГФУ-32, попадающий в окружающую среду, разлагается на CF в качестве промежуточного продукта. Далее образуются HF и CO 2 . в результате гидролиза в атмосферной воде [ 3 ]
Потенциал глобального потепления (ПГП) ГФУ-32 оценивается в 677 в 100-летнем временном интервале. [ 12 ] Это намного ниже, чем ПГП для хладагентов ГФУ, которые он заменяет, но остается достаточно высоким, чтобы стимулировать продолжение исследований по использованию хладагентов с более низким ПГП.
Дифторметан исключен из списка ЛОС, поставляемых в соответствии с Законом США о чистом воздухе, поскольку ОРП равен нулю. [ 3 ] Следовательно, тропосферный озон вряд ли будет производиться из этой молекулы. [ нужна ссылка ] Тропосферный озон может привести к неблагоприятным последствиям для здоровья, таким как респираторные, сердечные или неврологические нарушения. Кроме того, озон может влиять на растения и растительность, вызывая бронзирование листьев. [ нужна ссылка ]
Токсичность
[ редактировать ]Дифторметан проявляет легкую токсичность для матери и развития при концентрациях примерно 50 000 частей на миллион у крыс, но не у кроликов. Ограничения по воздействию дифторметана для использования человеком составляют 1000 частей на миллион, что делает воздействие опасных уровней маловероятным. [ 3 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Дифторметан - Краткое описание соединений» . Проект ПабХим . США: Национальный центр биотехнологической информации.
- ^ Jump up to: а б «Редакция» . Журнал химии фтора . 241 : 109706. Январь 2021 г. doi : 10.1016/s0022-1139(20)30404-8 . ISSN 0022-1139 . S2CID 243320092 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час «Защита стратосферного озона: Монреальский протокол и раздел VI поправок к Закону о чистом воздухе 1990 года» . Воздух и отходы . 43 (8): 1066–1067. Август 1993 г. doi : 10.1080/1073161x.1993.10467184 . ISSN 1073-161X .
- ^ Jump up to: а б Шен, Тао; Гэ, Синь; Чжао, Хэнцзюнь; Сюй, Чжисюн; Тонг, Шаофэн; Чжоу, Шаодун; Цянь, Чао; Чен, Синьчжи (01 июля 2020 г.). «Безопасный и эффективный процесс получения дифторметана в непрерывном потоке» . Китайский журнал химической инженерии . 28 (7): 1860–1865. дои : 10.1016/j.cjche.2020.02.024 . ISSN 1004-9541 . S2CID 216394634 .
- ^ Блоуэрс, Пол; Холлингсхед, Кайл (21 мая 2009 г.). «Оценки потенциалов глобального потепления на основе компьютерно-химических расчетов для CH 2 F 2 и других фторсодержащих метильных форм, проверенные путем сравнения с экспериментом» . Журнал физической химии А. 113 (20): 5942–5950. Бибкод : 2009JPCA..113.5942B . дои : 10.1021/jp8114918 . ISSN 1089-5639 . ПМИД 19402663 .
- ^ Лонго, Джованни А.; Мансин, Симона; Ригетти, Джулия; Зилио, Клаудио (2015). «Испарение HFC32 внутри паяного пластинчатого теплообменника (ПТО): экспериментальные измерения и анализ ИК-термографии». Международный журнал холодильного оборудования . 57 : 77–86. дои : 10.1016/j.ijrefrig.2015.04.017 .
- ^ Отчет целевой группы TEAP XXI/9 за май 2010 г.
- ^ Справочник ASHRAE, 2009 г.
- ^ «Р32» .
- ^ Галка, Майкл Д.; Лоунсбери, Джеймс М.; Блоуэрс, Пол (4 декабря 2012 г.). «Выбросы парниковых газов при выборе хладагента в комнатных кондиционерах» . Экологические науки и технологии . 46 (23): 12977–12985. Бибкод : 2012EnST...4612977G . дои : 10.1021/es302338s . ISSN 0013-936X . ПМИД 23136858 .
- ^ Jump up to: а б Лонго, Джованни А.; Мансин, Симона; Ригетти, Джулия; Зилио, Клаудио (2016). «HFC32 и HFC410A кипят внутри горизонтальной гладкой трубки диаметром 4 мм». Международный журнал холодильного оборудования . 61 : 12–22. дои : 10.1016/j.ijrefrig.2015.09.002 .
- ^ IPCC AR4, краткое изложение представлено на https://www.ghgprotocol.org/sites/default/files/ghgp/Global-Warming-Potential-Values%20%28Feb%2016%202016%29_1.pdf .
См. также
[ редактировать ]- R-410A — хладагент, использование которого постепенно прекращается, и для которого R-32 является популярной заменой.
- Р-454Б , еще одна замена Р-410А.
- Список хладагентов
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Измерения воспламеняемости дифторметана в воздухе при 100 ° C. Архивировано 20 сентября 2016 г. на Wayback Machine.
- Дифторметан в Газовой энциклопедии. Архивировано 3 марта 2016 г. в Wayback Machine.
- ИК-спектры поглощения. Архивировано 13 октября 2006 г. в Wayback Machine.
- Паспорт безопасности материала
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|