Тетрафлуороетан

Физични и химични свойства

1, 1, 1, 2-Тетрафлуороетанът е известен като R134a, HFC134a и HFC-134a. Това е вид безцветен, нетоксичен и незапалим химикал. Той е неразтворим във вода (67 mg/L, 25 градуса), но е разтворим в етер, като неговата потенциална стойност за изчерпване на озоновия слой е 0. Неговите термодинамични свойства са много подобни на CFC-12, като същевременно неговата сигурност е сравнима с CFC-12 и по този начин е признат за най-добрия заместител на CFC-12. Въпреки че има известен парников ефект за HFC-134a (HGWP=0.28), това не му пречи да стане основният заместител на ODS (вещества, разрушаващи озоновия слой). 1, 1, 1, 2-тетрафлуороетан (HFC-134a или HFA-134a) е ново поколение нехлорофлуоровъглеродни съединения като фармацевтични ексципиенти. Използва се главно като пропелант, съдържащ се в мъглата по време на лечението на астма и хронични респираторни заболявания. В сравнение с традиционния фармацевтичен пропелант от клас CFC, предимството на HFC-134a е, че не съдържа хлорни атоми и следователно има нулева стойност на ODP (потенциал за изчерпване на озоновия слой) и стойност на GWP (потенциал за глобално затопляне), без да изчерпва озона и да генерира фотохимичен смог и е химически инертен и токсикологично безопасен. Освен това е вид щадящи околната среда фармацевтични ексципиенти и в момента се използва като основен заместител на CFC, съдържащ се в аерозола, който разрушава озона.

Екологични хладилни агенти

Тетрафлуороетанът (R-134a) е най-широко използваният хладилен агент при ниски или умерени температури. Благодарение на отличното цялостно представяне на тетрафлуороетан (HFC-134a), той се превърна в много ефективен и безопасен заместител на CFC-12 продуктите. Прилага се главно в различни области, като се възползват от R-12 (R12, фреон 12, F-12, CFC-12, фреон 12, дихлородифлуорометан) хладилен агент, включително: хладилници, фризери, диспенсери за вода , автоклиматик, централна климатизация, влагоуловители, хладилни камери, търговски хладилници, машини за лед, машина за сладолед, хладилни кондензни агрегати и друго хладилно оборудване. Може да се прилага и за полета на аерозолни пропеланти, медицински аерозоли, пестицидни пропеланти, полимерни (пластмасови) физически пенообразуващи агенти и защитен газ от магнезиева сплав.

Докато хладилният агент тетрафлуороетан (R-134a) е най-популярният избор като алтернатива на Feron R12 за прилагане към новоинсталираното хладилно оборудване, поради това, че R134a е различен от R12 по физични и химични свойства, производителност на теоретичния цикъл както и използваното компресорно масло, за следпродажбен ремонт на хладилното оборудване с първоначална инсталация на хладилен агент R12 ремонт на хладилно оборудване, ако трябва да добавите или смените хладилния агент, нямате избор, освен да добавите R12. Обикновено хората не могат директно да прилагат тетрафлуороетан хладилен агент (R-134a), за да заменят R12 (Това обикновено се нарича „без катаклизмична замяна“).

Газо-течна фаза и газофазов синтез на тетра-флуороетан

Предимството на метода газ-течност е, че при реакцията на първия етап, той може почти да се възползва от цялото оборудване и технология, промиване в течна фаза, алкално измиване и процеси на сушене за оригиналното производство на фреонови продукти. Това може ефективно да намали консумацията на енергия. Този процес, за старото предприятие на първоначалното производство на CFC, е изпълним път. Втората стъпка обаче е равновесна реакция с нисък коефициент на еднопосочно преобразуване на газ и кратък живот на катализатора и други недостатъци. Следователно тази стъпка ограничава процеса на фаза пара-течност за прилагане към маршрута на процеса за широкомащабно производство.

Методът на газовата фаза прилага трихлоретилен (TCE) и безводен флуороводород (HF) за реакция при действието на хром-съдържащ катализатор. Първата стъпка от реакциите на добавяне и заместване генерира HCFC-133a и след това той взаимодейства допълнително с HF в присъствието на базиран на хром катализатор за генериране на крайния продукт, тетрафлуороетан (HFC-134a) при температура от 350 ~ 380 градуса. Реакцията на втория етап на газофазовия метод е относително трудна, като степента на преобразуване обикновено е само около 20%. Следователно в промишленото производство хората най-вече приемат метод на непрекъснат цикъл, за да рециклират голямо количество суровини, за да намалят токсичните и опасни междинни продукти, както и да подобрят общия добив.

Газофазовият метод има много предимства, включително лесно контролируем реакционен процес, малко количество замърсяване с отпадъци и лесно приложение за широкомащабно непрекъснато производство. Понастоящем методът с газова фаза постепенно замени метода с течна фаза и метода с газова фаза и течна фаза, за да се превърне в основния поток в световното производство на тетрафлуороетан (HFC-134a).

Предпазни мерки при манипулация

Технически мерки: да се манипулира на добре проветриво място. При състояние на високо налягане се уверете, че вътрешното налягане на реакционния апарат не надвишава налягането в цилиндъра. От съображения за безопасност, пътят на газовия поток трябва да бъде монтиран с възвратен клапан. Не отстранявайте възвратния клапан, преди да е изчерпано съдържанието. Носете защитно оборудване при работа. Измийте добре ръцете и лицето след работа.

Предпазни мерки при работа: Избягвайте контакт с кожата, очите и дрехите.

Условия за съхранение: Да се ​​избягва слънчева светлина. Съхранявайте го на добре проветриво място. Не го излагайте на околната среда над 40 градуса. Заключено мястото, където се съхранява. Съхранявайте го далеч от несъвместими материали като оксиданти.

Употреби

Може да се използва като хладилен агент в хладилници и автомобилни климатици, както и като аерозолно гориво за лекарства и козметика.

Може да се използва като антибиотик, използван от животни, със стабилно качество. Не е лесно да се създаде лекарствена резистентност и кръстосана резистентност и има висока антибактериална активност in vivo. Прилага се главно за лечение на болестта E. coli при добитък и птици, холера, дизентерия, хронични респираторни инфекции и други заболявания.

Производствени методи

Тетрафлуороетанът може да се получи по няколко различни начина; обаче, следните начини на приготвяне илюстрират използваните методи:

Изомеризация/хидрофлуориране на 1,1,2-трихлоро-1,2,2-трифлуороетан (CFC-113) до 1,1-дихлоро-1 ,2,2,2-тетрафлуороетан (CFC-114a), последвано от хидродехлориране на последния. Хидрофлуориране на трихлоретилен чрез 1-хлоро-1,1,1- трифлуороетан (HCFC-133a).

Общо описание

Безцветен газ с лека ефирна миризма. Парите са по-тежки от въздуха. Изпраща се втечнено под собствено парно налягане. Точка на запалване 351 градуса F. Вдишването при високи концентрации е вредно и може да причини сърдечни нередности, загуба на съзнание или смърт без предупреждение. Контактът с течност може да причини измръзване. Парите могат да заместят наличния кислород.

Запалимост и експлозивност

Незапалим.

Фармацевтични приложения

Тетрафлуороетанът е хидрофлуоровъглероден (HFC) или хидрофлуороалкан (HFA) аерозолен пропелант (съдържа водород, флуор и въглерод) за разлика от CFC (хлор, флуор и въглерод). Липсата на хлор в молекулата и наличието на водород намаляват активността на разрушаване на озоновия слой практически до нула. Следователно тетрафлуороетанът е алтернатива на CFC във формулата на дозирани инхалатори (MDI). Той замени CFC-12 като хладилен агент и пропелант, тъй като има по същество същото налягане на парите. Неговата много ниска стойност на каури-бутанол и параметър за разтворимост показват, че не е добър разтворител за често използваните повърхностно активни вещества за MDI. Сорбитан триолеат, сорбитан сесквиолеат, олеинова киселина и соев лецитин показват ограничена разтворимост в тетрафлуороетан и количеството повърхностно активно вещество, което действително се разтваря, може да не е достатъчно, за да поддържа лекарството лесно диспергирано. Може да се използва до 10% етанол, за да се увеличи разтворимостта му.

Когато тетрафлуороетан (P-134a) се използва за фармацевтични аерозоли и MDI, трябва да се посочи фармацевтичният клас. Промишлените степени може да не са задоволителни поради техните профили на примеси.

Безопасност

Тетрафлуороетанът се използва като хладилен агент и като не-CFC пропелант в различни аерозоли, включително локални фармацевтични продукти и MDI. Тетрафлуороетанът се счита за нетоксичен и недразнещ, когато се използва според указанията. Не е налице остра или хронична опасност, когато експозициите на изпаренията са под допустимата граница на експозиция (AEL) от 1000 ppm, 8-час и 12-час средно претеглено време (TWA). В това отношение тя има същата стойност като праговата гранична стойност (TLV) за CFC-12. Вдишването на пари от тетрафлуороетан във висока концентрация може да бъде вредно и е подобно на вдишването на пари от CFC-12. Умишленото вдишване на изпарения от тетрафлуороетан може да бъде опасно и да причини смърт. Същото етикетиране, изисквано за CFC аерозоли, ще се изисква за тези, съдържащи тетрафлуороетан като пропелент (с изключение на изискването на EPA).

Канцерогенност

Публикувани са резултатите от три проучвания за канцерогенеза при вдишване през целия живот с HFC 134a. Първият включва излагане на групи от 80 мъжки и 80 женски плъха на нива по-малки или равни на 50,000 ppm 6 часа/ден, 5 дни/седмица в продължение на 2 години. Наблюдавано е увеличение на туморите на Лайдигови клетки при мъжки плъхове при 50,000 ppm (30%) в сравнение с контролите, изложени на въздух (12%). По същия начин има увеличение на хиперплазията на Лайдиговите клетки. Не са наблюдавани ефекти при 10,000 ppm (370). Второто проучване с плъхове включва експозиции само през муцуната при вдишване на нива по-малки или равни на 50,000 ppm 1 час/ден, 7 дни/седмица в продължение на 108 седмици. Същите изследователи са провели проучване през целия живот с мишки. В това проучване групи мишки са били изложени само на нива на муцуната от по-малко или равно на 75,000 ppm 1 час/ден, 7 дни/седмица в продължение на 104 седмици. Не са наблюдавани неблагоприятни ефекти нито при плъхове, нито при мишки. Тъй като общата доза, получена от плъховете при високо ниво на експозиция в това проучване, е по-ниска от тази в проучването на Collins, този доклад подкрепя наблюдението, че 10,000 ppm, 6 часа/ден, 5 дни/седмица за 2 години беше NOEL. На плъховете са дадени 300 mg HFC 134a в царевично масло 5 дни/седмично в продължение на 52 седмици и са държани общо 125 седмици. Няма доказателства за канцерогенност.

Несъвместимости

Основната несъвместимост на тетрафлуороетан е липсата на смесимост с вода. Тъй като има много ниска стойност на каури-бутанол, тетрафлуороетанът се счита за много лош разтворител за повечето лекарства, използвани в съставите на MDI. Той също така показва ниска разтворимост за някои от често използваните MDI повърхностно активни вещества.

Регулаторен статус

Включен в базата данни за неактивни съставки на FDA (аерозоли за инхалация и назални приложения). Включен в непарентерални лекарства, лицензирани в Обединеното кралство.