Tetrafluoretāns

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

1, 1, 1, 2-Tetrafluoretāns ir plaši pazīstams kā R134a, HFC134a un HFC-134a. Tā ir sava veida bezkrāsaina, netoksiska un nedegoša ķīmiska viela. Tas nešķīst ūdenī (67 mg/l, 25 grādi), bet šķīst ēterī, un tā iespējamā ozona noārdīšanas vērtība ir 0. Tā termodinamiskā īpašība ir ļoti līdzīga CFC-12, bet tā drošība ir salīdzināma ar CFC-12, tāpēc tā ir atzīta par labāko CFC-12 aizstājēju. Lai gan HFC{15}}a (HGWP=0.28) ir zināms siltumnīcas efekts, tas neietekmē tā kļūšanu par primāro ODS (ozonu noārdošo vielu) aizstājēju. 1, 1, 1, 2-tetrafluoretāns (HFC-134a vai HFA-134a) ir jaunas paaudzes savienojumi, kas nav hlorfluorogļūdeņraži kā farmaceitiskās palīgvielas. To galvenokārt izmanto kā propelantu, ko satur miglas līdzeklis astmas un hronisku elpošanas traucējumu ārstēšanai. Salīdzinot ar tradicionālo CFC klases farmaceitisko propelentu, HFC-134a priekšrocība ir nesatur hlora atomu un tādējādi tai ir nulles ODP (ozona noārdīšanas potenciāls) un GWP (globālās sasilšanas potenciāla) vērtība, nenoārdot ozonu un neradot fotoķīmisko smogu. un ir ķīmiski inerta un toksikoloģiski droša. Tā ir arī sava veida videi draudzīga farmaceitiskā palīgviela, un to pašlaik izmanto arī kā galveno CFC aizstājēju, kas atrodas aerosolā, kas noārda ozona slāni.

Videi draudzīgi aukstumnesēji

Tetrafluoretāns (R-134a) ir visplašāk izmantotais zemas vai vidējas temperatūras aukstumnesējs. Pateicoties lieliskajai tetrafluoretāna (HFC-134a) vispārējai veiktspējai, tas ir kļuvis par ļoti efektīvu un drošu CFC-12 produktu aizstājēju. To galvenokārt izmanto dažādās jomās, izmantojot R-12 (R12, Freons 12, F-12, CFC-12, Freons 12, dihlordifluormetāns) aukstumaģenta priekšrocības, tostarp: ledusskapji, saldētavas, ūdens padeves iekārtas. , automātiskais gaisa kondicionētājs, centrālais gaisa kondicionētājs, gaisa sausinātāji, saldētavas, komerciālās saldēšanas iekārtas, saldējuma mašīnas, saldējuma mašīna, saldēšanas kondensācijas iekārtas un citas saldēšanas iekārtas. To var izmantot arī aerosola propelentu, medicīnisko aerosolu, pesticīdu propelentu, polimēru (plastmasas) fizikālās putošanas līdzekļa un magnija sakausējuma aizsarggāzes laukiem.

Lai gan tetrafluoretāna aukstumaģents (R-134a) ir vispopulārākā izvēle kā ferona R12 alternatīva, lai to lietotu tikko uzstādītajās aukstumiekārtās, tāpēc R134a atšķiras no R12 pēc fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām, teorētiskā cikla veiktspēja. kā arī uzklātā kompresora eļļa, aukstumiekārtas pēcpārdošanas remontam ar R12 aukstumnesēja aukstumnesēja sākotnējo uzstādīšanu remontdarbiem, ja nepieciešams pievienot vai nomainīt aukstumnesēju, jums neatliek nekas cits kā pievienot R12. Parasti cilvēki nevar tieši lietot tetrafluoretāna aukstumnesēju (R-134a), lai aizstātu R12 (to parasti sauc par "nav kataklizmiskas aizstāšanas").

Tetra-fluoretāna gāzes un šķidruma fāze un gāzes fāzes sintēze

Gāzes-šķidruma metodes priekšrocība ir tā, ka pirmajā reakcijā tā var gandrīz izmantot visas iekārtas un tehnoloģijas, šķidrās fāzes mazgāšanas, sārmainas mazgāšanas un žāvēšanas procesus oriģinālajai freona produktu ražošanai. Tas var efektīvi samazināt enerģijas patēriņu. Šis process vecajai CFC oriģinālās ražošanas rūpnīcai ir izpildāms ceļš. Tomēr otrais solis ir līdzsvara reakcija ar zemu gāzes vienvirziena konversijas ātrumu un īsu katalizatora kalpošanas laiku un citiem trūkumiem. Tāpēc šis solis ierobežo tvaika-šķidruma fāzes procesu, lai to varētu izmantot liela mēroga ražošanas procesa maršrutā.

Gāzes fāzes metode izmanto trihloretilēnu (TCE) un bezūdens fluorūdeņradi (HF) reakcijai hromu saturoša katalizatora iedarbībā. Pirmajā pievienošanas un aizvietošanas reakciju posmā tiek iegūts HCFC-133a, un pēc tam tas tiek tālāk reaģēts ar HF hroma bāzes katalizatora klātbūtnē, lai iegūtu gatavo produktu, tetrafluoretānu (HFC-134a). temperatūra 350-380 grādi. Gāzes fāzes metodes otrā posma reakcija ir salīdzinoši sarežģīta, un konversijas ātrums parasti ir tikai aptuveni 20%. Tāpēc rūpnieciskajā ražošanā cilvēki lielākoties izmanto nepārtraukta cikla metodi, lai liels daudzums izejvielu tiktu pārstrādāts, lai samazinātu toksiskos un bīstamos starpproduktus, kā arī uzlabotu kopējo ražu.

Gāzes fāzes metodei ir daudz priekšrocību, tostarp viegli vadāms reakcijas process, neliels atkritumu piesārņojuma daudzums un viegli lietojams liela mēroga nepārtrauktai ražošanai. Pašlaik gāzes fāzes metode ir pakāpeniski aizstājusi šķidrās fāzes metodi un gāzes fāzes-šķidrās fāzes metodi, lai kļūtu par galveno tetrafluoretāna (HFC{5}}a) ražošanu pasaulē.

Piesardzības pasākumi manipulācijām

Tehniskie pasākumi: ar to jārīkojas labi vēdināmā vietā. Augsta spiediena apstākļos pārliecinieties, ka reakcijas aparāta iekšējais spiediens nepārsniedz cilindra spiedienu. Drošības nolūkos gāzes plūsmas ceļš jāuzstāda ar pretvārstu. Nenoņemiet pretvārstu, pirms nav beidzies saturs. Rīkojoties, valkājiet aizsargaprīkojumu. Pēc apstrādes rūpīgi nomazgājiet rokas un seju.

Piesardzības pasākumi darbā: Izvairieties no saskares ar ādu, acīm un apģērbu.

Uzglabāšanas apstākļi: Izvairieties no saules gaismas. Glabājiet to labi vēdināmā vietā. Nepakļaujiet to videi, kas ir augstāka par 40 grādiem. Aizslēdza vietu, kur tas tiek glabāts. Glabājiet to tālāk no nesaderīgiem materiāliem, piemēram, oksidētājiem.

Lietojumi

To var izmantot kā aukstumaģentu ledusskapī un ledusskapī un automobiļu gaisa kondicionēšanas iekārtās, kā arī kā aerosolu propelantu medicīnā un kosmētikā.

To var izmantot kā stabilas kvalitātes antibiotiku, ko lieto dzīvniekiem. Nav viegli radīt zāļu rezistenci un krustenisko rezistenci, un tam ir augsta antibakteriālā aktivitāte in vivo. To galvenokārt izmanto mājlopu un mājputnu E. coli slimības, holēras, dizentērijas, hronisku elpceļu infekciju un citu slimību ārstēšanai.

Ražošanas metodes

Tetrafluoretānu var pagatavot vairākos dažādos veidos; tomēr izmantotās metodes ilustrē šādi sagatavošanas veidi:

1,1,2-trihlor-1,2,2-trifluoretāna (CFC-113) izomerizācija/hidrofluorēšana par 1,1-dihloru-1 ,2,2,2-tetrafluoretāns (CFC-114a), kam seko pēdējā hidrodehlorēšana. Trihloretilēna hidrofluorēšana, izmantojot 1-hloru-1,1,1- trifluoretānu (HCFC-133a).

Vispārīgs apraksts

Bezkrāsaina gāze ar vieglu ēterisku smaržu. Tvaiki ir smagāki par gaisu. Piegādāts sašķidrināts zem sava tvaika spiediena. Uzliesmošanas temperatūra 351 grādi F. Ieelpošana lielās koncentrācijās ir kaitīga un var izraisīt sirdsdarbības traucējumus, bezsamaņu vai nāvi bez brīdinājuma. Šķidruma saskare var izraisīt apsaldējumus. Tvaiki var aizstāt pieejamo skābekli.

Uzliesmojamība un sprādzienbīstamība

Nedegošs.

Farmaceitiskie pielietojumi

Tetrafluoretāns ir fluorogļūdeņraža (HFC) vai hidrofluoralkāna (HFA) aerosola propelents (satur ūdeņradi, fluoru un oglekli), atšķirībā no CFC (hlora, fluora un oglekļa). Hlora trūkums molekulā un ūdeņraža klātbūtne samazina ozona noārdīšanas aktivitāti praktiski līdz nullei. Tādējādi tetrafluoretāns ir alternatīva CFC dozējamo devu inhalatoru (MDI) sastāvā. Tas ir aizstājis CFC{0}} kā aukstumaģentu un propelentu, jo tam būtībā ir vienāds tvaika spiediens. Tā ļoti zemā Kauri-butanola vērtība un šķīdības parametrs norāda, ka tas nav labs šķīdinātājs MDI parasti izmantotajām virsmaktīvām vielām. Sorbitāna trioleātam, sorbitāna seskvioleātam, oleīnskābei un sojas lecitīnam ir ierobežota šķīdība tetrafluoretānā, un faktiski izšķīstošās virsmaktīvās vielas daudzums var nebūt pietiekams, lai zāles būtu viegli izkliedētas. Lai palielinātu tā šķīdību, var izmantot līdz 10% etanola.

Ja tetrafluoretānu (P-134a) izmanto farmaceitiskajiem aerosoliem un MDI, ir jānorāda farmaceitiskā kategorija. Rūpnieciskās kategorijas var nebūt apmierinošas to piemaisījumu profila dēļ.

Drošība

Tetrafluoretānu izmanto kā aukstumaģentu un kā CFC nesaturošu propelantu dažādos aerosolos, tostarp lokālajos farmaceitiskajos līdzekļos un MDI. Tetrafluoretāns tiek uzskatīts par netoksisku un nekairinošu, ja to lieto atbilstoši norādījumiem. Akūts vai hronisks apdraudējums nepastāv, ja tvaiku iedarbība ir zemāka par pieļaujamo ekspozīcijas robežvērtību (AEL) — 1000 ppm, 8-stunda un 12-stundu vidējais svērtais laiks (TWA). Šajā ziņā tam ir tāda pati vērtība kā CFC-12 robežvērtībai (TLV). Augstas koncentrācijas tetrafluoretāna tvaiku ieelpošana var būt kaitīga un ir līdzīga CFC tvaiku ieelpošanai-12. Apzināta tetrafluoretāna tvaiku ieelpošana var būt bīstama un izraisīt nāvi. Tāds pats marķējums, kas paredzēts CFC aerosoliem, būtu vajadzīgs tiem, kas satur tetrafluoretānu kā propelantu (izņemot EPA prasību).

Kancerogenitāte

Ir publicēti trīs mūža inhalācijas kanceroģenēzes pētījumu rezultāti ar HFC 134a. Pirmā bija 80 žurku tēviņu un 80 mātīšu grupu pakļaušana līmeņiem, kas ir mazāki vai vienādi ar 50,000 ppm 6 h/dienā, 5 dienas nedēļā 2 gadus. Tika novērots Leidiga šūnu audzēju skaita pieaugums. žurku tēviņiem pie 50,000 ppm (30%), salīdzinot ar gaisa iedarbībai pakļautajām kontrolēm (12%). Tāpat palielinājās Leidiga šūnu hiperplāzija. Pie 10,000 ppm (370) ietekme netika novērota. Otrais pētījums ar žurkām ietvēra ekspozīciju tikai ar snuķa ieelpošanu līdz līmenim, kas mazāks par vai vienāds ar 50,000 ppm 1 h/dienā, 7 dienas nedēļā 108 nedēļas. Tie paši pētnieki veica mūža pētījumu ar pelēm. Šajā pētījumā peļu grupas 104 nedēļas tika pakļautas tikai snuķa līmenim, kas bija mazāks par vai vienāds ar 75, 000 ppm 1 h/dienā, 7 dienas nedēļā. Ne žurkām, ne pelēm nevēlamas blakusparādības netika novērotas. Tā kā kopējā deva, ko žurkas saņēma augsta iedarbības līmeņa laikā šajā pētījumā, bija mazāka nekā Kolinsa pētījumā, šis ziņojums apstiprina novērojumu, ka 10, 000 ppm, 6 h/dienā, 5 dienas/nedēļā 2 gadi bija NOEL. Žurkām tika ievadīts 300 mg HFC 134a kukurūzas eļļā 5 dienas nedēļā 52 nedēļas un kopumā tika turēts 125 nedēļas. Nebija pierādījumu par kancerogenitāti.

Nesaderības

Galvenā tetrafluoretāna nesaderība ir tā nesajaukšanās ar ūdeni trūkums. Tā kā tetrafluoretānam ir ļoti zema Kauri-butanola vērtība, tas tiek uzskatīts par ļoti sliktu šķīdinātāju lielākajai daļai zāļu, ko izmanto MDI sastāvos. Tas arī parāda zemu šķīdību dažām parasti lietotajām MDI virsmaktīvām vielām.

Normatīvais statuss

Iekļauts FDA neaktīvo sastāvdaļu datu bāzē (aerosola preparāti inhalācijām un deguna lietošanai). Iekļauts Apvienotajā Karalistē licencētajās neparenterālajās zālēs.