| |||
 | |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Название ИЮПАК Тетрахлорметан, тетрахлорметан | |||
| Другие имена Бензиформ бензиноформ хлористый углерод тет. Фреон-10 Хладагент-10 галон-104 метан четыреххлористого метил четыреххлористого perchloromethane Tetraform тетразол ТКХ | |||
| Идентификаторы | |||
3D модель ( JSmol ) | |||
| 1098295 | |||
| ЧЭБИ | |||
| ЧЭМБЛ | |||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard | 100.000.239  | ||
| Номер ЕС |
| ||
| 2347 | |||
| КЕГГ | |||
PubChem CID | |||
| Номер RTECS |
| ||
| UNII | |||
| Номер ООН | 1846 г. | ||
CompTox Dashboard ( EPA ) | |||
| |||
| |||
| Характеристики | |||
| C Cl 4 | |||
| Молярная масса | 153,81 г / моль | ||
| Внешность | Бесцветная жидкость | ||
| Запах | Сладкий запах хлороформа | ||
| Плотность |
| ||
| Температура плавления | -22,92 ° С (-9,26 ° F, 250,23 К) | ||
| Точка кипения | 76,72 ° С (170,10 ° F, 349,87 К) | ||
| |||
| Растворимость | Растворим в спирте , эфире , хлороформе , бензоле , нафте , CS 2 , муравьиной кислоте. | ||
| журнал P | 2,64 | ||
| Давление газа | 11,94 кПа при 20 ° C | ||
Константа закона Генри ( k H ) | 2,76 × 10 -2 атм · м 3 / моль | ||
Магнитная восприимчивость (χ) | −66,60 × 10 −6 см 3 / моль | ||
| Теплопроводность | 0,1036 Вт / м · К (300 К) [1] | ||
Показатель преломления ( n D ) | 1,4607 | ||
| Вязкость | 0,86 мПа · с [2] | ||
Дипольный момент | 0 Д | ||
| Структура | |||
Кристальная структура | Моноклиника | ||
Координационная геометрия | Тетрагональный | ||
Молекулярная форма | Тетраэдр | ||
Дипольный момент | 0 Д | ||
| Термохимия | |||
Теплоемкость ( C ) | 132,6 Дж / моль · К | ||
Стандартная мольная энтропия ( S | 214,42 Дж / моль · К | ||
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵ 298 ) | -139,3 кДж / моль | ||
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ˚) | −686 кДж / моль | ||
| Опасности | |||
| Паспорт безопасности | См .: страницу данных ICSC 0024 | ||
| Пиктограммы GHS | |||
| Сигнальное слово GHS | Опасность | ||
Формулировки опасности GHS | H301 , H311 , H331 , H351 , H372 , H412 , H420 | ||
Меры предосторожности GHS | Р201 , Р202 , Р260 , Р261 , Р264 , Р270 , Р271 , Р273 , Р280 , Р281 , Р301 + 310 , P302 + 352 , Р304 + 340 , P308 + 313 , P311 , P312 , P314 , P321 , P322 , P330 , P361 , P363 , P403 + 233 , P405 , P501 | ||
| NFPA 704 (огненный алмаз) |  0 3 1 | ||
| точка возгорания | <982 ° С | ||
самовоспламенения температуру | 982 ° С (1800 ° F, 1255 К) | ||
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |||
LD 50 ( средняя доза ) | 2350 мг / кг | ||
ЛК 50 ( средняя концентрация ) |
| ||
LC Lo ( самый низкий опубликованный ) |
| ||
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |||
PEL (Допустимо) | TWA 10 частей на миллион C 25 частей на миллион 200 частей на миллион (максимум 5 минут за любые 4 часа) [3] | ||
REL (рекомендуется) | Ca ST 2 частей на миллион (12,6 мг / м 3 ) [60 минут] [3] | ||
IDLH (Непосредственная опасность) | 200 страниц на миллион [3] | ||
| Родственные соединения | |||
Другие катионы | Тетрахлорид кремния Тетрахлорид германия Тетрахлорид олова Тетрахлорид свинца | ||
Родственные хлорметаны | Хлорметан Дихлорметан Хлороформ | ||
Родственные соединения | Тетрафторметан Тетрабромметан Тетраиодметан | ||
| Страница дополнительных данных | |||
Структура и свойства | Показатель преломления ( n ), диэлектрическая проницаемость (ε r ) и т. Д. | ||
Термодинамические данные | Фазовое поведение твердое тело – жидкость – газ | ||
Спектральные данные | УФ , ИК , ЯМР , МС | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
 проверить ( что есть ?)  | |||
| Ссылки на инфобоксы | |||
Четыреххлористый углерод , также известный под многими другими названиями (например, тетрахлорметан , также признана IUPAC , углерод Tet в индустрии чистоты , галон-104 в тушении пожара, и хладагент-10 в HVACR ) представляет собой органическое соединение с химической формулой CCl 4 . Это бесцветная жидкость со «сладким» запахом, который можно обнаружить при низких уровнях. Он практически не воспламеняется при более низких температурах. Ранее он широко использовался в огнетушителях , как прекурсор хладагентов ичистящее средство , но с тех пор прекращено из-за его токсичности и безопасности. Воздействие высоких концентраций четыреххлористого углерода (включая пары ) может повлиять на центральную нервную систему и вызвать дегенерацию печени и почек. Продолжительное воздействие может быть смертельным.
Свойства [ править ]
В молекуле четыреххлористого углерода четыре атома хлора расположены симметрично в виде углов в тетраэдрической конфигурации, соединенных с центральным атомом углерода одинарными ковалентными связями . Из-за этой симметричной геометрии CCl 4 неполярен. Газообразный метан имеет такую же структуру, что делает четыреххлористый углерод галометаном . В качестве растворителя он хорошо подходит для растворения других неполярных соединений, таких как жиры и масла. Он также может растворять йод . Он несколько летуч , выделяет пары.с запахом, характерным для других хлорированных растворителей, чем-то похожим на запах тетрахлорэтилена, напоминающим запах мастерских химчисток .
Твердый тетрахлорметан имеет два полиморфа : кристаллический II ниже -47,5 ° C (225,6 K) и кристаллический I выше -47,5 ° C. [5] При -47,3 ° C он имеет моноклинную кристаллическую структуру с пространственной группой C2 / c и постоянными решетки a = 20,3, b = 11,6, c = 19,9 (0,10 -1 нм), β = 111 °. [6]
При удельном весе более 1 четыреххлористый углерод будет присутствовать в виде плотной жидкости в неводной фазе, если достаточное количество разлит в окружающую среду.
История и синтез [ править ]
Четыреххлористый углерод был первоначально синтезирован французским химиком Анри Виктором Реньо в 1839 году путем реакции хлороформа с хлором [7], но теперь он в основном производится из метана :
- CH 4 + 4 Cl 2 → CCl 4 + 4 HCl
В производстве часто используются побочные продукты других реакций хлорирования , например, при синтезе дихлорметана и хлороформа . Высшие хлоруглероды также подвергаются «хлоринолизу»:
- С 2 Cl 6 + Cl 2 → 2 CCl 4
До 1950-х годов четыреххлористый углерод производился путем хлорирования сероуглерода при температуре от 105 до 130 ° C: [8]
- CS 2 + 3 Cl 2 → CCl 4 + S 2 Cl 2
Производство тетрахлорметана резко сократилось с 1980-х годов из-за экологических проблем и снижения спроса на ХФУ , которые были получены из четыреххлористого углерода. В 1992 году производство в США / Европе / Японии оценивалось в 720 000 тонн. [8]
Безопасность [ править ]
Тетрахлорметан является одним из самых сильнодействующих гепатотоксинов (токсичных для печени), настолько, что он широко используется в научных исследованиях для оценки гепатопротекторных агентов. [9] [10] Воздействие высоких концентраций четыреххлористого углерода (включая пары ) может повлиять на центральную нервную систему и вызвать дегенерацию печени [10] и почек [11], а продолжительное воздействие может привести к коме или смерти . [12] Хроническое воздействие четыреххлористого углерода может вызвать повреждение печени [13] [14] и почек, а также привести к раку.. [15] См. Паспорта безопасности . [16]
Воздействие тетрахлорметана на здоровье человека и окружающую среду было оценено в соответствии с REACH в 2012 году в контексте оценки вещества, проведенной Францией. После этого у регистрантов была запрошена дополнительная информация. Позже это решение было отменено. [17]
В 2008 году исследование обычных чистящих средств показало присутствие четыреххлористого углерода в «очень высоких концентрациях» (до 101 мг / м 3 ) в результате смешивания производителями поверхностно-активных веществ или мыла с гипохлоритом натрия (отбеливателем). [18]
Тетрахлорид углерода также разрушает озоновый слой [19] и является парниковым газом . [20] Однако с 1992 года [21] его атмосферная концентрация снижается по причинам, описанным выше (см. Графики атмосферной концентрации в галерее ). CCl 4 имеет время жизни в атмосфере 85 лет. [22]
При высоких температурах воздуха он разлагается или горит с образованием ядовитого фосгена .
Токсикологические исследования [ править ]
Тетрахлорметан является подозреваемым канцерогеном для человека на основании достаточных доказательств канцерогенности в исследованиях на экспериментальных животных. [23] Всемирная организация здравоохранения сообщает, что тетрахлорметан может вызывать гепатомы и гепатоцеллюлярные карциномы у мышей и крыс. Дозы, вызывающие опухоли печени, выше, чем дозы, вызывающие токсичность клеток. [24] Международное агентство по исследованию рака (IARC) , классифицированного это соединение в группе 2B , возможно канцерогенное для человека . [25]
Использует [ редактировать ]
В органической химии четыреххлористый углерод служит источником хлора в реакции Аппеля .
Одно из специальных применений тетрахлорметана - коллекционирование марок для выявления водяных знаков на почтовых марках, не повреждая их. Небольшое количество жидкости помещают на обратную сторону штампа в черный стакан или обсидиановый поднос. Тогда можно будет отчетливо увидеть буквы или рисунок водяного знака.
Историческое использование [ править ]
Тетрахлорид углерода широко использовался в качестве растворителя для химической чистки , в качестве хладагента и в лавовых лампах . [26] В последнем случае четыреххлористый углерод является ключевым ингредиентом, увеличивающим вес в остальном плавучий воск.
Растворитель [ править ]
Когда-то он был популярным растворителем в органической химии, но из-за его неблагоприятного воздействия на здоровье сегодня он используется редко. [9] Иногда его используют в качестве растворителя для инфракрасной спектроскопии , потому что нет значительных полос поглощения выше 1600 см -1 . Поскольку четыреххлористый углерод не имеет атомов водорода, он исторически использовался в протонной ЯМР-спектроскопии . Помимо того, что он токсичен, его растворяющая способность низкая. [27] Его использование в ЯМР-спектроскопии в значительной степени заменено дейтерированными растворителями . Использование четыреххлористого углерода для определения масла было заменено различными другими растворителями, такими как тетрахлорэтилен .[9] Поскольку тетрахлорметан не имеет связей C – H, он не вступает в свободнорадикальные реакции . Это полезный растворитель для галогенирования элементарным галогеном или реагентом галогенирования, таким как N- бромосукцинимид (эти условия известны как бромирование Воля-Циглера ).
Пожаротушение [ править ]
В 1910 году компания Pyrene Manufacturing Company из Делавэра подала патент на использование тетрахлорметана для тушения пожаров. [28] Жидкость испарялась из-за высокой температуры сгорания и потушенного пламени, ранней формы газового пожаротушения . В то время считалось, что газ просто вытесняет кислород в области возле огня, но более поздние исследования показали, что газ фактически подавляет химическую цепную реакцию процесса горения.
В 1911 году Пирен запатентовал небольшой портативный огнетушитель, в котором использовалось это химическое вещество. [29] Огнетушитель состоял из латунного баллона со встроенным ручным насосом, который использовался для выброса струи жидкости по направлению к огню. Поскольку в контейнере не было давления, его можно было легко пополнить после использования. [30] Тетрахлорметан был пригоден для жидкостных и электрических пожаров, а огнетушители часто переносились на самолетах или автомобилях.
В первой половине 20 века еще одним обычным огнетушителем был одноразовый запечатанный стеклянный шар, известный как «огненная граната», наполненный либо четыреххлористым углеродом, либо соленой водой. Лампочку можно было бросить в основание пламени, чтобы погасить огонь. Тип четыреххлористого углерода также может быть установлен в подпружиненный настенный светильник с припоем.основанная на сдержанности. Когда припой расплавлялся под воздействием высокой температуры, пружина либо ломала шар, либо выбрасывала его из кронштейна, позволяя огнетушащему веществу автоматически рассеиваться в огне. Хорошо известным брендом была «Красная комета», которая производилась по-разному с другим противопожарным оборудованием в Денвере, штат Колорадо, компанией Red Comet Manufacturing Company с момента ее основания в 1919 году до закрытия производственных операций в начале 1980-х годов. [31]
Хладагенты [ править ]
До Монреальского протокола большие количества четыреххлористого углерода использовались для производства хлорфторуглеродных хладагентов R-11 ( трихлорфторметан ) и R-12 ( дихлордифторметан ). Однако эти хладагенты играют роль в разрушении озонового слоя, и их использование постепенно прекращается. Тетрахлорметан по-прежнему используется для производства менее разрушительных хладагентов. Четыреххлористый углерод, полученный из тяжелого хлора-37 , использовался для обнаружения нейтрино .
Галерея [ править ]
Средние концентрации CCl 4 в полушарии и в мире (NOAA / ESRL).
Временные ряды атмосферных концентраций CCl 4 (Walker et al. , 2000).
Ссылки [ править ]
- ^ Touloukian, YS, Liley, PE, и Саксен, SC теплофизические свойства материи - ряды данных TPRC. Том 3. Теплопроводность - неметаллические жидкости и газы. Книга данных. 1970 г.
- ^ Рид, Роберт С .; Prausnitz, John M .; Полинг, Брюс Э. (1987), Свойства газов и жидкостей , McGraw-Hill Book Company, стр. 442, ISBN 0-07-051799-1
- ^ a b c Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0107» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ a b «Четыреххлористый углерод» . Немедленно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ «Тетрахлорид углерода» . webbook.nist.gov . Архивировано 30 июня 2017 года . Проверено 28 апреля 2018 .
- ^ Ф. Брезина, Дж. Моллин, Р. Пасторек, З. Синделар. Chemicke tabulky anorganickych sloucenin ( Химические таблицы неорганических соединений ). СНТЛ, 1986.
- ^ V. Regnault (1839) "Sur les chlorures de carbone CCl et CCl 2 " (О хлоридах углерода CCl и CCl 2 ), Annales de Chimie et de Physique , vol. 70, страницы 104-107. Перепечатано на немецком языке как: V. Regnault (1839). "Ueber die Chlorverbindungen des Kohlenstoffs, C2Cl2 и CCl2" . Annalen der Pharmacie . 30 (3): 350–352. DOI : 10.1002 / jlac.18390300310 .
- ^ a b Манфред Россберг, Вильгельм Лендле, Герхард Пфлайдерер, Адольф Тёгель, Эберхард-Людвиг Дреер, Эрнст Лангер, Хайнц Джертс, Петер Кляйншмидт, Хайнц Штрак, Ричард Кук, Уве Бек, Карл-Август Липпер, Теодор Р. Торкельсон, , Клаус К. Бейтель, «Хлорированные углеводороды» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2006 г. Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.a06_233.pub2
- ^ a b c Использование озоноразрушающих веществ в лабораториях. ТемаНорд 516/2003. Архивировано 27 февраля 2008 года в Wayback Machine.
- ^ а б Зайферт В.Ф., Босма А., Брауэр А. и др. (Январь 1994 г.). «Дефицит витамина А усиливает фиброз печени, вызванный тетрахлорметаном у крыс». Гепатология . 19 (1): 193–201. DOI : 10.1002 / hep.1840190129 . PMID 8276355 . CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ^ Лю КХ, Като И., Ямадзаки М., Хигути О., Накамура Т., Сугияма Ю. (апрель 1993 г.). «Снижение печеночного клиренса фактора роста гепатоцитов у крыс, отравленных тетрахлорметаном». Гепатология . 17 (4): 651–60. DOI : 10.1002 / hep.1840170420 . PMID 8477970 . CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ^ Рекнагель РО; Glende EA; Долак Я.А.; Уоллер Р.Л. (1989). «Механизм токсичности четыреххлористого углерода». Фармакология и терапия . 43 (43): 139–154. DOI : 10.1016 / 0163-7258 (89) 90050-8 . PMID 2675128 .
- ^ Recknagel RO (июнь 1967). «Гепатотоксичность тетрахлорметана» . Pharmacol. Ред . 19 (2): 145–208. PMID 4859860 .
- Перейти ↑ Masuda Y. (октябрь 2006 г.). «[Изучение токсикологии на основе гепатотоксичности, вызванной тетрахлорметаном]» . Якугаку Дзасси (на японском языке). 126 (10): 885–99. DOI : 10.1248 / yakushi.126.885 . PMID 17016019 .
- ^ Руд AS, McGavran PD, Aanenson JW, Till JE (август 2001). «Стохастические оценки воздействия и риска рака из-за выброса тетрахлорметана в воздух заводом по производству каменистых отмелей». Анализ рисков . 21 (4): 675–95. DOI : 10.1111 / 0272-4332.214143 . PMID 11726020 . CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ^ Паспорт безопасности материала, четыреххлористый углерод, Архивировано 13 сентября 2010 г. в Wayback Machine в Fisher Scientific.
- ^ «Оценка вещества - CoRAP - ECHA» . echa.europa.eu . Архивировано 20 августа 2016 года . Проверено 28 апреля 2018 .
- ^ Odabasi М. (2008). «Галогенированные летучие органические соединения от использования хлорсодержащих бытовых продуктов». Наука об окружающей среде и технологии . 42 (5): 1445–51. Bibcode : 2008EnST ... 42.1445O . DOI : 10.1021 / es702355u . PMID 18441786 .
- ^ Фрейзер П. (1997). «Химия стратосферного озона и разрушение озона». Австралийский метеорологический журнал . 46 (3): 185–193.
- ^ Эванс WFJ, Puckrin Е. (1996). «Измерение парникового излучения, связанного с тетрахлорметаном (CCl 4 )». Письма о геофизических исследованиях . 23 (14): 1769–72. Bibcode : 1996GeoRL..23.1769E . DOI : 10.1029 / 96GL01258 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ^ Уокер, SJ; Вайс Р.Ф. и Саламе П.К. (2000). «Реконструированные истории среднегодовых мольных долей в атмосфере для галоидоуглеродов CFC-11, CFC-12, CFC-113 и четыреххлористого углерода» . Журнал геофизических исследований . 105 (C6): 14285–96. Bibcode : 2000JGR ... 10514285W . DOI : 10.1029 / 1999JC900273 .
- ^ Атлас изменения климата (2006) Кирстин Доу и Томас Э. Даунинг ISBN 978-0-520-25558-6
- ^ "Отчет о канцерогенных веществах, четырнадцатое издание - тетрахлорметан" (PDF) . ntp.niehs.nih.gov.
- ^ «Критерии гигиены окружающей среды 208: ТЕТРАХЛОРИД УГЛЕРОДА» (PDF) . who.int.
- ^ "Заявление общественного здравоохранения для тетрахлорметана (Tetracloruro de Carbono)" . atsdr.cdc.gov.
- ^ Doherty RE (2000). «История производства и использования тетрахлорметана, тетрахлорэтилена, трихлорэтилена и 1,1,1-трихлорэтана в Соединенных Штатах: часть 1 - историческая справка; тетрахлорметан и тетрахлорэтилен». Экологическая экспертиза . 1 (2): 69–81. DOI : 10,1006 / enfo.2000.0010 .
- ^ W. Reusch. «Введение в спектроскопию ядерного магнитного резонанса» . Виртуальный учебник органической химии . Университет штата Мичиган . Архивировано из оригинального 31 августа 2006 года.
- ^ Патент США 1010870 , поданной 5 апреля 1910.
- ^ Патент США 1105263 , поданной 7 января 1911.
- ^ "Пиреновые огнетушители" . Старинные огнетушители. Архивировано из оригинального 25 марта 2010 года . Проверено 23 декабря 2009 года .
- ^ "Red Comet Manufacturing Company" . Город Литтлтон, Колорадо. Архивировано 1 октября 2016 года . Проверено 30 сентября 2016 года .
Внешние ссылки [ править ]
- Международная карта химической безопасности 0024
- Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0107» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- «Тетрахлорид углерода (группа 2В)» . Международное агентство по изучению рака (IARC) - Обзоры и оценки . 71 : 401. 1999.
- Монография МАИР: «Тетрахлорид углерода»
- Токсикологический профиль тетрахлорметана
- Критерии гигиены окружающей среды для тетрахлорметана
- Паспорт безопасности вещества на тетрахлорметан в базе данных по опасным химическим веществам
- Профиль вещества на ntp.niehs.nih.gov
- ChemSub Online: четыреххлористый углерод
