Меню

Главная
Случайная статья
Настройки
Тетрахлорметан
Материал из https://ru.wikipedia.org

Тетрахлорид углерода (четырёххлористый углерод, фреон-10, асордин, хладон-10) — хлорорганическое соединение с химической формулой CCl4, галогеноалкан, бесцветная тяжёлая жидкость, по запаху напоминающая хлороформ (при сравнительно высокой концентрации имеет неприятный запах хлора). Негорюч и невзрывоопасен. Плохо растворяется в воде, смешивается с большинством органических растворителей.

Неагрессивен по отношению к алюминию и нержавеющей стали. Токсичен, токсичность выражена существенно сильнее, чем у гомологичного тетрафторметана.

Содержание

Свойства

Тяжёлая бесцветная жидкость, имеющая резкий сладковатый запах. Молярная масса составляет 153,83 г/моль, плавится при 22,96 °C, кипит при 76,7 °C. Образует азеотроп с водой, в котором его содержится 95,9 %, имеющий температуру кипения 66 °C[4].

Тетрахлорметан химически инертен и не реагирует с воздухом, устойчив к воздействию света. При нагревании с водой до 250 °C происходит гидролиз: при недостатке воды образуется фосген, при избытке — хлор. В условиях нагрева до 500 °C превращается в смесь тетрахлорэтилена и гексахлорэтана с выделением свободного хлора[4].

При окислении кислородом на никелевом катализаторе при 250 °С превращается в фосген:



Не реагирует с концентрированной серной кислотой, но взаимодействует с олеумом с образованием фосгена. Может быть восстановлен до хлороформа цинком и до метана металлами восьмой группы[4].

Гидролизуется водой при комнатной температуре в присутствии катализатора (Fe):



В кипящей концентрированной щёлочи превращается в две соли — карбонат и хлорид:



В реакции с галогенидами (бромидом или иодидом) алюминия происходит обмен галогенами — основной способ получения тетрабромметана и тетраиодметана:



Получение

В промышленности тетрахлорметан производят хлорированием, например, метана или хлорметана, нагревая их смесь с хлором до температуры 400—500 °C. При этой температуре происходит серия химических реакций, постепенно превращающих метан или метилхлорид в соединения с большим содержанием хлора:


Общая реакция:


Результатом процесса является смесь, состоящая из метилхлорида, дихлорметана, хлороформа и тетрахлорметана. Разделение веществ осуществляется ректификацией.

Основные сферы использования

Применяется как растворитель (жиров, смол, каучука и др.), для получения фреонов. С переменным успехом применялся как экстрагент, а также в медицинской практике.

Тетрахлорметан квалификации «эвс» используется для анализа водных сред на нефтепродукты методом инфракрасной спектроскопии.

Тетрахлорметан с 1930-х годов широко использовался в качестве наполнителя ручных и стационарных огнетушителей для военной, авиационной и другой техники (так называемый «тетрахлорный огнетушитель», в том числе с ручным приводом насоса), особенно до широкого распространения углекислотных, фреоновых и порошковых систем. Пары и продукты разложения тетрахлоруглерода не поддерживают горения, как тушащий агент он имеет много достоинств: жидкий при нормальных условиях, легко испаряется, при этом значительно охлаждая зону горения, неэлектропроводен, не требует для хранения сосудов высокого давления, не вызывает коррозии медных и лужёных сосудов, относительно инертен к обрабатываемым поверхностям (для использования в холодное время требуется добавка низкозамерзающих растворителей). Однако из-за токсичности продуктов разложения в гражданских системах применения не получил. Ручное тушение пожара в машине или в военной технике требовалось выполнять в противогазах — при попадании тетрахлоруглерода на горячие поверхности происходила химическая реакция частичного замещения хлора атмосферным кислородом с образованием фосгена — сильнодействующего ядовитого вещества удушающего действия.

Ранее применялся в качестве хладагента, но был запрещён к использованию для этой цели Монреальским протоколом 1987 года из-за разрушающего воздействия на озоновый слой[4].

Безопасность

При высоких температурах на воздухе он разлагается или горит, образуя ядовитый фосген. Это было распространённой проблемой, когда четырёххлористый углерод использовался в качестве огнетушителя[5] и сообщалось о смертях, вызванных его превращением в фосген.[6]

Четырёххлористый углерод предположительно является канцерогеном для человека, но достаточных доказательств его канцерогенности для человека нет.[7] Всемирная организация здравоохранения сообщает, что четыреххлористый углерод может вызывать гепатоцеллюлярную карциному (гепатомы) у мышей и крыс. Дозы, вызывающие опухоли печени у мышей и крыс, выше, чем дозы, вызывающие клеточную токсичность.[8] Международное агентство по изучению рака (МАИР) отнесло это соединение к группе 2B, «возможно канцерогенное для человека».[9]

Тетрахлорметан является одним из самых сильнодействующих гепатотоксинов (ядов для печени), настолько сильнодействующих, что он широко используется в научных исследованиях для оценки гепатопротекторных средств.[10][11] Воздействие высоких концентраций тетрахлорметана (в том числе паров) может повлиять на центральную нервную систему и привести к дегенерации печени[11] и почек,[12] а длительное воздействие может привести к коме или смерти.[13] Хроническое воздействие тетрахлорметана может вызвать поражение печени[14][15] и почек, а также привести к раку.[16][17]

Употребление алкоголя усиливает токсическое действие тетрахлорметана и может вызвать более серьёзные повреждения органов, такие как острая почечная недостаточность, у людей, злоупотребляющих алкоголем. Дозы, которые могут вызвать лёгкое отравление у тех, кто не употребляет алкоголь, могут быть смертельными для тех, кто злоупотребляет алкоголем.[18]

Воздействие тетрахлорметана на здоровье человека и окружающую среду было оценено в рамках REACH в 2012 году в контексте оценки этого вещества во Франции.[19]

В 2008 году исследование распространённых чистящих средств выявило наличие тетрахлорметана в «очень высоких концентрациях» (до 101 мг/м3) в результате смешивания производителями поверхностно-активных веществ или мыла с гипохлоритом натрия (отбеливателем).[20]

Тетрахлорметан также является озоноразрушающим веществом[21] и парниковым газом.[22] Однако с 1992 года[23] его концентрация в атмосфере снижается по причинам, описанным выше (см. графики концентрации в атмосфере в галерее). CCl4 имеет время жизни в атмосфере 85 лет.[24]

Галерея
  • CCl4 был измерён в рамках Advanced Global Atmospheric Gases Experiment (AGAGE) в нижних слоях атмосферы (тропосфере) на станциях по всему миру. Распространенность представлена в виде среднемесячных молевых долей без загрязнения в частях на триллион
  • Средние концентрации CCl4 в масштабах полушария и в глобальном масштабе (NOAA/ESRL).
  • Временные ряды атмосферных концентраций CCl4 (Walker et al., 2000).





Примечания
  1. CRC Handbook of Chemistry and Physics (англ.) / David R. Lide, Jr. — 78 — United States: CRC Press, 1997. — P. 6.135. — ISBN 978-0-8493-0478-1
  2. 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0107.html
  3. David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
  4. 1 2 3 4 Трегер, 1998.
  5. Burke, Robert. Fire Protection: Systems and Response. — CRC Press, 2007-11-06. — P. 209. — ISBN 978-0-203-48499-9.
  6. Fieldner, A.C.; Katz, S.H.; Kinney, S.P.; Longfellow, E.S. (Октябрь 1920). Poisonous gases from carbon tetrachloride fire extinguishers. Journal of the Franklin Institute. 190 (4): 543–565. doi:10.1016/S0016-0032(20)91494-1.
  7. Report on Carcinogens, Fourteenth Edition - Carbon Tetrachloride. ntp.niehs.nih.gov.
  8. Environmental Health Criteria 208: CARBON TETRACHLORIDE. who.int.
  9. Public Health Statement for Carbon Tetrachloride (Tetracloruro de Carbono). atsdr.cdc.gov.
  10. Ошибка в сносках?: Неверный тег <ref>; для сносок TemaNord не указан текст
  11. 1 2
  17. Material Safety Data Sheet, Carbon tetrachloride Архивировано 13 сентября 2010 года. at Fisher Scientific.
  18. Toxicological Profile for Carbon Tetrachloride. (2005). USA: Agency for Toxic Substances and Disease Registry.
  19. Substance evaluation - CoRAP - ECHA. echa.europa.eu. Дата обращения: 28 апреля 2018. Архивировано 20 августа 2016 года.
  24. The Atlas of Climate Change (2006) by Kirstin Dow and Thomas E. Downing ISBN 978-0-520-25558-6


Литература


Ссылки
Downgrade Counter