Тетрафторэтан
Тетрафторэтан | |
---|---|
| |
Общие | |
Систематическое наименование |
Тетрафторэтан |
Традиционные названия | Тетрафторэтан, Фреон-134a, R-134a |
Рац. формула | C2F4H2 |
Физические свойства | |
Состояние | бесцветный газ |
Молярная масса | 102.03 g/mol г/моль |
Термические свойства | |
Температура | |
• плавления | -103.3 °C |
• кипения | -26.3 °C |
• вспышки | негорюч °C |
Критическая точка |
температура: 101.5 °C давление: 4.06 МПа плотность: |
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. |
Тетрафторэтан — общее название двух изомеров: 1,1,2,2-тетрафторэтана и 1,1,1,2-тетрафторэтана. Оба изомера относятся к фторорганическим соединениям и являются фторуглеводородами этанового ряда. Оба изомера служат альтернативной заменой озоноразрушающим хлорфторуглеродам.
Свойства
1,1,2,2-тетрафторэтан CF2H — CF2H (R 134, HFC 134). Озоноразрушающий потенциал (ODP) равен нулю, то есть он не разрушает озоновый слой. Температура кипения (-26,3° C). Торговая марка (СССР, РФ) — хладон-134. Хладон-134 служит основой озонобезопасного смесевого хладоагента СМ-1 (массовый состав, %: хладон-134 — 62,9; хладон 218-32,6; н-бутан -4,5), который близок к хладону-12 (дифтордихлорметану) по теплофизическим характеристикам и хорошо растворяется в минеральном масле.
1,1,1,2-тетрафторэтан CF3—CFH2 (R-134a, HFC-134a). Торговая марка (СССР, РФ) — хладон-134a, торговая марка США — фреон-134a. Символ a обозначает асимметрию молекулы тетрафторэтана — 1,1,2,2-тетрафторэтан — симметричен, 1,1,1,2-тетрафторэтан — асимметричен.
Получение
Метод синтеза 1,1,2,2-тетрафторэтана — каталитическое гидрирование тетрафторэтилена :
- [math]\displaystyle{ \mathsf{CF_2\text{=}CF_2 + H_2 \rightarrow CHF_2\text{-}CHF_2} }[/math]
Метод синтеза 1,1,1,2-тетрафторэтана включает каталитическое гидрофторирование трихлорэтилена в две стадии :
- [math]\displaystyle{ \mathsf{CCl_2\text{=}CHCl + 3HF \rightarrow CF_3\text{-}CH_2Cl + 2HCl} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{CF_3\text{-}CH_2Cl + HF \rightarrow CF_3\text{-}CH_2F + HCl} }[/math]
Альтернативными методами синтеза 1,1,1,2-тетрафторэтана являются способы, основанные на фторировании органических соединений обеднённым гексафторидом урана. В качестве исходного органического сырья можно использовать 1,1-дифторэтилен (фтористый винилиден)[1]:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{CF_2\text{=}CH_2 + UF_6 \rightarrow CF_3\text{-}CH_2F + UF_4} }[/math]
или 1,1,1-трифторэтан (хладон-143a):
- [math]\displaystyle{ \mathsf{CF_3\text{-}CH_3 + UF_6 \rightarrow CF_3\text{-}CH_2F + UF_4 + HF} }[/math]
Химическая совместимость
Тетрафторэтан совместим с большинством традиционно используемых конструкционных материалов, за исключением магния, свинца, цинка, и алюминиевых сплавов с содержанием магния более 2 %. Тесты на хранение R134a в присутствии воды показали хорошую гидролизную устойчивость на металлах, таких как алюминий, латунь, медь, ферритовая сталь и нержавеющая сталь V2A[2].
При действии тетрафторэтана на следующие пластмассы или эластомеры — наблюдается незначительное набухание: полиэтилен (PE), полипропилен (PP), поливинилхлорид (PVC), полиамид (PA), поликарбонат (PC), эпоксидная смола, политетрафторэтилен (PTFE), полиацетал (POM), хлорпренкаучук (CR), акрилнитрил-бутадиенкаучук (NBR) и гидрированный акрилнитрил-бутадиенкаучук (HNBR). Для уплотнений применимы материалы группы этилен-пропилен-диен-каучука (EPDM). Уплотнения из фторкаучука для R134a не рекомендуются. При выборе материала для уплотнений холодильных установок следует соблюдать их совместимость с планируемым к использованию смазочным материалом, в частности, полиэфирное масло может оказаться несовместимым с маслобензостойкой резиной, которая сама по себе устойчива к тетрафторэтану. Также следует учитывать фактор возможного охлаждения уплотнения; например, химически инертный поливинилхлорид при отрицательных температурах теряет эластичность.
R134a совместим с рядом уплотняющих материалов, например: как «Хайпалон 48», «Буна-Н», «Нордел», «Неопрен», а также со шлангами, футерованными внутри нейлоном (полиамидом) или неопреном.
Примечания
- ↑ Орехов В.Т., Рыбаков А.Г., Шаталов В.В. Использование обеднённого гексафторида урана в органическом синтезе. — М.: Энергоатомиздат, 2007. — 112 с. — ISBN 978-5-283-03261-0.
- ↑ Хладагент R134a: описание и свойства . Дата обращения: 20 июля 2014. Архивировано 12 августа 2014 года.