Tetrafluorethan

Fysiske og kemiske egenskaber

1, 1, 1, 2-Tetrafluorethan er almindeligvis kendt som R134a, HFC134a og HFC-134a. Det er en slags farveløs, ikke-giftig og ikke-brændende kemikalie. Det er uopløseligt i vand (67 mg/L, 25 grader ), men opløseligt i ether, og dets potentielle værdi for ozonnedbrydning er 0. Dens termodynamiske egenskab er meget lig CFC-12, mens dens sikkerhed er sammenlignelig med CFC-12 og er derfor blevet anerkendt som den bedste erstatning for CFC-12. Selvom der er nogle drivhuseffekter for HFC-134a (HGWP=0.28), påvirker dette det ikke til at blive det primære valg af ODS-erstatning (ozonnedbrydende stoffer). 1, 1, 1, 2-tetrafluorethan (HFC-134a eller HFA-134a) er en ny generation af ikke-chlorfluorcarbonforbindelser som farmaceutiske hjælpestoffer. Det bruges hovedsageligt som drivmiddel indeholdt i tågemidlet under behandling af astma og kroniske luftvejssygdomme. Sammenlignet med det traditionelle farmaceutiske drivmiddel i CFC-klassen er fordelen ved HFC-134a fri for kloratomer og har således nul ODP-værdi (ozonnedbrydningspotentiale) og GWP-værdi (globalt opvarmningspotentiale) uden at nedbryde ozon og generere fotokemisk smog og er kemisk inert og toksikologisk sikker. Det er også en slags miljøvenlige farmaceutiske hjælpestoffer og bruges også i øjeblikket som den vigtigste erstatning for CFC indeholdt i aerosol, der er ozonnedbrydende.

Miljøvenlige kølemidler

Tetrafluorethan (R-134a) er det mest udbredte kølemiddel med lav eller moderat temperatur. På grund af den fremragende samlede ydeevne af tetrafluorethan (HFC-134a) er det blevet en meget effektiv og sikker erstatning for CFC-12-produkter. Det anvendes hovedsageligt på forskellige områder, der udnytter R-12 (R12, Freon 12, F-12, CFC-12, Freon 12, dichlordifluormethan) kølemiddel, herunder: køleskabe, frysere, vanddispensere , automatisk klimaanlæg, centralt klimaanlæg, affugtere, kølerum, kommerciel køling, ismaskiner, ismaskine, kølekondenseringsenheder og andet køleudstyr. Det kan også anvendes på områder med aerosoldrivmidler, medicinske aerosoler, pesticider drivmiddel, polymer (plast) fysisk skummiddel og beskyttelsesgas af magnesiumlegering.

Mens tetrafluorethan kølemiddel (R-134a) er det mest populære valg som alternativ til feron R12 til påføring på det nyinstallerede køleudstyr, på grund af at R134a er forskellig fra R12 i fysiske og kemiske egenskaber, teoretisk cyklus ydeevne samt den påførte kompressorolie, til eftersalgsreparation af køleudstyret med indledende installation af R12 kølemiddel køleudstyr reparationer, hvis du skal tilføje eller udskifte kølemidlet, har du intet valg, men stadig tilføje R12. Normalt kan folk ikke direkte anvende tetrafluorethan-kølemiddel (R-134a) til at erstatte R12 (det kaldes normalt "ingen katastrofal erstatning").

Gas-væskefase og gasfasesyntese af tetra-fluorethan

Fordelen ved gas-væske-metoden er, at den ved første trins reaktion næsten kan drage fordel af alt udstyr og teknologi, væskefasevask, alkalisk vask og tørreprocesser til den originale produktion af Freon-produkter. Dette kan effektivt reducere energiforbruget. Denne proces, for det gamle anlæg til den oprindelige produktion af CFC'er, er en gennemførlig rute. Det andet trin er imidlertid ligevægtsreaktion med lav gas envejs-omdannelseshastighed og kort levetid for katalysatoren og andre mangler. Derfor begrænser dette trin damp-væskefase-processen til at blive anvendt til procesvejen til produktion i stor skala.

Gasfasemetoden anvender trichlorethylen (TCE) og vandfrit hydrogenfluorid (HF) til reaktion under virkningen af ​​en chromholdig katalysator. Det første trin af additions- og substitutionsreaktioner genererer HCFC-133a, og derefter reageres det yderligere med HF i nærværelse af chrombaseret katalysator for at generere det færdige produkt, tetrafluorethan (HFC-134a) kl. en temperatur på 350 ~ 380 grader. Andettrinsreaktionen i gasfasemetoden er relativt vanskelig, idet omdannelseshastigheden generelt kun er ca. 20%. Derfor bruger folk i den industrielle produktion for det meste en kontinuerlig cyklusmetode for at få den store mængde råmaterialer til at blive genanvendt for at reducere de giftige og farlige mellemprodukter samt forbedre det samlede udbytte.

Gasfasemetoden har en masse fordele, herunder let kontrollerbar reaktionsproces, lille mængde affaldsforurening og let at blive anvendt til kontinuerlig produktion i stor skala. I øjeblikket har gasfasemetoden gradvist erstattet væskefasemetoden og gasfase-væskefasemetoden for at blive hovedstrømmen af ​​verdens produktion af tetrafluorethan (HFC-134a).

Forholdsregler for manipulation

Tekniske foranstaltninger: det skal manipuleres på et godt ventileret sted. Ved højtrykstilstand skal det sikres, at det indre tryk i reaktionsapparatet ikke overstiger cylindertrykket. Af sikkerhedsmæssige årsager bør gasstrømningsvejen installeres med en kontraventil. Fjern ikke kontraventilen, før du løber tør for indholdet. Bær beskyttelsesudstyr ved håndtering. Vask hænder og ansigt grundigt efter håndtering.

Forholdsregler ved håndtering: Undgå kontakt med hud, øjne og tøj.

Opbevaringsforhold: Undgå solskin. Opbevar det på et godt ventileret sted. Udsæt den ikke for omgivelser over 40 grader. Spærret det sted, hvor det opbevares. Opbevar det væk fra uforenelige materialer såsom oxidanter.

Bruger

Det kan bruges som kølemiddel i køleskabe og køleskabe og klimaanlæg til biler samt som aerosoldrivmiddel til medicin og kosmetik.

Det kan bruges som dyrebrugt antibiotikum med stabil kvalitet. Det er ikke let at producere lægemiddelresistens og krydsresistens og har en høj antibakteriel aktivitet in vivo. Det anvendes hovedsageligt til behandling af E. coli-sygdom hos husdyr og fjerkræ, kolera, dysenteri, kroniske luftvejsinfektioner og andre sygdomme.

Produktionsmetoder

Tetrafluorethan kan fremstilles ad flere forskellige veje; Følgende fremstillingsveje illustrerer imidlertid de anvendte metoder:

Isomerisering/hydrofluorering af 1,1,2-trichlor-1,2,2-trifluorethan (CFC-113) til 1,1-dichlor-1 ,2,2,2-tetrafluorethan (CFC-114a), efterfulgt af hydrodechlorering af sidstnævnte. Hydrofluorering af trichlorethylen via 1-chlor-1,1,1- trifluorethan (HCFC-133a).

Generel beskrivelse

En farveløs gas med en let æterisk lugt. Dampe er tungere end luft. Sendes flydende under eget damptryk. Flammepunkt 351 grader F. Indånding ved høje koncentrationer er skadeligt og kan uden varsel forårsage hjerteuregelmæssigheder, bevidstløshed eller død. Væskekontakt kan forårsage forfrysninger. Dampe kan erstatte den tilgængelige ilt.

Antændelighed og eksplosionsevne

Ikke-brændbar.

Farmaceutiske applikationer

Tetrafluorethan er et hydrofluorcarbon (HFC) eller hydrofluoralkan (HFA) aerosoldrivmiddel (indeholder hydrogen, fluor og kulstof) i modsætning til en CFC (klor, fluor og kulstof). Manglen på klor i molekylet og tilstedeværelsen af ​​brint reducerer ozonnedbrydningsaktiviteten til praktisk talt nul. Derfor er tetrafluorethan et alternativ til CFC'er i formuleringen af ​​doserede inhalatorer (MDI'er). Det har erstattet CFC-12 som kølemiddel og drivmiddel, da det stort set har det samme damptryk. Dens meget lave Kauri-butanolværdi og opløselighedsparameter indikerer, at det ikke er et godt opløsningsmiddel for de almindeligt anvendte overfladeaktive stoffer til MDI'er. Sorbitantrioleat, sorbitan-sesquioleat, oliesyre og sojalecithin viser begrænset opløselighed i tetrafluorethan, og mængden af ​​overfladeaktivt stof, der faktisk opløses, er muligvis ikke tilstrækkelig til at holde et lægemiddel let dispergeret. Op til 10 % ethanol kan bruges til at øge dets opløselighed.

Når tetrafluorethan (P-134a) bruges til farmaceutiske aerosoler og MDI'er, skal den farmaceutiske kvalitet angives. Industrielle kvaliteter er muligvis ikke tilfredsstillende på grund af deres urenhedsprofiler.

Sikkerhed

Tetrafluorethan bruges som et kølemiddel og som et ikke-CFC-drivmiddel i forskellige aerosoler, herunder topiske lægemidler og MDI'er. Tetrafluorethan betragtes som ikke-toksisk og ikke-irriterende, når det anvendes som anvist. Der er ingen akut eller kronisk fare til stede, når eksponeringen for dampen er under den acceptable eksponeringsgrænse (AEL) på 1000 ppm, 8-timer og 12-timers tid vejet gennemsnit (TWA). I denne forbindelse har den samme værdi som tærskelgrænseværdien (TLV) for CFC-12. Indånding af en høj koncentration af tetrafluorethandampe kan være skadelig og ligner indånding af CFC-dampe-12. Forsætlig indånding af dampe af tetrafluorethan kan være farligt og kan forårsage død. Den samme mærkning, der kræves på CFC-aerosoler, ville være påkrævet for dem, der indeholder tetrafluorethan som drivmiddel (undtagen EPA-kravet).

Kræftfremkaldende egenskaber

Resultaterne fra tre livslange inhalationscarcinogenesestudier med HFC 134a er blevet offentliggjort. Den første involverede eksponering af grupper på 80 han- og 80 hunrotter for niveauer på mindre end eller lig med 50,000 ppm 6 timer/dag, 5 dage om ugen i 2 år. Der blev set en stigning i Leydig-celletumorer hos tematiske rotter ved 50,000 ppm (30 %) sammenlignet med de lufteksponerede kontroller (12 %). Ligeledes var der en stigning i Leydig-cellehyperplasi. Der blev ikke set nogen effekter ved 10,000 ppm (370). Det andet studie med rotter involverede kun tryne-inhalationseksponeringer for niveauer på mindre end eller lig med 50,000 ppm 1 time/dag, 7 dage/uge i 108 uger. De samme efterforskere udførte en livstidsundersøgelse med mus. I denne undersøgelse blev grupper af mus udsat for kun tryne-niveauer på mindre end eller lig med 75,000 ppm 1 time/dag, 7 dage/uge i 104 uger. Ingen bivirkninger blev set hos hverken rotter eller mus. Da den samlede dosis, som rotterne modtog i det høje eksponeringsniveau i denne undersøgelse, var lavere end i Collins' undersøgelse, understøtter denne rapport observationen af, at 10,000 ppm, 6 timer/dag, 5 dage/uge for 2 år var en NOEL. Rotter fik 300 mg HFC 134a i majsolie 5 dage/uge i 52 uger og holdt i i alt 125 uger. Der var ingen beviser for carcinogenicitet.

Uforeneligheder

Den største uforenelighed af tetrafluorethan er dens manglende blandbarhed med vand. Da det har en meget lav Kauri-butanolværdi, anses tetrafluorethan for at være et meget dårligt opløsningsmiddel for de fleste lægemidler, der anvendes i MDI-formuleringer. Det viser også en lav opløselighed for nogle af de almindeligt anvendte MDI-overfladeaktive stoffer.

Regulatorisk status

Inkluderet i FDA Inactive Ingredients Database (aerosolformuleringer til inhalation og nasale applikationer). Inkluderet i ikke-parenterale lægemidler, der er godkendt i Storbritannien.