Tetrafluorethylen

Molekula tetrafluorethylenu je rovinná, mezijaderná vzdálenost C–C je 1,33±0,06 Å, mezijaderná vzdálenost C–F je 1,30±0,02 Å, úhel vazby F–C–F je 114±3° [9] .

Tetrafluoretylen je monomer mnoha polymerů ( plastů ), snadno polymeruje a kopolymerizuje téměř se všemi monomery: ethylenem , propylenem , vinylidenfluoridem , trifluorchloretylenem a dalšími, čímž vznikají fluoroplasty často s jedinečnými vlastnostmi [10] .

Příprava tetrafluorethylenu

V laboratorních podmínkách se tetrafluorethylen získává debromací 1,2-dibromtetrafluorethanu zinkem [10] :

{\ce {CF2BrCF2Br + Zn -> CF2CF2 + ZnBr2}}

nebo depolymerace polytetrafluorethylenu v technickém vakuu :

{\ce {[-CF2-CF2-]}}_{n}\xrightarrow {600-700\ ^{\circ }{\text{C)),\ 130-700\ {\text{Pa ))} n~{\ce {CF2=CF2}}

V průmyslu se tetrafluorethylen získává pyrolýzou chlordifluormethanu ( chladone-22 ) (při 550–750 °C) [10] [11] :

{\ce {2 CF2HCl -> CF2CF2 + 2 HCl))

Předpokládá se, že proces pyrolýzy probíhá tvorbou meziproduktu difluorkarbenu [12] :

{\ce {CF2HCl <=> :CF2 + HCl))

{\ce {CF2HCl <=> CF2: + HCl))

Proces pyrolýzy je doprovázen tvorbou velkého množství vedlejších produktů: hexafluorpropylenu , oktafluorcyklobutanu a mnoha dalších.

Fyzikální vlastnosti [10]

Standardní entalpie tvorby = −659,5 kJ/mol. $\Delta H_{{298}}^{{0}}$

Teplo tání 7,714 kJ/mol.

Riziko požáru [10]

Třída nebezpečí 4.

Tetrafluorethylen je hořlavý plyn. Teplota samovznícení 190 °C.

Čistý tetrafluorethylen je výbušný plyn při tlacích nad 0,25 MPa. V tomto případě dochází k explozivní polymeraci:

{\ce {CF2CF2 -> C + CF4}}+Q,\quad Q=71\ {\text{kcal/mol}}.

Iniciátory výbuchu: kyslík, peroxidové sloučeniny , oxidy kovů různého mocenství.

Tekutý tetrafluorethylen nemá detonační vlastnosti.

Chemické vlastnosti

Na palladiovém katalyzátoru přidává tetrafluorethylen vodík za vzniku 1,1,2,2- tetrafluorethanu [11] :

{\ce {CF2CF2 + H2 -> CF2HCF2H))

Při osvětlení aktinickým světlem prochází tetrafluorethylen halogenací [10] [11] , například:

{\ce {CF2CF2 + Br2 ->[h\nu]CF2BrCF2Br))

Za drsných podmínek hoří tetrafluorethylen v kyslíku a tvoří tetrafluormethan a oxid uhličitý [10] :

{\ce {CF2CF2 + O2 -> CF4 + CO2}}

Při zvýšených teplotách prochází tetrafluorethylen cyklodimerizací za vzniku oktafluorcyklobutanu [10] :

{\ce {2CF2=CF2 -> C4F8}}

Pyrolýza tetrafluorethylenu je doprovázena tvorbou hexafluorpropylenu . Předpokládá se, že tvorba hexafluorpropylenu je založena na reakcích difluorkarbenu [10] [12] :

{\ce {CF2CF2 + CF2{:}<=> CF3-CF=CF2}}

Průmyslová výroba důležitého monomeru obsahujícího fluor, hexafluorpropylenu, je založena na pyrolytické reakci tetrafluorethylenu [10] [11] [12]

Tetrafluorethylen snadno polymeruje radikálovým mechanismem v přítomnosti jakéhokoli zdroje radikálů. Polymerace se provádí jak suspenzní, tak emulzní metodou.

Výsledný polytetrafluorethylen se vyrábí ve formě různých jakostí: F-4, F-4PN-90; F-4PN-40; F-4PN-20; F-4D atd. [13]

Tetrafluorethylen vstupuje do radikálové kopolymerační reakce s různými monomery:

s ethylenem - fluoroplast-40 (F-40);
s hexafluorpropylenem - fluoroplast-4MB (F-4MB);
s vinylidenfluoridem - fluoroplast-42 (F-42) [13] .

Toxicita

Bezpečnostní opatření

Tetrafluorethylen je toxická látka . Je cévním jedem , dráždí sliznice očí a dýchacích orgánů, ve vysokých koncentracích nepříznivě ovlivňuje centrální nervový systém , způsobuje plicní edém a působí nefrotoxicky [14] .

MPC r.z \u003d 30 mg/ m3 ; MPC m.s. \u003d 6 mg/ m3 ; MPC SS \u003d 0,5 mg/ m3 .

Aplikace

Tetrafluoretylen se používá především k výrobě teflonu ( fluoroplast-4 ).

Viz také

Poznámky

↑ Tetrafluorethylen
↑ 12.1.005-76. Vzduch v pracovní oblasti. Všeobecné hygienické a hygienické požadavky.
↑ Smrtelná dávka (LD)
↑ 10007-80 Fluoroplast-4. Specifikace (s dodatky č. 1, 2)
↑ 12.1.007-76. Systém norem bezpečnosti práce (SSBT). Škodlivé látky. Klasifikace a obecné požadavky na bezpečnost (se změnami č. 1, 2)
↑ 2.2.5.686-98 Maximální přípustné koncentrace (MPC) škodlivých látek ve vzduchu v pracovní oblasti (oddíly 1-2)
↑ Britannica Tetrafluorethylen
↑ 2.2.5.686-98 Maximální přípustné koncentrace (MPC) škodlivých látek ve vzduchu pracovního prostoru
↑ Příručka chemika. - 2. vyd., přepracováno. a další .. - L.-M .: Chemická literatura GNTI, 1962. - T. 1. - S. 358. - 1072 s.
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Průmyslové organofluorové produkty: Ref. vydání / B. N. Maksimov, V. G. Barabanov, I. L. Serushkin a další - 2. vyd., přel. a další .. - Petrohrad. : Chemie, 1996. - 544 s. — ISBN 5-7245-1043-X .
↑ 1 2 3 4 Vereshchagina N. S., Golubev A. N., Dedov A. S., Zakharov V. Yu. Russian Chemical Journal. Časopis Ruské chemické společnosti. D. I. Mendělejev. - 2000. - T. XLIV, číslo 2. - S. 110-114.
↑ 1 2 3 Nefedov O. M., Ioffe A. I., Menginov L. G. Chemie karbenů. - M .: Chemie, 1990. - S. 254. - 304 s. — ISBN 5-7245-0568.
↑ 1 2 Loginov B. A. Úžasný svět fluoropolymerů. - M. , 2008. - 128 s.
↑ Nová příručka chemika a technologa. radioaktivní látky. Škodlivé látky. Hygienické normy / Redakční rada: Moskvin A. V. a další - Petrohrad. : ANO NPO "Professional", 2004. - 1142 s.