Heksakloorietaani(HCE) on väritön kiteinen jauhe, jolla on kamferin kaltainen haju, molekyylikaava C2Cl6, CAS 67-72-1, liukenematon veteen ja liukenee useimpiin orgaanisiin liuottimiin, kuten alkoholeihin, bentseeniin, kloroformiin ja öljyihin. Se on orgaaninen aine, jota käytetään orgaanisen synteesin raaka-aineena ja alumiinin ja sen seosten kaasunpoistoaineena. Se on yksi myrkyllisimmistä klooratuista hiilivedyistä ja sillä on myrkyllisiä vaikutuksia ihmisen keskushermostoon. Vakaa, on oltava kaukana voimakkaasta hapettimesta, vahvasta alkalista, metallista, sijoitettu ympäristöön, jossa vältetään valo kuivuminen HCE voi sublimoitua, haihtuu vähitellen ilmassa; kemiallinen stabiilisuus, kosketus veden kanssa huoneenlämpötilassa ei hajoa, happo- tai alkaliliuoksessa ei reagoi; reaktio sinkkikloridin kanssa hiilitetrakloridin tuottamiseksi; HCE pelkistettiin sinkillä ja rikkihapolla tetrakloorietyleenin tuottamiseksi; korkean lämpötilan pyrolyysi tuottaa hiilitetrakloridia, tetrakloorietyleeniä ja kloorikaasua. Sitä käytetään orgaanisessa synteesissä, lääketieteessä jne. Sitä käytetään myös liuottimena.
|
Kemiallinen kaava |
C2Cl6 |
|
Tarkka massa |
234 |
|
Molekyylipaino |
237 |
|
m/z |
236 (100.0%), 238 (79.9%), 234 (52.1%), 240 (34.1%), 242 (8.2%), 237 (2.2%), 239 (1.7%), 235 (1.1%), 244 (1.0%) |
|
|
|
Sulamispiste 183 - 185 astetta ( haj. ) ( lit. ) , kiehumispiste 186 astetta , Tiheys : 2,091 g / ml 25 asteessa ( lit. ), Höyryntiheys 8,16 ( vs ilma ) , Höyrynpaine 0,4 mm Hg ( 20 astetta ) Refraktiivisuusindeksi 2 ( 20 astetta ) 2 arvio , Leimahduspiste 9 astetta , Varastointiolosuhteet 2-8 astetta C , Liukenee alkoholiin, bentseeniin, kloroformiin, eetteriin. , Kiteet tai kiteinen jauhe , väri valkoinen , vesiliukoisuus 0,05 g / l ( 22 oC ), Merck 14,4679, BRN 1740341, Henryn lakivakio 1,43, 2,81 ja 5,31 astetta 10, 3 Munz ja 3 Munz 1987 ) , Vaarallisten aineiden merkki Xn, N, T, F , Vaarallisten aineiden kuljetus nro UN 9037 , Toxic MLDi. v. koirilla: 325 mg/kg (Barsoum, Saad).
Esillä oleva keksintö koskee aheksakloorietaanisynteesiprosessi, joka sisältää seuraavat vaiheet:
(1) Laita tetrakloorieteeni kloorauskattilaan ja lisää sitten hitaasti nestemäistä klooria ilmakehän kloorausreaktion suorittamiseksi;
(2) Kun lämpötila on saavuttanut 80 - 90 C, lisää kloorin virtaus 25 - 30 kg / h ja säädä lämpötila 105 - 110 C:een 3 - 8 tunnin ajan saavuttaaksesi kloorauksen loppupisteen, pysäytä sitten kloorin virtaus ja pidä se lämpimänä 2 - 4 tuntia saadaksesi klooraustuotteen:
(3) Kloorattu tuote neutraloidaan natriumhydroksidiliuoksella alkalipesua ja kerrostamista varten. Ylempi neste tulee jätevesijärjestelmään sen jälkeen kun se on neutraali, ja alempi neste tulee kiteyttimeen;
(4) Kun alempi neste on kiteytetty kiteyttimessä huoneenlämpötilassa 9 - 11 tuntia, se sentrifugoidaan, kuivataan ja jäähdytetään sitten luonnollisesti valmiin heksakloorietaanin saamiseksi. Sentrifugoitu emäneste palautetaan kloorauskattilaan uudelleenkäyttöä varten.
Keksinnön etuna on, että keksinnön mukaisella synteesiprosessilla voidaan vähentää mahdollista turvallisuusriskiä, työvoimavaltaa ja varmistaa tuotteen sisältö.
Molekyylirakenne ja perusominaisuudet
Kemiallinen kaavaheksakloorietaanion C2Cl6. Molekyylirakenne koostuu kahdesta hiiliatomista, jotka on yhdistetty yksittäisillä sidoksilla, ja jokainen hiiliatomi muodostaa sidoksen kolmen klooriatomin kanssa, mikä johtaa symmetriseen Cl3C-CCl3-rakenteeseen. Tämä erittäin symmetrinen molekyylirakenne antaa sille ainutlaatuiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Normaalissa lämpötilassa ja paineessa heksakloorietaani näyttää valkoisena tai värittömänä kiteisenä kiinteänä aineena, jolla on kamferin kaltainen haju. Sen sulamispiste on 183-185 astetta, sen kiehumispiste on 186 astetta (sublimoituu suoraan normaalissa ilmanpaineessa) ja sen tiheys on 2,091 g/cm³ (25 asteessa), mikä osoittaa suhteellisen suurta molekyylipainoa ja tiheyttä.
Vakaus ja reaktiivisuus
Heksakloorietaanilla on erinomainen kemiallinen stabiilisuus normaaleissa lämpötiloissa ja paineissa, ja se on luokiteltu ei--syttyväksi aineeksi. Sen stabiiliudella on kuitenkin erityiset rajaehdot:
Korkean lämpötilan{0}}hajoaminen
Kun lämpötila ylittää 300 astetta, heksakloorietaani alkaa hajota, jolloin muodostuu myrkyllisiä ja syövyttäviä kaasuja, mukaan lukien fosgeenia (COCl2) ja kloorivetyä (HCl). Tämä ominaisuus edellyttää ympäristöolosuhteiden tiukkaa valvontaa korkean lämpötilan -käsittelyn tai varastoinnin aikana.
Reaktiivisuus metallien kanssa
Kun heksakloorietaani joutuu kosketuksiin alkalimetallien (kuten natriumin ja kaliumin) ja voimakkaiden hapettimien (kuten väkevän typpihapon ja kaliumpermanganaatin) kanssa, se voi käydä kiivaasti reaktioita, jolloin muodostuu klorideja ja metalliklorideja. Lisäksi se voi vapauttaa vetykaasua reagoidessaan aktiivisten metallien, kuten sinkin ja alumiinijauheen, kanssa, mikä aiheuttaa räjähdysvaaran.
Liukoisuus liuottimiin
Heksakloorietaani liukenee heikosti veteen (25 asteessa liukoisuus on noin 50 mg/l), mutta se liukenee helposti orgaanisiin liuottimiin, kuten etanoliin, bentseeniin, kloroformiin ja eetteriin. Tämä liukoisuusominaisuus tekee siitä arvokkaan orgaanisessa synteesissä ja teollisessa uutossa.
Termodynaamiset ominaisuudet ja vaihemuunnoskäyttäytyminen
Heksakloorietaanin faasimuutoskäyttäytyminen on ainutlaatuista:
Sublimaatioominaisuudet: Sen kiehumispiste on lähellä sen sulamispistettä (vain 1-2 asteen erolla), ja kun sitä kuumennetaan normaalissa ilmanpaineessa, se muuttuu suoraan kiinteästä tilasta kaasumaiseen tilaan kulkematta nestevaiheen läpi. Tämä ominaisuus antaa sille edun tyhjötislaus- ja sublimaatiopuhdistusprosesseissa.
Höyrynpaine ja haihtuvuus: 20 asteessa höyrynpaine on 0,21-0,4 mmHg, mikä osoittaa, että sillä on kohtalainen haihtuvuus huoneenlämpötilassa. Se on säilytettävä suljetussa ja pimeässä ympäristössä, jotta vältetään pitkäaikainen altistuminen, joka voi johtaa laadun heikkenemiseen.
Terminen hajoamiskinetiikka: Korkean{0}}lämpötilojen hajoamisreaktio noudattaa monimutkaista mekanismia, ja tuloksena syntyvällä fosgeenilla ja vetykloridilla on voimakas myrkyllisyys ja syövyttävyys. Hajoamistuotteet on käsiteltävä erikoislaitteissa.
Kemialliset sidokset ja molekyylien väliset voimat
Heksakloorietaanimolekyylin C-Cl-sidoksella on korkea sidosenergia (noin 339 kJ/mol), mikä antaa molekyylille yleisen stabiilisuuden. Molekyylien väliset voimat ovat pääasiassa van der Waalsin voimia. Klooriatomin voimakkaan elektronegatiivisuuden vuoksi molekyylien välillä on heikkoja dipoli-dipolivuorovaikutuksia. Nämä voimat vaikuttavat sen fyysiseen tilaan:
Kristallirakenne
Theheksakloorietaanietanolista tai eetteristä saostettuna muodostaa ortorombisia valkoisia neula{0}}kaltaisia kiteitä, joissa kiteiden molekyylit ovat järjestäytyneet tiiviiksi rakenteeksi van der Waalsin voimien vaikutuksesta.
Sulamiskäyttäytyminen
Sulaminen vaatii molekyylien välisten voimien voittamista, mikä johtaa suhteellisen korkeaan sulamispisteeseen (183-185 astetta), mikä liittyy molekyylipainoon (236,72 g/mol) ja molekyylisymmetriaan.
Ympäristön kemiallinen käyttäytyminen
Ympäristökäyttäytyminenheksakloorietaanisen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ohjaavat:
Maaperän adsorptio:Voimakkaasti maaperään adsorboituva, hidas kulkeutumisnopeus ja voi pysyä pitkään ja saastuttaa pohjavettä.
Veden jakelu:Alhainen vesiliukoisuus (0,05 g/l, 22 astetta), mutta imeytyy helposti orgaaniseen aineeseen ja pääsee ravintoketjuun bioakkumuloitumisen kautta.
Ilmakehän kuljetus:Keskihaihtuvuus, voi levitä ilmakehän läpi ja muodostaa saasteita pitkiä matkoja.
Kemiallinen käyttäytyminen teollisissa sovelluksissa
Heksakloorietaanin kemialliset ominaisuudet tukevat sen moni{0}}verkkoaluesovelluksia:
Metallin jalostus:Kaasunpoistoaineena alumiinin ja alumiiniseosten jalostuksessa se käy läpi korkean lämpötilan{1}}hajoamisreaktion vedyn ja sulkeumien poistamiseksi sulasta metallista, mikä parantaa metallin puhtautta.
Orgaaninen synteesi:Kloorausreagenssina tietyissä orgaanisissa reaktioissa tai liuottimena erityisissä synteesijärjestelmissä.
Sotilaalliset sovellukset:Käytetään savupommeissa ja merkinantolaitteissa, hyödyntäen sen sublimaatioominaisuutta muodostaakseen nopeasti pysyvän savuverhon.
Polymeerin lisäaineet:Paranna polymeerien palonestokykyä ja väriaffiniteettia lisäämällä kemiallisesti funktionaalisia ryhmiä.
Turvallisuus- ja myrkyllisyysnäkökohdat
Kemialliset ominaisuudetheksakloorietaaniliittyvät läheisesti sen myrkyllisyyteen:
Akuutti myrkyllisyys
Suurten höyrypitoisuuksien hengittäminen voi aiheuttaa keskushermoston estoa aiheuttaen oireita, kuten huimausta ja pahoinvointia.
Krooniset vaikutukset
Pitkäaikainen{0}}altistus voi johtaa maksa- ja munuaisvaurioihin. Eläinkokeet ovat osoittaneet mahdollisia haittoja hermostolle ja lisääntymisjärjestelmälle.
Ympäristöriski
Fosgeenin ja kloorivedyn hajoamistuotteet ovat akuuttia myrkyllisyyttä. Jätteiden hävitysprosessia on valvottava tiukasti.
FAQ
1. Miksi se oli kerran "savutaistelukentän" kemiallinen haamu?
Heksakloorietaani sekoitettuna sinkkijauheeseen oli aikoinaan sotilaallisten sytytysaineiden ydinkomponentti. Palamisen jälkeen se tuotti erittäin myrkyllistä fosgeenia (COCl₂) ja paksua kloori-pitoista savua. Tämä "kuusi-kloorietaanisavusuoja", jota käytettiin laajalti toisen maailmansodan aikana, ei vain kätkenyt taistelukenttää, vaan aiheutti myös piilotettuja ja pitkäaikaisia-hengitysvaurioita paljastuneille sotilaille, ja siitä tuli harmaa perintö varhaisten kemiallisten sodankäyntiaineiden ja ei--tappavien aseiden välillä.
2. Kuinka tulla "näkymättömäksi taltaksi" paleontologiassa?
Fossiilien valmistusprosessissa heksakloorietaania käytettiin liuottimena ympäröivän kiven pehmentämiseen ja poistamiseen. Sen suuri tiheys ja alhainen haihtuvuus mahdollistivat hauraiden fossiilien mikro-etsauksen. Kuitenkin sen myrkyllisyyden ja mahdollisten tuhoavien klooriyhdisteiden vuoksi se on nyt korvattu turvallisemmilla tekniikoilla, mikä toimii varoituksena laboratorioturvallisuuden kehityksen historiassa.
3. Miksi sitä pidetään "ristiriitaisuutena" metallurgisessa teollisuudessa?
Heksakloorietaani on tehokas kaasunpoistoaine alumiinille ja sen metalliseossulaille (vapauttaa klooria vedyn poistamiseksi) ja parantaa merkittävästi metallin laatua. Korkeissa lämpötiloissa se kuitenkin tuottaa samanaikaisesti erittäin syövyttävää kloorivetyä ja dioksiinien esiasteaineita. Tämä "puhtaan metallurgian" ja "myrkyllisen saastumisen" kaksoisluonne heijastaa teknistä eettistä dilemmaa, jota on pitkään painettu teollisissa prosesseissa.
4. Miten se toimii "ilmaston aikakapselina" napatutkimuksessa?
Kemiallisen inerttisyytensä ja pysyvyytensä ansiosta heksakloorietaani voi jäädä ilmakehään useita vuosikymmeniä ja se laskeutuu polaarisiin jääytimiin kierron kautta. Nykyaikainen jääytimen kemiallinen analyysi voi tarkasti jäljittää tietyn teollisen toiminnan historiallisen liikeradan maailmanlaajuisesti 1900-luvun puolivälistä 1900-luvun lopulle havaitsemalla sen pitoisuushuiput, ja siitä on tullut yksi vähemmän tunnetuista antroposeenien geologisten merkkien indikaattoreista.
Suositut Tagit: heksakloorietaani cas 67-72-1, toimittajat, valmistajat, tehdas, tukkumyynti, osta, hinta, irtotavarana, myytävänä