Chlorid uhličitý - Carbon tetrachloride

Pro chemokiny viz CCL4 .
Chlorid uhličitý
Strukturní vzorec tetrachloridu
Vesmírný model chloridu uhličitého
Chlorid uhličitý
Jména
Preferovaný název IUPAC
Tetrachlormethan
Ostatní jména
Benziform
benzinoform
chlorid
uhličitý uhlík tet.
Freon-10
Chladivo-10
Halon-104
methan tetrachlorid
methyl tetrachlorid
perchlormethan
Tetraform
Tetrasol
TCM
Identifikátory
3D model ( JSmol )
1098295
ČEBI
CHEMBL
ChemSpider
Informační karta ECHA 100 000,239 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
2347
KEGG
Číslo RTECS
UNII
UN číslo 1846
  • InChI = 1S/CCl4/c2-1 (3,4) 5 šekY
    Klíč: VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N šekY
  • InChI = 1/CCl4/c2-1 (3,4) 5
    Klíč: VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYAV
  • ClC (Cl) (Cl) Cl
Vlastnosti
C Cl 4
Molární hmotnost 153,81  g/mol
Vzhled Bezbarvá kapalina
Zápach Sladká vůně podobná chloroformu
Hustota
Bod tání -22,92 ° C (-9,26 ° F; 250,23 K)
Bod varu 76,72 ° C (170,10 ° F; 349,87 K)
Rozpustnost Rozpustný v alkoholu , etheru , chloroformu , benzenu , naftě , CS 2 , kyselině mravenčí
log P 2.64
Tlak páry 11,94  kPa při 20  ° C
2,76 × 10 −2  atm · m 3 /mol
−66,60 × 10 −6  cm 3 /mol
Tepelná vodivost 0,1036  W/m · K (300  K)
Index lomu ( n D )
 1,4607
Viskozita 0,86  mPa · s
0 D
Struktura
Monoklinika
Tetragonální
Čtyřboká
0  D
Termochemie
132,6  J/mol · K
214,42  J/mol · K
Standardní entalpie
tvorby (Δ f H ⦵ 298 )
−139,3  kJ/mol
−686  kJ/mol
Nebezpečí
Bezpečnostní list Viz: datová stránka
ICSC 0024
Piktogramy GHS GHS06: ToxickýGHS07: Zdraví škodlivýGHS08: Nebezpečí pro zdraví
Signální slovo GHS Nebezpečí
H301 , H311 , H331 , H351 , H372 , H412 , H420
P201 , P202 , P260 , P261 , P264 , P270 , P271 , P273 , P280 , P281 , P301+310 , P302+352 , P304+340 , P308+313 , P311 , P312 , P314 , P321 , P322 , P330 , P361 , P363 , P403+233 , P405 , P501
NFPA 704 (ohnivý diamant)
3
0
0
Bod vzplanutí <982  ° C
982 ° C (1800 ° F; 1255 K)
Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC):
2350  mg/kg
NIOSH (limity expozice USA pro zdraví):
PEL (přípustné)
 TWA 10  ppm C 25  ppm 200  ppm (5minutový maximální vrchol za 4 hodiny)
REL (doporučeno)
 Ca ST 2  ppm (12,6  mg/m 3 ) [60 minut]
IDLH (bezprostřední nebezpečí)
 200  ppm
Související sloučeniny
Jiné anionty
Tetrafluorid
uhličitý Tetrabromid
uhličitý Tetra jodid uhličitý
Jiné kationty
Chlorid křemičitý Chlorid
německý Chlorid
cínatý Chlorid
olovnatý
Související chlormetany
 Chlormethan
Dichlormethan
Chloroform
Stránka doplňkových údajů
Index lomu ( n ),
dielektrická konstanta (ε r ) atd.
Termodynamická
data
 Fázové chování
pevná látka – kapalina – plyn
UV , IR , NMR , MS
Pokud není uvedeno jinak, jsou údaje uvedeny pro materiály ve standardním stavu (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
šekY ověřit  ( co je to   ?) šekY☒N.
Reference na infobox

Chlorid uhličitý , známý také pod mnoha jinými názvy (například tetrachlormethan , uznávaný také IUPAC , uhlíkový tet v čisticím průmyslu , Halon-104 v hašení požárů a Chladivo-10 v HVACR ) je organická sloučenina s chemickým vzorcem CCl 4 . Je to bezbarvá kapalina se „sladkým“ zápachem, kterou lze detekovat na nízkých úrovních. Při nižších teplotách je prakticky nehořlavý . Dříve byl široce používán v hasicích přístrojích , jako předchůdce chladiv a jako čisticí prostředek , ale od té doby byl z důvodu obav o životní prostředí a bezpečnost vyřazen. Vystavení vysokým koncentracím chloridu uhličitého (včetně páry ) může ovlivnit centrální nervový systém a degenerovat játra a ledviny. Delší expozice může být smrtelná.

Vlastnosti

V molekule chloridu uhličitého jsou čtyři atomy chloru umístěny symetricky jako rohy v tetrahedrální konfiguraci spojené s centrálním atomem uhlíku jednoduchými kovalentními vazbami . Kvůli této symetrické geometrii je CCl 4 nepolární. Metanový plyn má stejnou strukturu, což z chloridu uhličitého činí halometan . Jako rozpouštědlo je vhodné pro rozpouštění jiných nepolárních sloučenin, jako jsou tuky a oleje. Může také rozpustit jód . Je poněkud těkavý a vydává páry s vůní charakteristickou pro jiná chlorovaná rozpouštědla, poněkud podobnou vůni tetrachloretylenu připomínající obchody s čistírnami .

Pevný tetrachlormethan má dva polymorfy : krystalický II pod -47,5 ° C (225,6 K) a krystalický I nad -47,5 ° C. Při -47,3 ° C má monoklinickou krystalovou strukturu s prostorovou skupinou C2/c a mřížkovými konstantami a = 20,3, b = 11,6, c = 19,9 (.10 -1 -1 nm), β = 111 °.

Pokud je specifická hmotnost vyšší než 1, bude tetrachlormethan přítomný jako hustá kapalina nevodné fáze, pokud se do prostředí vylije dostatečné množství.

Historie a syntéza

Chlorid uhličitý původně syntetizoval francouzský chemik Henri Victor Regnault v roce 1839 reakcí chloroformu s chlórem, ale nyní se vyrábí hlavně z metanu :

CH 4 + 4 Cl 2 → CCI 4 + 4 HCl

Při výrobě se často využívají vedlejší produkty jiných chloračních reakcí, například ze syntéz dichlormethanu a chloroformu . Vyšší chlorované uhlovodíky jsou také podrobeny „chlorinolýze“:

C 2 Cl 6 + Cl 2 → 2 CCI 4

Před padesátými léty byl chlorid uhličitý vyráběn chlorací sirouhlíku při 105 až 130 ° C:

CS 2 + 3 Cl 2 → CCI 4 + S 2 Cl 2

Produkce chloridu uhličitého od 80. let minulého století prudce poklesla kvůli obavám o životní prostředí a snížené poptávce po freonech , které byly odvozeny od chloridu uhličitého. V roce 1992 byla produkce v USA/Evropě/Japonsku odhadována na 720 000 tun.

Bezpečnost

Chlorid uhličitý je jedním z nejsilnějších hepatotoxinů (toxických pro játra), a to natolik, že je široce používán ve vědeckém výzkumu k hodnocení hepatoprotektivních látek. Vystavení vysokým koncentracím chloridu uhličitého (včetně páry ) může ovlivnit centrální nervový systém a degenerovat játra a ledviny a dlouhodobá expozice může vést ke kómatu nebo smrti . Chronické vystavení chloridu uhličitému může způsobit poškození jater a ledvin a může vést k rakovině . Viz bezpečnostní listy .

Účinky chloridu uhličitého na lidské zdraví a životní prostředí byly hodnoceny podle nařízení REACH v roce 2012 v souvislosti s hodnocením látek Francií.

V roce 2008 studie běžných čisticích prostředků zjistila přítomnost chloridu uhličitého ve „velmi vysokých koncentracích“ (až 101 mg/m 3 ) v důsledku míchání povrchově aktivních látek nebo mýdla výrobci s chlornanem sodným (bělidlem).

Chlorid uhličitý také poškozuje ozonovou vrstvu a je skleníkovým plynem . Od roku 1992 však jeho atmosférické koncentrace klesají z výše popsaných důvodů (viz grafy atmosférických koncentrací v galerii ). CCl 4 má atmosférickou životnost 85 let.

Při vysokých teplotách ve vzduchu se rozkládá nebo hoří za vzniku jedovatého fosgenu .

Toxikologické studie

Chlorid uhličitý je podezřelý z lidského karcinogenu na základě dostatečných důkazů o karcinogenitě ze studií na experimentálních zvířatech. Světová zdravotnická organizace uvádí, že chlorid uhličitý může u myší a potkanů ​​indukovat hepatomy a hepatocelulární karcinomy. Dávky indukující jaterní tumory jsou vyšší než dávky indukující buněčnou toxicitu. Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARC) klasifikovány tuto sloučeninu ve skupině 2B , možná karcinogenní pro člověka .

Využití

V organické chemii slouží tetrachlormethan jako zdroj chloru v Appelově reakci .

Jedním zvláštním použitím chloridu uhličitého je sbírání známek , aby se na poštovních známkách objevily vodoznaky, aniž by se poškodily. Malé množství tekutiny je umístěno na zadní stranu razítka, umístěné v zásobníku z černého skla nebo obsidiánu. Písmena nebo design vodoznaku je pak dobře vidět.

Historické využití

Chlorid uhličitý byl široce používán jako rozpouštědlo pro chemické čištění , jako chladivo a v lávových lampách . V posledním případě je chlorid uhličitý klíčovou přísadou, která přidává na váze jinak vznášivému vosku.

Solventní

Kdysi to bylo populární rozpouštědlo v organické chemii, ale kvůli svým nepříznivým účinkům na zdraví se dnes používá jen zřídka. Někdy je užitečné jako rozpouštědlo pro infračervenou spektroskopii , protože nad 1600 cm −1 neexistují žádné významné absorpční pásy . Protože chlorid uhličitý nemá žádné atomy vodíku, byl historicky používán v protonové NMR spektroskopii . Kromě toho, že je toxický, je jeho rozpouštěcí schopnost nízká. Jeho použití v NMR spektroskopii bylo do značné míry nahrazeno deuterovanými rozpouštědly . Použití chloridu uhličitého při stanovení oleje bylo nahrazeno různými jinými rozpouštědly, jako je tetrachlorethylen . Protože nemá žádné vazby C-H, chlorid uhličitý neprochází snadno radikálovými reakcemi . Je to užitečné rozpouštědlo pro halogenace buď elementárním halogenem, nebo halogenačním činidlem, jako je N -bromsukcinimid (tyto podmínky jsou známé jako Wohl -Zieglerova bromace ).

Hašení požáru

Mosazný pyrenový hasicí přístroj s chloridem uhličitým
Skleněný glóbus značky Red Comet („ohnivý granát“) obsahující chlorid uhličitý

V roce 1910 společnost Pyrene Manufacturing Company of Delaware podala patent na používání chloridu uhličitého k hašení požárů. Kapalina byla odpařena spalovacím teplem a uhašenými plameny, což byla raná forma hašení plynného ohně . V té době se věřilo, že plyn jednoduše vytlačil kyslík v oblasti poblíž ohně, ale později výzkum zjistil, že plyn ve skutečnosti inhibuje chemickou řetězovou reakci spalovacího procesu.

V roce 1911 si Pyrene nechal patentovat malý přenosný hasicí přístroj, který tuto chemikálii používal. Hasicí přístroj se skládal z mosazné láhve s integrovanou ruční pumpou, která byla použita k vytlačení proudu kapaliny směrem k ohni. Jelikož byl kontejner bez tlaku, mohl být po použití snadno znovu naplněn. Chlorid uhličitý byl vhodný pro kapalné a elektrické požáry a hasicí přístroje byly často přepravovány v letadlech nebo motorových vozidlech.

V první polovině 20. století byl dalším běžným hasicím přístrojem uzavřená skleněná koule na jedno použití známá jako „požární granát“ naplněná buď chloridem uhličitým, nebo slanou vodou. Žárovku lze hodit na základnu plamenů, aby uhasila oheň. Typ chloridu uhličitého by mohl být také instalován do odpruženého nástěnného držáku s omezovačem na bázi pájky . Když se pájka roztaje vysokým teplem, pružina buď rozbije zeměkouli, nebo ji vypustí z držáku, což umožní automatické rozptýlení hasiva do ohně. Známou značkou byla „Red Comet“, která byla různě vyráběna s jiným protipožárním zařízením v oblasti Denveru v Coloradu společností Red Comet Manufacturing Company od svého založení v roce 1919 až do uzavření výrobních operací na začátku 80. let minulého století.

Chladiva

Před Montrealským protokolem byla k výrobě chlorfluoruhlovodíkových chladiv R-11 ( trichlorfluormethan ) a R-12 ( dichlorodifluormethan ) použita velká množství chloridu uhličitého . Tato chladiva však hrají roli při poškozování ozónové vrstvy a byla vyřazena. Chlorid uhličitý se stále používá k výrobě méně destruktivních chladiv. K detekci neutrin je použit chlorid uhličitý vyrobený z těžkého chloru-37 .

Galerie

  • Hemisférické a globální průměrné koncentrace CCl 4 (NOAA/ESRL).

  • Časové řady atmosférických koncentrací CCl 4 (Walker et al. , 2000).

Reference

externí odkazy