تترافلوئورواتان

خواص فیزیکی و شیمیایی

1، 1، 1، 2-تترافلوئورواتان معمولاً با نام‌های R134a، HFC134a و HFC-134a شناخته می‌شود. این یک نوع ماده شیمیایی بی رنگ، غیر سمی و غیر سوزاننده است. در آب نامحلول است (67 میلی گرم در لیتر، 25 درجه) اما در اتر محلول است و ارزش بالقوه آن برای تخریب لایه ازن 0 است. ویژگی ترمودینامیکی آن بسیار شبیه به CFC-12 است در حالی که امنیت آن قابل مقایسه با CFC-12 است و بنابراین به عنوان بهترین جایگزین برای CFC-12 شناخته شده است. اگرچه برخی از اثرات گلخانه‌ای برای HFC{15}}a (HGWP=0.28) وجود دارد، این تأثیری ندارد که آن را به جایگزین ODS (مواد تخریب‌کننده ازن) انتخابی اولیه تبدیل کند. 1، 1، 1، 2-تترافلوئورواتان (HFC-134a یا HFA{24}}a) نسل جدیدی از ترکیبات غیرکلروفلوروکربنی به عنوان مواد جانبی دارویی است. این عمدتا به عنوان عامل پیشران موجود در عامل مه در درمان آسم و بیماری اختلالات تنفسی مزمن استفاده می شود. در مقایسه با پیشران دارویی کلاس CFC سنتی، مزیت HFC{26}a عاری از اتم کلر است و بنابراین دارای ارزش ODP (پتانسیل تخریب لایه ازن) و ارزش GWP (پتانسیل گرمایش جهانی) بدون تخلیه ازن و تولید مه دود فتوشیمیایی است. و از نظر شیمیایی بی اثر و از نظر سم شناسی بی خطر است. همچنین نوعی مکمل دارویی سازگار با محیط زیست است و همچنین در حال حاضر به عنوان جایگزین اصلی CFC موجود در آئروسل که لایه ازن را تخریب می کند استفاده می شود.

مبردهای دوستدار محیط زیست

تترافلوئورواتان (R{0}}a) پرمصرف ترین مبرد در دمای کم یا متوسط ​​است. با توجه به عملکرد کلی عالی تترا فلوئورواتان (HFC{2}}a)، به یک جایگزین بسیار موثر و ایمن برای محصولات CFC-12 تبدیل شده است. به طور عمده در مناطق مختلف با استفاده از مبرد R-12 (R12، Freon 12، F{7}}، CFC-12، Freon 12، dichlorodifluoromethane) از جمله: یخچال‌ها، فریزرها، توزیع‌کننده‌های آب استفاده می‌شود. ، تهویه مطبوع خودکار، تهویه مطبوع مرکزی، رطوبت گیر، سردخانه، تبرید تجاری، دستگاه های یخ ساز، دستگاه بستنی ساز، واحدهای تغلیظ سردخانه و سایر تجهیزات برودتی. همچنین می‌توان آن را در زمینه‌های پیش‌ران‌های آئروسل، آئروسل‌های پزشکی، پیشران آفت‌کش‌ها، عامل کف‌کننده فیزیکی پلیمری (پلاستیک) و گاز محافظ آلیاژ منیزیم به کار برد.

در حالی که مبرد تترافلوئورواتان (R{0}}a) محبوب ترین انتخاب به عنوان جایگزین فرون R12 برای استفاده در تجهیزات تبرید تازه نصب شده است، به دلیل اینکه R134a از نظر خواص فیزیکی و شیمیایی با R12 متفاوت است، عملکرد چرخه نظری و همچنین روغن کمپرسور اعمال شده، برای تعمیرات پس از فروش تجهیزات سردخانه با نصب اولیه تعمیرات تجهیزات برودتی مبرد R12، در صورت نیاز به افزودن یا تعویض مبرد، چاره ای جز افزودن R12 ندارید. معمولاً افراد نمی‌توانند مستقیماً از مبرد تترا فلوئورواتان (R-134a) برای جایگزینی R12 استفاده کنند (که معمولاً "بدون جایگزینی فاجعه‌آمیز" نامیده می‌شود).

فاز گاز مایع و سنتز فاز گاز تترا فلورواتان

مزیت روش گاز-مایع این است که در واکنش مرحله اول تقریباً می تواند از کلیه تجهیزات و فناوری، فرآیندهای شستشوی فاز مایع، شستشوی قلیایی و خشک کردن برای تولید اصلی محصولات فریون استفاده کند. این می تواند به طور موثر مصرف انرژی را کاهش دهد. این فرآیند، برای کارخانه قدیمی تولید اولیه CFCها، یک مسیر قابل انجام است. با این حال، مرحله دوم واکنش تعادلی با نرخ تبدیل یک طرفه گاز کم و طول عمر کوتاه کاتالیزور و سایر نواقص است. بنابراین، این مرحله فرآیند فاز بخار- مایع را برای اعمال در مسیر فرآیند برای تولید در مقیاس بزرگ محدود می‌کند.

روش فاز گاز از تری کلرواتیلن (TCE) و هیدروژن فلوراید بی آب (HF) برای واکنش در عمل یک کاتالیزور حاوی کروم استفاده می کند. اولین مرحله از واکنش‌های افزودن و جایگزینی، HCFC-133a تولید می‌کند، و سپس با HF در حضور کاتالیزور مبتنی بر کروم واکنش داده می‌شود تا محصول نهایی، تترافلورواتان (HFC{3}}a) تولید شود. دمای 350 تا 380 درجه واکنش مرحله دوم روش فاز گاز نسبتاً دشوار است و نرخ تبدیل معمولاً فقط حدود 20٪ است. بنابراین، در تولید صنعتی، مردم بیشتر از روش چرخه پیوسته استفاده می کنند تا مقدار زیادی از مواد خام بازیافت شود تا محصولات واسطه سمی و خطرناک را کاهش دهد و همچنین عملکرد کلی را بهبود بخشد.

روش فاز گازی دارای مزایای زیادی از جمله فرآیند واکنش به راحتی قابل کنترل، مقدار کمی آلودگی زباله و استفاده آسان برای تولید مداوم در مقیاس بزرگ است. در حال حاضر روش فاز گاز به تدریج جایگزین روش فاز مایع و روش فاز مایع گازی شده است تا به جریان اصلی تولید تترافلورواتان (HFC{5}}a) در جهان تبدیل شود.

اقدامات احتیاطی برای دستکاری

اقدامات فنی: باید در مکانی با تهویه مناسب دستکاری شود. در شرایط فشار بالا، مطمئن شوید که فشار داخلی دستگاه واکنش از فشار سیلندر تجاوز نکند. برای اهداف ایمنی، مسیر جریان گاز باید با شیر چک نصب شود. قبل از تمام شدن محتویات، شیر چک را جدا نکنید. هنگام جابجایی از تجهیزات محافظ استفاده کنید. دست ها و صورت را پس از دست زدن به طور کامل بشویید.

اقدامات احتیاطی: از تماس با پوست، چشم و لباس خودداری کنید.

شرایط نگهداری: از تابش آفتاب دوری کنید. آن را در مکانی با تهویه مناسب نگهداری کنید. آن را در معرض محیط بالای 40 درجه قرار ندهید. محل نگهداری آن را قفل کرده است. آن را دور از مواد ناسازگار مانند اکسیدان نگهداری کنید.

استفاده می کند

می توان از آن به عنوان مبرد در یخچال و یخچال و تهویه مطبوع خودرو و همچنین پیشرانه آئروسل پزشکی و آرایشی استفاده کرد.

می توان از آن به عنوان آنتی بیوتیک حیوانی با کیفیت پایدار استفاده کرد. ایجاد مقاومت دارویی و مقاومت متقاطع آسان نیست و فعالیت ضد باکتریایی بالایی در داخل بدن دارد. این عمدتا برای درمان بیماری E. coli در دام و طیور، وبا، اسهال خونی، عفونت های مزمن تنفسی و سایر بیماری ها استفاده می شود.

روش های تولید

تترافلوئورواتان را می توان با چندین روش مختلف تهیه کرد. با این حال، مسیرهای آماده سازی زیر روش های مورد استفاده را نشان می دهد:

ایزومریزاسیون/هیدروفلورینه کردن 1،1،2-تری کلرو-1،2،2-تری فلوئورواتان (CFC-113) به 1،1-دی کلرو-1 ,2,2,{12}}تترافلوئورواتان (CFC{13}}a)، به دنبال هیدرودکلره دومی. هیدروفلوئوراسیون تری کلرواتیلن، از طریق 1-کلرو{15}}،{17}} تری فلوئورواتان (HCFC{18}}a).

توضیحات کلی

گازی بی رنگ با بوی خفیف اتری. بخارات سنگین تر از هوا هستند. به صورت مایع تحت فشار بخار خود حمل می شود. نقطه اشتعال 351 درجه فارنهایت. استنشاق در غلظت های بالا مضر است و ممکن است بدون هشدار باعث بی نظمی قلب، بیهوشی یا مرگ شود. تماس مایع ممکن است باعث سرمازدگی شود. بخارات می توانند جایگزین اکسیژن موجود شوند.

قابلیت اشتعال و انفجار

غیر قابل اشتعال.

کاربردهای دارویی

تترا فلوئورواتان یک پیشرانه آئروسل هیدروفلوئوروکربن (HFC) یا هیدروفلوئوروآلکان (HFA) است (حاوی هیدروژن، فلوئور و کربن) در مقابل CFC (کلر، فلوئور و کربن). فقدان کلر در مولکول و وجود هیدروژن فعالیت تخریب لایه ازن را عملاً به صفر می رساند. از این رو تترافلوئورواتان جایگزینی برای CFCها در فرمولاسیون استنشاقی های با دوز اندازه گیری شده (MDIs) است. این ماده جایگزین CFC{0}} به عنوان مبرد و پیشرانه شده است زیرا اساساً فشار بخار یکسانی دارد. مقدار بسیار کم کائوری-بوتانول و پارامتر حلالیت آن نشان می دهد که حلال خوبی برای سورفکتانت های رایج برای MDI ها نیست. سوربیتان تریولات، سوربیتان سسکوئولات، اسید اولئیک و لسیتین سویا حلالیت محدودی در تترافلورواتان نشان می‌دهند و مقدار سورفکتانتی که در واقع حل می‌شود ممکن است برای پراکندگی آسان دارو کافی نباشد. تا 10% اتانول ممکن است برای افزایش حلالیت استفاده شود.

هنگامی که تترا فلوئورواتان (P{0}}a) برای آئروسل‌های دارویی و MDI استفاده می‌شود، درجه دارویی باید مشخص شود. گریدهای صنعتی ممکن است به دلیل مشخصات ناخالصی آنها رضایت بخش نباشد.

ایمنی

تترافلوئورواتان به عنوان مبرد و به عنوان یک پیشرانه غیر CFC در آئروسل های مختلف از جمله دارو های موضعی و MDI ها استفاده می شود. تترافلوئورواتان زمانی که طبق دستور مصرف شود غیر سمی و غیر تحریک کننده در نظر گرفته می شود. هنگامی که قرار گرفتن در معرض بخار کمتر از حد مجاز قرار گرفتن در معرض (AEL) 1000 ppm، 8- ساعت و 12- ساعت میانگین وزنی (TWA) باشد، خطر حاد یا مزمن وجود ندارد. از این نظر همان مقدار آستانه آستانه (TLV) برای CFC{4}} را دارد. استنشاق بخارهای تترافلوئورواتان با غلظت بالا می‌تواند مضر باشد و شبیه بخارات CFC است{5}}. استنشاق عمدی بخارات تترافلوئورواتان می تواند خطرناک باشد و ممکن است باعث مرگ شود. همان برچسب‌گذاری مورد نیاز در آئروسل‌های CFC برای آنهایی که حاوی تترافلوئورواتان به‌عنوان پیشرانه هستند (به استثنای الزامات EPA) مورد نیاز است.

سرطان زایی

نتایج حاصل از سه مطالعه سرطان زایی استنشاقی مادام العمر با HFC 134a منتشر شده است. اولین مورد شامل قرار گرفتن در معرض گروه‌های 80 موش صحرایی نر و 80 موش ماده با سطوح کمتر یا مساوی 50،{4}} ppm 6 ساعت در روز، 5 روز در هفته به مدت 2 سال بود. افزایش تومورهای سلول لیدیگ مشاهده شد. در موش‌های صحرایی با غلظت 50،{9}} ppm (30%) در مقایسه با گروه شاهد در معرض هوا (12%). به همین ترتیب، افزایش هیپرپلازی سلول لیدیگ وجود داشت. هیچ اثری در 10،{14}} ppm (370) مشاهده نشد. مطالعه دوم با موش‌ها شامل مواجهه فقط با استنشاق پوزه در سطوح کمتر یا مساوی 50،{18}} ppm 1 ساعت در روز، 7 روز در هفته به مدت 108 هفته بود. همان محققین یک مطالعه مادام العمر روی موش ها انجام دادند. در این مطالعه، گروه‌هایی از موش‌ها به مدت 104 هفته در معرض سطوح فقط پوزه کمتر یا مساوی 75،{24}} ppm 1 ساعت در روز، 7 روز در هفته قرار گرفتند. هیچ عوارض جانبی در موش و موش مشاهده نشد. از آنجایی که کل دوز دریافتی موش‌ها در سطح مواجهه بالای این مطالعه کمتر از مطالعه کالینز بود، این گزارش از مشاهده 10،{29}} ppm، 6 ساعت در روز، 5 روز در هفته برای 2 سال NOEL بود. به موش ها 300 میلی گرم HFC 134a در روغن ذرت 5 روز در هفته به مدت 52 هفته داده شد و در مجموع به مدت 125 هفته نگهداری شدند. هیچ مدرکی دال بر سرطان زایی وجود نداشت.

ناسازگاری ها

ناسازگاری عمده تترافلورواتان عدم اختلاط آن با آب است. از آنجایی که تترافلوئورواتان دارای ارزش کائوری-بوتانول بسیار پایینی است، حلال بسیار ضعیفی برای اکثر داروهای مورد استفاده در فرمولاسیون MDI در نظر گرفته می شود. همچنین حلالیت کمی را برای برخی از سورفکتانت های MDI معمولی نشان می دهد.

وضعیت نظارتی

در پایگاه داده مواد غیر فعال FDA (فرمولاسیون آئروسل برای استنشاق و کاربردهای بینی) گنجانده شده است. شامل داروهای غیر تزریقی دارای مجوز در بریتانیا.