Гексахлорэтан(HCE) представляет собой бесцветный кристаллический порошок с запахом камфары-, молекулярная формула C2Cl6, CAS 67-72-1, нерастворимый в воде и растворимый в большинстве органических растворителей, таких как спирты, бензол, хлороформ и масла. Это органическое вещество, используемое в качестве сырья для органического синтеза и дегазатора алюминия и его сплавов. Это один из самых токсичных хлорированных углеводородов, оказывающий токсическое воздействие на центральную нервную систему человека. Стабильный, должен быть вдали от сильных окислителей, сильных щелочей, металлов, помещен в среду, избегающую легкой сушки. HCE может сублимироваться, постепенно улетучиваться на воздухе; химическая стабильность, при контакте с водой при комнатной температуре не разлагается, в растворах кислот и щелочей не вступает в реакцию; реакция с хлоридом цинка с образованием четыреххлористого углерода; HCE восстанавливали цинком и серной кислотой с получением тетрахлорэтилена; высокотемпературный пиролиз дает четыреххлористый углерод, тетрахлорэтилен и газообразный хлор. Его применяют в органическом синтезе, медицине и т. д., а также как растворитель.
|
Химическая формула |
C2Cl6 |
|
Точная масса |
234 |
|
Молекулярный вес |
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%) |
|
|
|
Температура плавления 183 – 185 градусов (разл.) (лит.), Точка кипения 186 градусов, Плотность: 2,091 г/мл при 25 градусах (лит.), Плотность пара 8,16 (по воздуху), Давление пара 0,4 мм рт. ст. (20 градусов C), Показатель преломления 1,5282 (оценка), Температура вспышки 9 градусов, Условия хранения 2-8 градусов C, Растворим в спирте, бензоле, хлороформе, эфире. , кристаллы или кристаллический порошок , цвет белый , растворимость в воде 0,05 г/л ( 22 oC ) , Merck 14,4679 , BRN 1740341 , константа закона Генри 1,43 , 2,81 и 5,31 при 10 , 20 и 30 градусах соответственно ( Munz and Roberts , 1987 ) , Знак опасных грузов Xn, N, T, F, Перевозка опасных грузов № ООН 9037, Токсичные MLDi. в. у собак: 325 мг/кг (Барсум, Саад).
Настоящее изобретение относится кгексахлорэтанПроцесс синтеза, который включает следующие этапы:
(1) Поместите тетрахлорэтилен в котел для хлорирования, а затем медленно введите жидкий хлор для проведения реакции хлорирования при атмосферном давлении;
(2) После того, как температура достигнет 80–90°C, увеличьте поток хлора до 25–30 кг/ч и контролируйте температуру на уровне 105–110°C в течение 3–8 часов, чтобы достичь конечной точки хлорирования, затем остановите поток хлора и держите его в тепле в течение 2–4 часов, чтобы получить продукт хлорирования:
(3) Хлорированный продукт нейтрализуют раствором гидроксида натрия для промывки щелочью и наслаивания. Верхняя жидкость после нейтральной реакции поступает в систему сточных вод, а нижняя жидкость поступает в кристаллизатор;
(4) После кристаллизации нижней жидкости в кристаллизаторе при комнатной температуре в течение 9–11 часов ее центрифугируют, сушат, а затем охлаждают естественным путем для получения готового гексахлорэтана. Центрифугированная маточная жидкость возвращается в котел хлорирования для повторного использования.
Изобретение имеет то преимущество, что способ синтеза по изобретению может снизить потенциальную угрозу безопасности, трудоемкость и обеспечить содержание продукта.
Молекулярная структура и основные свойства
Химическая формулагексахлорэтанэто C₂Cl₆. Молекулярная структура состоит из двух атомов углерода, соединенных одинарными связями, причем каждый атом углерода образует связь с тремя атомами хлора, в результате чего образуется симметричная структура Cl₃C-CCl₃. Эта высокосимметричная молекулярная конфигурация наделяет его уникальными физическими и химическими свойствами. При нормальной температуре и давлении гексахлорэтан выглядит как белое или бесцветное кристаллическое вещество со специфическим запахом, похожим на камфару. Его температура плавления составляет 183-185 градусов, температура кипения — 186 градусов (сублимация непосредственно при стандартном атмосферном давлении), а плотность — 2,091 г/см³ (при 25 градусах), что указывает на относительно высокую молекулярную массу и плотность.
Стабильность и реакционная способность
Гексахлорэтан демонстрирует превосходную химическую стабильность при нормальной температуре и давлении и классифицируется как негорючее-вещество. Однако его устойчивость имеет определенные граничные условия:
Высоко-разложение при высоких температурах
Когда температура превышает 300 градусов, гексахлорэтан начинает разлагаться, выделяя токсичные и едкие газы, в том числе фосген (COCl₂) и хлористый водород (HCl). Это свойство требует строгого контроля условий окружающей среды во время-высокотемпературной обработки или хранения.
Реакционная способность с металлами
Когда гексахлорэтан вступает в контакт с щелочными металлами (такими как натрий и калий) и сильными окислителями (такими как концентрированная азотная кислота и перманганат калия), он может вступать в бурные реакции с образованием хлоридов и хлоридов металлов. Кроме того, он может выделять газообразный водород при реакции с активными металлами, такими как порошок цинка и алюминия, что представляет опасность взрыва.
Растворимость в растворителях
Гексахлорэтан мало растворим в воде (при 25 градусах растворимость составляет примерно 50 мг/л), но легко растворим в органических растворителях, таких как этанол, бензол, хлороформ и эфир. Эта характеристика растворимости делает его ценным в органическом синтезе и промышленной экстракции.
Термодинамические свойства и поведение при фазовых превращениях
Поведение фазового превращения гексахлорэтана демонстрирует уникальность:
Характеристики сублимации: температура кипения близка к температуре плавления (с разницей всего в 1-2 градуса), а при нагревании при нормальном атмосферном давлении он непосредственно переходит из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую стадию. Эта характеристика дает ему преимущество в процессах вакуумной дистилляции и сублимационной очистки.
Давление пара и летучесть: При 20 градусах давление пара составляет 0,21-0,4 мм рт.ст., что указывает на умеренную летучесть при комнатной температуре. Его необходимо хранить в герметичном и темном месте, чтобы предотвратить длительное воздействие, которое может привести к потере качества.
Кинетика термического разложения. Реакция разложения при высоких-температурах протекает по сложному механизму, образующиеся в результате фосген и хлористый водород обладают сильной токсичностью и коррозионной активностью. С продуктами разложения необходимо обращаться с помощью специального оборудования.
Химические связи и межмолекулярные силы
Связь C-Cl в молекуле гексахлорэтана имеет высокую энергию связи (около 339 кДж/моль), что придает молекуле общую стабильность. Межмолекулярные силы представляют собой в основном силы Ван-дер-Ваальса. Из-за сильной электроотрицательности атома хлора между молекулами существуют слабые дипольные-дипольные взаимодействия. Эти силы влияют на его физическое состояние:
Кристаллическая структура
гексахлорэтанОсажденный из этанола или эфира, образует орторомбические белые игольчатые кристаллы-подобные, причем молекулы в кристаллах располагаются в компактную структуру за счет сил Ван-дер-Ваальса.
Поведение плавления
Плавление требует преодоления межмолекулярных сил, что приводит к относительно высокой температуре плавления (183-185 градусов), что связано с молекулярной массой (236,72 г/моль) и молекулярной симметрией.
Экологическое химическое поведение
Экологическое поведениегексахлорэтанобусловлено его физическими и химическими свойствами:
Адсорбция почвы:Сильно адсорбируется в почве, имеет медленную скорость миграции, может сохраняться в течение длительного времени и загрязнять грунтовые воды.
Распределение воды:Низкая растворимость в воде (0,05 г/л, 22 град.), но легко адсорбируется органическими веществами и попадает в пищевую цепь путем биоаккумуляции.
Атмосферный транспорт:Средняя летучесть, может распространяться через атмосферу и образовывать загрязнения на большие расстояния.
Химическое поведение в промышленных применениях
Химические свойства гексахлорэтана позволяют использовать его в нескольких-областях:
Рафинирование металлов:В качестве де-агента при рафинировании алюминия и алюминиевых сплавов он подвергается высоко-реакции разложения для удаления водорода и включений из расплавленного металла, тем самым повышая чистоту металла.
Органический синтез:В качестве хлорирующего реагента в определенных органических реакциях или в качестве растворителя в специальных системах синтеза.
Военное применение:Используется в дымовых шашках и сигнальных устройствах, используя свойство сублимации для быстрого формирования стойкой дымовой завесы.
Полимерные добавки:Улучшите огнестойкость и сродство полимеров к красителям за счет химического введения функциональных групп.
Соображения безопасности и токсичности
Химические свойствагексахлорэтантесно связаны с его токсичностью:
Острая токсичность
Вдыхание паров высокой концентрации может вызвать угнетение центральной нервной системы, проявляясь такими симптомами, как головокружение и тошнота.
Хронические эффекты
Длительное-воздействие может привести к повреждению печени и почек. Эксперименты на животных показали потенциальный вред для нервной системы и репродуктивной системы.
Экологический риск
Продукты распада фосгена и хлористого водорода обладают острой токсичностью. Процесс утилизации отходов должен строго контролироваться.
Часто задаваемые вопросы
1. Почему когда-то это был химический призрак «дымового поля битвы»?
Гексахлорэтан, смешанный с цинковым порошком, когда-то был основным компонентом военных зажигательных веществ. После сгорания образовался высокотоксичный фосген (COCl₂) и густой хлор-содержащий дым. Эта «дымовая завеса из шести-хлорэтанов», широко использовавшаяся во время Второй мировой войны, не только скрывала поле боя, но и вызывала скрытое и долгосрочное-повреждение дыхательной системы незащищенных солдат, становясь серым наследием между ранними химическими отравляющими веществами и несмертельным оружием.
2. Как стать «невидимым долотом» в палеонтологии?
В процессе подготовки окаменелостей гексахлорэтан использовался в качестве растворителя для размягчения и удаления окружающей породы. Его высокая плотность и низкая летучесть позволили проводить микро-травление хрупких окаменелостей. Однако из-за его токсичности и возможного присутствия разрушительных соединений хлора теперь его заменили более безопасные технологии, что служит предостережением в истории развития лабораторной безопасности.
3. Почему в металлургической промышленности это считается «созданием противоречия»?
Являясь эффективным дегазатором расплавов алюминия и его сплавов (выделяя хлор для удаления водорода), гексахлорэтан значительно улучшает качество металла. Однако при высоких температурах он одновременно генерирует высокоагрессивные хлористый водород и вещества-предшественники диоксинов. Эта двойственная природа «чистой металлургии» и «токсичного загрязнения» отражает техническую этическую дилемму, которая уже давно стоит на учете в промышленных процессах.
4. Как он действует как «климатическая капсула времени» в полярных исследованиях?
Благодаря своей химической инертности и стойкости гексахлорэтан может оставаться в атмосфере в течение нескольких десятилетий и откладывается в кернах полярных льдов посредством циркуляции. Современный химический анализ ледяных кернов позволяет точно проследить историческую траекторию конкретной промышленной деятельности во всем мире с середины-20-го века до конца 20-го века, обнаружив пики его концентрации, и стал одним из менее известных индикаторов геологических маркеров антропоцена.
горячая этикетка : гексахлорэтан Кас 67-72-1, поставщики, производители, завод, опт, купить, цена, оптом, продажа