1,1,2-Трихлорэтан

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
1,1,2-Трихлорэтан[1][2][3]
1,1,2-Trichloroethane.svg 1,1,2-trichloroethane-3D-vdW.png
1,1,2-trichloroethane-3D-vdW.png
Общие
Систематическое
наименование
1,1,2-​Трихлорэтан
Традиционные названия Винилтрихлорид; β-трихлорэтан
Хим. формула CH2ClCHCl2
Рац. формула C2H3Cl3
Физические свойства
Состояние бесцветная жидкость
Молярная масса 133,4 г/моль
Плотность 1,44 ± 0,01 г/см³[4]
Поверхностное натяжение 0,03357 Н/м
Энергия ионизации 11 ± 1 эВ[4]
Термические свойства
Температура
 • плавления -36,5 °C
 • кипения 113,9 °C
 • вспышки 29 °C
Пределы взрываемости 6 ± 1 об.%[4]
Уд. теплоёмк. 1113 Дж/(кг·К)
Энтальпия
 • образования -138,49 кДж/моль
Удельная теплота испарения 304400 Дж/кг
Удельная теплота плавления 86500 Дж/кг
Давление пара 19 ± 0 мм рт.ст.[4]
Химические свойства
Растворимость
 • в воде 0,45%
Диэлектрическая проницаемость 7,29
Оптические свойства
Показатель преломления 1,4687
Структура
Дипольный момент 1,55 Д
Классификация
Рег. номер CAS 79-00-5
PubChem
Рег. номер EINECS 201-166-9
SMILES
InChI
RTECS KJ3150000
ChEBI 36018
ChemSpider
Безопасность
Краткие характер. опасности (H)
H302+H312, H331, H351+H412
Меры предостор. (P)
P261, P273, P280, P311
Сигнальное слово Опасно
Пиктограммы СГС Пиктограмма «Череп и скрещённые кости» системы СГСПиктограмма «Опасность для здоровья» системы СГС
NFPA 704
Огнеопасность 0: Негорючее веществоОпасность для здоровья 1: Воздействие может вызвать лишь раздражение с минимальными остаточными повреждениями (например, ацетон)Реакционноспособность 0: Стабильно даже при действии открытого пламени и не реагирует с водой (например, гелий)Специальный код: отсутствуетNFPA 704 four-colored diamond
0
1
0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

1,1,2-Трихлорэтан (винилтрихлорид, β-трихлорэтан) — хлорорганическое соединение, производное этана. Представляет собой бесцветную летучую жидкость со сладковатым запахом.

Получение[править | править код]

Основной лабораторный способ получения заключается в жидкофазном хлорировании винилхлорида. В колбу, снабжённую мешалкой, обратным холодильником и барботёрами для подачи винилхлорида и хлора, вносят 150—200 мл 1,2-дихлорэтана и несколько грамм фенола, который используется в роли ингибитора заместительного хлорирования. В течение нескольких часов в колбу подают газообразный винилхлорид и хлор при температуре 30—40 °C. Газы, которые выходят после обратного холодильника, поглощаются водным раствором щёлочи. Через несколько часов получается реакционная масса, которая содержит примерно 60% необходимого продукта. Через неё продувают азот, после чего промывают и разгоняют на ректификационной колонне. При соблюдении данной методики выход 1,1,2-трихлорэтана составляет 75—80%. В ходе синтеза протекает следующая реакция[5]:

Основных промышленных метода получения имеется два[5]:

  • Жидкофазное хлорирование 1,2-дихлорэтана. На 1 тонну продукта в среднем требуется 741 кг 1,2-дихлорэтана и 532 кг хлора. Процесс включает три стадии:
  1. Синтез 1,1,2-трихлорэтана по реакции. При этом хлор в реакционную смесь, также содержащую 1,2-дихлорэтан, подаётся в количестве, равном примерно 40—50% от стехиометрического, чтобы избежать образования высших хлоридов. Температура на этой стадии составляет 80—90 °C.
  2. Ректификация 1,1,2-трихлорэтана-сырца.
  3. Абсорбционная очистка хлороводорода.
  • Жидкофазное хлорирование винилхлорида. На 1 тонну продукта в среднем требуется 532 кг хлора и 468 кг винилхлорида. Процесс также включает три стадии:
  1. Собственно хлорирование винилхлорида. В данном случае хлор в реакционную смесь поступает с избытком в несколько процентов относительно стехиометрического количества. Температура на этой стадии составляет 20—30 °C.
  2. Щелочная промывка 1,1,2-трихлорэтана. Используется 2—3% раствор щёлочи, который поглощает присутствующие в образовавшейся на первой стадии смеси хлор и соляную кислоту.
  3. Ректификация продукта, перед которой также проводится его сушка.

Помимо этого, существует ещё несколько способов получения 1,1,2-трихлорэтана[5]:

  • Гидрохлорирование 1,2-дихлорэтена в присутствии катализатора, в роли которого может выступать хлорид алюминия:
  • Хлорирование этилена в присутствии инициаторов реакции замещения:

Физические свойства[править | править код]

1,1,2-Трихлорэтан при нормальных условиях представляет собой бесцветную (желтоватый оттенок в техническом продукте) летучую жидкость со сладковатым запахом[3]. Не растворяется в воде (растворимость составляет 0,45% при 20 °C и 0,5% при 80 °C[3]), хорошо растворяется в углеводородах, в любых соотношениях смешивается с этанолом и эфирами[6]. Плотность составляет 1,44 г/см3 при 20 °C и 1,424 г/см3 при 30 °C[3].

Перечень физических констант[2][3]:

Зависимость давления паров от температуры[3]
Температура, °C -24,0 -2,0 8,3 21,6 30,4 35,2 44,0 55,7 73,2 93,0 113,9
Давление паров, кПа 0,13 0,67 1,33 2,67 4,00 5,33 8,00 13,33 26,66 53,32 101,31
Азеотропные смеси 1,1,2-трихлорэтана[3]
Второй компонент Температура кипения, °C Содержание 1,1,2-трихлорэтана, %
Вода 86 83,6
Метиловый спирт 64,5 3,0
Этиловый спирт 112,0 43,0
Тетрахлорэтилен 77,8 30,0

Энергии связей составляют: 390,8 кДж/моль для C—H (группа CH2Cl), 323,4 кДж/моль для C—Cl (группа CHCl2), 335,1 кДж/моль для C—Cl (группа CH2Cl), 363,2 кДж/моль для C—C[2].

Химические свойства[править | править код]

  • Способен дегидролхлорироваться под действием водных растворов щелочей, цианида натрия, жидкого аммиака, третичных аминов при температуре 30—150 °C с образованием винилиденхлорида[7], что используется для промышленного синтеза данного соединения:
  • При определённых условиях (в паровой фазе, на катализаторе, в роли которого может выступать хлорид бария на активированном угле, и при температуре 200 °C, к примеру) дегидрохлорируется с образованием смеси винилиденхлорида и 1,2-дихлорэтилена, причём образуется как цис-изомер крайнего вещества, так и его транс-изомер[7]. В присутствии основных катализаторов (высококипящие амины, фторид калия на пемзе) преимущественно образуется винилиденхлорид[2].
  • В присутствии инициаторов реакций замещения (к примеру, порофора) или под действием света подвержен хлорированию с помощью молекулярного хлора. В результате реакций образуется смесь, состоящая из 1,1,2,2-тетрахлорэтана и 1,1,1,2-тетрахлорэтана[7].
  • Способен замещать атомы хлора на атомы фтора под действием безводного фтороводорода при температуре 50—150 °C в присутствии хлорида олова(II). При этом образуется смесь хлорфторпроизводных этана. К примеру, протекает следующая реакция[7]:

Применение[править | править код]

Реакция дегидрохлорирования 1,1,2-трихлорэтана используется для синтеза винилиденхлорида[2]. Также винилтрихлорид широко используется в качестве растворителя, найдя своё применение в лакокрасочной промышленности и промышленности пластических масс[8]. Так, он служит растворителем для хлорированного каучука и полупродукта, являющегося сырьём для получения более глубокохлорированных веществ, в которых большинство атомов водорода заменены на атомы хлора (к примеру, гексахлорэтан или 1,1,2,2-Тетрахлорэтан)[9].

Безопасность[править | править код]

1,1,2-трихлорэтан является трудногорючей жидкостью. Температура вспышки равна 29 °C, область воспламенения паров в воздухе составляет 8,7—17,4 % по объёму[3].

Обладает токсическим действием. Проникает через неповреждённую кожу. Присутствие 1,1,2-трихлорэтана во вдыхаемом человеком воздухе вызывает головокружение, кашель, головную боль. При длительном и частом контакте с данным соединением наблюдаются нарушения сердечно-сосудистой системы, к примеру, аритмия. Также негативно влияет на нервную систему и печень.

Меры профилактики включают эффективную вентиляцию помещения, соблюдение личной гигиены, герметизацию оборудования и коммуникации. В качестве средства индивидуальной защиты используется фильтрующий промышленный противогаз марки А, а при высокой концентрации 1,1,2-трихлорэтана в воздухе применяется шланговый изолирующий противогаз. Защита глаз осуществляется с помощью масок, защита кожи — при помощи защитных перчаток и специальной одежды.

При отравлении данным веществом следует немедленно удалить пострадавшего из зоны высокой концентрации 1,1,2-трихлорэтана на свежий воздух. Промыть кожу водой с мылом, одежду, если она загрязнена, требуется снять. При попадании соединения на кожу или в глаза необходимо промыть их большим количеством воды, а также обратиться к врачу и провести госпитализацию[10].

Рекомендуемая ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений составляет 45 мг/м3[7], в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования — 0,005 мг/л[11].

Транспортирование и хранение[править | править код]

1,1,2-трихлорэтан перевозят в стальных железнодорожных цистернах с верхним сливом либо в стальных бочках. Данные бочки транспортируют в крытых железнодорожных вагонах или автомашинах. Хранят рассматриваемое вещество в специальных ёмкостях либо бочках в неотапливаемых складских помещениях[9].

Примечания[править | править код]

  1. 1,1,2-Trichloroethane (англ.). Sigma-Aldrich.
  2. 1 2 3 4 5 6 Кнунянц и др., 1998, с. 10.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 Ошин, 1978, с. 138—139.
  4. 1 2 3 4 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0628.html
  5. 1 2 3 Ошин, 1978, с. 140—144.
  6. Никольский и др., 1971, с. 1128-1129.
  7. 1 2 3 4 5 Ошин, 1978, с. 140.
  8. Наметкин, 1955, с. 776.
  9. 1 2 Ошин, 1978, с. 145.
  10. Москвин, 2004, с. 558.
  11. Москвин, 2004, с. 1064.

Литература[править | править код]

  • Промышленные хлорорганические продукты / под ред. Л. А. Ошина. — М.: Химия, 1978. — 656 с.
  • Новый справочник химика и технолога. Радиоактивные вещества. Вредные вещества. Гигиенические нормативы / под ред. А. В. Москвина. — СПб.: Профессионал, 2004. — 1142 с. — ISBN 5-98371-025-7.
  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — 783 с.
  • Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
  • С.С. Наметкин. Химия нефти / А.В. Топчиев. — М.: Издательство академии наук СССР, 1955.