Тетрафторэтан

Тетрафторэтан
Общие
Систематическое наименование	Тетрафторэтан
Традиционные названия	Тетрафторэтан, Фреон-134a, R-134a
Хим. формула	C2H2F4
Рац. формула	C2F4H2
Физические свойства
Состояние	бесцветный газ
Молярная масса	102.03 g/mol г/моль
Термические свойства
Температура
• плавления	-103.3 °C
• кипения	-26.3 °C
• вспышки	негорюч °C
Критическая точка	температура: 101.5 °C давление: 4.06 МПа плотность:
Классификация
Рег. номер CAS	811-97-2
PubChem	13129
Рег. номер EINECS	212-377-0
SMILES	C(C(F)(F)F)F
InChI	InChI=1S/C2H2F4/c3-1-2(4,5)6/h1H2 LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N
RTECS	KI8842500
ChemSpider	12577
Безопасность
NFPA 704	0 1 1
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Тетрафторэтан — общее название двух изомеров: 1,1,2,2-тетрафторэтана и 1,1,1,2-тетрафторэтана. Оба изомера относятся к фторорганическим соединениям и являются фторуглеводородами этанового ряда. Оба изомера служат альтернативной заменой озоноразрушающим хлорфторуглеродам.

1,1,2,2-тетрафторэтан CF₂H — CF₂H (R 134, HFC 134). Озоноразрушающий потенциал (ODP) равен нулю, то есть он не разрушает озоновый слой. Температура кипения (-26,3° C). Торговая марка (СССР, РФ) — хладон-134. Хладон-134 служит основой озонобезопасного смесевого хладоагента СМ-1 (массовый состав, %: хладон-134 — 62,9; хладон 218-32,6; н-бутан -4,5), который близок к хладону-12 (дифтордихлорметану) по теплофизическим характеристикам и хорошо растворяется в минеральном масле.

1,1,1,2-тетрафторэтан CF₃—CFH₂ (R-134a, HFC-134a). Торговая марка (СССР, РФ) — хладон-134a, торговая марка США — фреон-134a. Символ a обозначает асимметрию молекулы тетрафторэтана — 1,1,2,2-тетрафторэтан — симметричен, 1,1,1,2-тетрафторэтан — асимметричен.

Метод синтеза 1,1,2,2-тетрафторэтана — каталитическое гидрирование тетрафторэтилена :

${\displaystyle {\mathsf {CF_{2}{\text{=}}CF_{2}+H_{2}\rightarrow CHF_{2}{\text{-}}CHF_{2}}}}$

Метод синтеза 1,1,1,2-тетрафторэтана включает каталитическое гидрофторирование трихлорэтилена в две стадии :

${\displaystyle {\mathsf {CCl_{2}{\text{=}}CHCl+3HF\rightarrow CF_{3}{\text{-}}CH_{2}Cl+2HCl}}}$

${\displaystyle {\mathsf {CF_{3}{\text{-}}CH_{2}Cl+HF\rightarrow CF_{3}{\text{-}}CH_{2}F+HCl}}}$

Альтернативными методами синтеза 1,1,1,2-тетрафторэтана являются способы, основанные на фторировании органических соединений обеднённым гексафторидом урана. В качестве исходного органического сырья можно использовать 1,1-дифторэтилен (фтористый винилиден)^[1]:

${\displaystyle {\mathsf {CF_{2}{\text{=}}CH_{2}+UF_{6}\rightarrow CF_{3}{\text{-}}CH_{2}F+UF_{4}}}}$

или 1,1,1-трифторэтан (хладон-143a):

${\displaystyle {\mathsf {CF_{3}{\text{-}}CH_{3}+UF_{6}\rightarrow CF_{3}{\text{-}}CH_{2}F+UF_{4}+HF}}}$

Тетрафторэтан совместим с большинством традиционно используемых конструкционных материалов, за исключением магния, свинца, цинка, и алюминиевых сплавов с содержанием магния более 2 %. Тесты на хранение R134a в присутствии воды показали хорошую гидролизную устойчивость на металлах, таких как алюминий, латунь, медь, ферритовая сталь и нержавеющая сталь V2A^[2].

При действии тетрафторэтана на следующие пластмассы или эластомеры — наблюдается незначительное набухание: полиэтилен (PE), полипропилен (PP), поливинилхлорид (PVC), полиамид (PA), поликарбонат (PC), эпоксидная смола, политетрафторэтилен (PTFE), полиацетал (POM), хлорпренкаучук (CR), акрилнитрил-бутадиенкаучук (NBR) и гидрированный акрилнитрил-бутадиенкаучук (HNBR). Для уплотнений применимы материалы группы этилен-пропилен-диен-каучука (EPDM). Уплотнения из фторкаучука для R134a не рекомендуются. При выборе материала для уплотнений холодильных установок следует соблюдать их совместимость с планируемым к использованию смазочным материалом, в частности, полиэфирное масло может оказаться несовместимым с маслобензостойкой резиной, которая сама по себе устойчива к тетрафторэтану. Также следует учитывать фактор возможного охлаждения уплотнения; например, химически инертный поливинилхлорид при отрицательных температурах теряет эластичность.

R134a совместим с рядом уплотняющих материалов, например: как «Хайпалон 48», «Буна-Н», «Нордел», «Неопрен», а также со шлангами, футерованными внутри нейлоном (полиамидом) или неопреном.

Молекула тетрафторэтана (хладагент R134a) имеет меньшие размеры, чем молекула тетрафторметана (хладагент R12), что делает более значительной опасность утечек. При попадании воздуха в систему и сжатии могут образовываться горючие смеси^[3].

Из-за значительного потенциала глобального потепления GWP рекомендуется применять тетрафторэтан в герметичных холодильных системах. Влияние тетрафторэтана на парниковый эффект в 1300 раз сильнее, чем у СО₂ ^[3].

Например, выброс в атмосферу одной заправки тетрафторэтана из бытового холодильника (около 140 г) соответствует выбросу 170 кг СО₂. Так как в Европе в среднем 448 г. СО₂ образуется при производстве 1 кВт×ч энергии, таким образом этот выброс соответствует производству 350 кВт×ч энергии.