Vinylklorid
Strukturel formel | ||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Generel | ||||||||||||||||
Efternavn | Vinylklorid | |||||||||||||||
andre navne |
|
|||||||||||||||
Molekylær formel | C 2 H 3 Cl | |||||||||||||||
Kort beskrivelse |
farveløs og lugtfri gas |
|||||||||||||||
Eksterne identifikatorer / databaser | ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
ejendomme | ||||||||||||||||
Molar masse | 62,5 g mol −1 | |||||||||||||||
Fysisk tilstand |
gasformig |
|||||||||||||||
massefylde |
2,86 kg m −3 (0 ° C og 1,013 bar) |
|||||||||||||||
Smeltepunkt |
−153,7 ° C |
|||||||||||||||
kogepunkt |
−13,4 ° C |
|||||||||||||||
Damptryk |
0,33 M Pa (20 ° C) |
|||||||||||||||
opløselighed |
|
|||||||||||||||
Dipole øjeblik | ||||||||||||||||
Brydningsindeks |
1,3700 (20 ° C) |
|||||||||||||||
Sikkerhedsinstruktioner | ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
MAK |
|
|||||||||||||||
Toksikologiske data | ||||||||||||||||
Termodynamiske egenskaber | ||||||||||||||||
ΔH f 0 |
37,2 kJ / mol |
|||||||||||||||
Så vidt muligt og sædvanligt anvendes SI-enheder . Medmindre andet er angivet, gælder de givne data for standardbetingelser . Brydningsindeks: Na-D-linje , 20 ° C |
Vinylchlorid ( chlorethen , også monochlorethen eller - faktisk forældet - monochlorethylen ), forkortet VC , er en farveløs, brandfarlig, narkotisk gas med en let sød, klorlignende lugt i høje koncentrationer . Det er det basiske stof til produktion af polyvinylchlorid (PVC). Vinylchlorid blev opdaget af Henri Victor Regnault .
Ekstraktion og præsentation
Historisk procedure
Den første proces til teknisk produktion af vinylchlorid blev udviklet af kemifabrikken Griesheim-Elektron . Derefter acetylen med hydrogenchlorid i en hydrochlorering ved temperaturer på 140-200 ° C ved normalt tryk, kviksølv (II) chlorid - katalysatorer , som på trækul omsættes understøttes.
Hele reaktionen foregår i gasfasen og udføres i rørbundt reaktorer , som afkøler den exoterme reaktion (AH R = -98,8 kJ · mol -1 ) ved hjælp af en olie kredsløb. Acetylenomdannelsen er næsten kvantitativ ved 96-97%, og vinylchloridselektiviteten er 98-99%. Processen er generelt meget selektiv og kræver lidt udstyr.
Anvendelsen af acetylen som råmateriale til industriel vinylchloridproduktion har mistet meget af sin betydning i de sidste par årtier. De høje omkostninger ved acetylen i modsætning til billigere og lettere tilgængelige råmaterialer baseret på petrokemisk produktion , især ethen , betød, at der ved årtusindskiftet kun blev produceret 5% vinylchlorid på basis af acetylen.
Situationen har ændret sig markant igen i de senere år. I dag er næsten 23% vinylchlorid igen fremstillet af acetylen. Dette kan forklares ved, at den nuværende syntese af vinylchlorid baseret på acetylen (ofte også i processer kombineret med EDC-ruten), især i regioner, hvor acetylen stadig er billig til rådighed som råmateriale og også kan ekstraheres billigt, er den nuværende syntese af vinylchlorid) følger han. Denne proces er stadig rentabel, især i Kina og Sydafrika - begge områder, der stadig har store forekomster af kul og stensalt og har lave ekstraomkostninger (f.eks. Elektricitet).
Moderne procedurer
I den moderne produktion af vinylchlorid er det første trin at producere 1,2-dichlorethan fra eten og klor ved såkaldt "direkte klorering" .
Repræsentationen ved hjælp af oxychlorering af ethen med hydrogenchlorid og ilt er også udbredt .
I et efterfølgende trin omdannes 1,2-dichlorethanen til vinylchlorid med eliminering af hydrogenchlorid.
I 2010 blev der brugt omkring 35 millioner tons vinylchlorid over hele verden.
ejendomme
Vinylchlorid er let antændeligt (antændelsestemperatur 435 ° C). Med en volumenfraktion på 3,8 til 31 procent i luft er den eksplosiv. Vinylchlorid kondenserer ved -13,9 ° C og størkner ved -154 ° C.
Vinylchlorid polymeriserer til polyvinylchlorid , når det udsættes for lys, luft og varme . Brændende vinylchlorid producerer hydrogenchlorid og spor af phosgen . Vinylchlorid opløses næsten uendeligt i organiske opløsningsmidler, men kun lidt i vand . Den varme polymerisation er -71 kJ mol -1 eller -1135 kJ kg -1 .
brug
Hovedanvendelsen af vinylchlorid er produktionen af polyvinylchlorid (ca. 38 millioner tons i 2004). Dette gøres ved hjælp af radikal polymerisation . Tidligere blev vinylchlorid også brugt som kølemiddel under forskellige navne.
miljø
I sine luftkvalitet retningslinjer for Europa , den WHO ud fra, at den gennemsnitlige luft koncentrationen generelt til stede i de vesteuropæiske lande er mellem 0,1 og 0,5 ug / m 3 . I nærheden af vinylchlorid- og polyvinylchloridsystemer kan koncentrationer døgnet overstige 100 μg / m 3 . Ved afstande over en kilometer fra systemet er de normalt under 10 μg / m 3 . VC nedbrydes i luft og har en halveringstid på 20 timer. WHO antager, at kræftrisikoen er 1 ud af 1 million ved en livstidseksponering for 1 μg / m 3 .
I Forbundsrepublikken Tyskland var emissionen af vinylchlorid i 1974 mellem 15 og 55 kg pr. Produceret ton PVC, men to år senere blev den reduceret til værdier mellem 8 og 20 kg pr. Ton PVC. produceret.
Sikkerhedsinstruktioner
I lang tid blev vinylklorid kun klassificeret som narkotisk og irriterende for øjnene. De toksiske egenskaber for mennesker blev først anerkendt i 1960'erne. Det var først i begyndelsen af 1970'erne, at det kliniske billede af vinylchloridsygdom blev anerkendt. Dette påvirker leveren , spiserøret og milten såvel som blodtilførslen til hånd, håndben og hud .
Eksponering for vinylchlorid er blevet beskrevet etiopatogenetisk som årsagen til idiopatisk akroosteolyse (Black-Nail syndrom) og Raynauds syndrom .
Hans Popper (1903–1988) gjorde den vigtige observation, at erhvervsmæssig eksponering for vinylchlorid er hepatotoksisk og ofte fører til forekomsten af leverangiosarkom . Det er blevet klassificeret som kræftfremkaldende og kan f.eks. Forårsage hæmangioendoteliale sarkomer i leveren.
Grænseværdierne for den maksimale vinylchloridkoncentration på arbejdspladsen blev kontinuerligt reduceret: i 1966 var MAK- værdien 500 ppm , i 1971 100 ppm og 1974 50 ppm. På grund af den kræftfremkaldende egenskab, som nu er bevist , kan der ikke fastlægges nogen MAK-grænseværdi i dag.
Åndedrætsværn og fuld beskyttelse er nødvendige som beskyttelsesforanstaltninger under håndtering. Opbevaringen foregår i trykbeholdere og cylindre.
Demontering
Thiodiglycolsyre kan påvises i urinen som en metabolit af vinylchlorid.
Mere information
Den bindende erhvervsmæssige eksponeringsgrænse for vinylchlorid i Den Europæiske Union er 3 ppm eller 7,77 mg · m −3 ( direktiv 2004/37 / EF ). Den erhvervsmæssige eksponeringsgrænse i henhold til TRGS 900 er i øjeblikket 1 ppm (2,6 mg / m³) for vinylchlorid i Tyskland. Vinylchlorid er klassificeret som en kategori K1 kræftfremkaldende (stoffer der vides at være kræftfremkaldende hos mennesker).
Individuelle beviser
- ↑ a b c d e f g h i j k Indtastning af vinylchlorid i GESTIS-stofdatabasen i IFA , adgang til den 10. januar 2017. (JavaScript krævet)
- ↑ Indtastning på vinylchlorid. I: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, adgang 1. oktober 2014.
- ↑ David R. Lide (red.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. udgave. (Internetversion: 2010), CRC Press / Taylor og Francis, Boca Raton, FL, Permittivity (Dielectric Constant) of Gases, s. 6-188.
- ↑ David R. Lide (red.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. udgave. (Internetversion: 2010), CRC Press / Taylor og Francis, Boca Raton, FL, Physical Constants of Organic Compounds, s. 3-100.
- ↑ Indtastning af chlorethylen i klassificerings- og mærkningsoversigten under Det Europæiske Kemikalieagentur (ECHA), adgang til den 1. februar 2016. Producenter eller distributører kan udvide den harmoniserede klassificering og mærkning .
- ↑ Schweizisk ulykkesforsikringsfond (Suva): Grænseværdier - aktuelle MAK- og BAT-værdier (søg efter 75-01-4 eller vinylchlorid (monomer) ), adgang til den 14. september 2019.
- ↑ Datablad Vinylchlorid fra Sigma-Aldrich , tilgængeligt den 25. april 2011 ( PDF ).
- ↑ David R. Lide (red.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. udgave. (Internetversion: 2010), CRC Press / Taylor og Francis, Boca Raton, FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, s. 5-21.
- ↑ a b c Hans-Jürgen Arpe: Industriel organisk kemi - vigtige for- og mellemprodukter . 6. udgave. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2007, ISBN 978-3-527-31540-6 , s. 238 f .
- ↑ Manfred Fedtke, Wilhelm Pritzkow, Gerhard Zimmermann: Teknisk organisk kemi - grundmaterialer, mellemprodukter, slutprodukter, polymerer . 1. udgave. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie GmbH, Leipzig 1992, ISBN 3-342-00420-7 , s. 99 .
- ↑ Manfred Baerns, Arno Behr, Axel Brehm, Jürgen Gmehling, Kai-Olaf Hinrichsen, Hanns Hofmann, Regina Palkovits, Ulfert Onken, Albert Renken: Technische Chemie . 2. udgave. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Tyskland 2013, ISBN 978-3-527-33072-0 , s. 614 .
- ↑ Kemisk teknologi - processer og produkter . I: Roland Dittmeyer, Wilhelm Keim, Gerhard Kreysa, Alfred Oberholz (red.): Winnacker Küchler . 5. udgave. bånd 5 . Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Tyskland 2005, ISBN 978-3-527-30770-8 , pp. 27 .
- ^ A b c Hans-Jürgen Arpe: Industriel organisk kemi . 6. udgave. Wiley-VCH, Weinheim 2007, ISBN 978-3-527-31540-6 , pp. 237-245 .
- ↑ Joachim Buddrus: Grundlæggende om organisk kemi. Walter de Gruyter Verlag, Berlin, 4. udgave, 2011, ISBN 978-3-11-024894-4 , s.252 .
- ↑ Trade Association Raw Materials and Chemical Industry , Folder R 008 Polyreations and Polymerizable Systems , Edition 05/2015, ISBN 978-3-86825-069-5 .
- ↑ Forelæsning med produktionstal for forskellige plastmaterialer (PDF; 3,3 MB).
- ^ Indtastning af vinylchlorid i ChemSpider- databasen fra Royal Society of Chemistry , tilgængelig den 22. januar 2014.
- ↑ Retningslinjer for luftkvalitet for Europa (PDF; 1,1 MB), 2. udgave, 2000.
- ↑ Fritz Vahrenholt : Udviklingen af vinylchloridemissioner i PVC-produktion. I: Støv - renlighed. Luft . 37, nr. 11, 1977, s. 416-417.
- ↑ Rudi Schmid, Hans Popper , National Academy of Sciences, 1994. adgang til den 14. februar 2020.
- ↑ W. Hiddemann: Medicin i fokus. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-59730-5 , s. 479 ( begrænset forhåndsvisning i Google-bogsøgning).
- ↑ Bindende grænseværdier for erhvervsmæssig eksponering fra EU-kommissioninstituttet for arbejdssikkerhed og sundhed i den tyske socialforsikringsforsikring, adgang til 29. juni 2015.
- ↑ Nye grænseværdier for erhvervsmæssig eksponering i TRGS 900 .