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四氯乙烯,容易揮發,有刺激的甜味。很多人在空氣含有百萬分之一四氯乙烯的時候就可以聞到。四氯乙烯是乾洗劑的主要成分,被廣泛運用與乾洗業。頻繁接觸四氯乙烯可對健康造成損傷,但是中國乾洗業目前(2013年)沒有標準的使用規範,美國加州已要求該州乾洗行業於2023年1月1日前終止使用四氯乙烯。

1 四氯乙烯 -簡介

四氯乙烯四氯乙烯

四氯乙烯是一種有機化合物,又稱全氯乙烯,為乙烯中全部氫原子被氯取代而生成的化合物。四氯乙烯較為穩定,不易發生加成反應。

1821年麥可·法拉第第一次加熱六氯乙烷使之分解為四氯乙烯和氯氣。

由於四氯乙烯相對毒性很低、熱穩定性好,而且有很強的去油污能力,還可以回收重複使用,因此被廣泛的應用於乾洗行業,從20世紀40年代開始到2012年,在乾洗業已安全成功使用了60多年,被洗衣界公認為比較好的乾洗溶劑。隨著人們生活質量的提高,人類對環境的影響,對各類生活用品的副作用也就越來越重視,因此對四氯乙烯的毒性也開始關注。

2 四氯乙烯 -理化特性

物理性質
四氯乙烯四氯乙烯

氣味:具有類似乙醚的氣味。

溶解性:能溶解多種物質(如橡膠、樹脂、脂肪、三氯化鋁、硫、碘、氯化汞)。與乙醇、乙醚、氯仿、苯混溶。

蒸氣密度(空氣=1):5.83

蒸氣壓:13 mm Hg ( 20 °C)

折射率:n20/D 1.505(lit.)

儲存條件:0-6℃

凝固點:-22.0℃

穩定性:穩定

飽和蒸氣壓(kPa):2.11(20℃)

燃燒熱(kJ/mol):679.3

臨界溫度(℃):347.1

臨界壓力(MPa):9.74

辛醇/水分配係數的對數值:2.88   

化學性質

禁配物:強鹼、活性金屬粉末、鹼金屬。

一般不會燃燒,但長時間暴露在明火及高溫下仍能燃燒。受高熱分解產生有毒的腐蝕性煙氣。可與氯仿發生加成反應;與卡賓加成生成六氯環丙烷。

3 四氯乙烯 -用途

1、用作有機溶劑、乾洗劑、滅火劑和油脂萃取劑、煙幕劑、脫硫劑等;

2、用作驅腸蟲葯。對鉤蟲有麻痹作用,但是,四氯乙烯口服后可由消化道吸收,存在一定的副作用,主要為損害中樞神經系統,並可引起肝、腎的損害。所以,一般用作獸藥用;

3、可用於生產金屬清洗劑,是汽車,摩托車清洗護理液的主要原料;可以用做清洗電路板;

4、用作織物整理劑。四氯乙烯又稱脫脂劑,皮毛製品廠家的生皮硝皮、皮毛脫脂清洗;

5、還可用於合成三氯乙烯和含氟有機化合物等。

4 四氯乙烯 -製備方法

乙烯法
四氯乙烯四氯乙烯

可聯產三氯乙烯和四氯乙烯,分下列二法。   

1、直接氯化:乙烯和氯在含FeCl3催化劑的1,2-二氯乙烷溶液中,於280-450℃進行反應,生成1,2-二氯乙烷,再進一步氯化成三氯乙烯和四氯乙烯,經蒸餾后,分別用NH3中和、洗滌、乾燥,即得成品。   

2、氧氯化法:以乙烯和氯加成生成1,2-二氯乙烷,1,2-二氯乙烷與氯、氧在以CuCl2和KCl為催化劑以及425℃、138-207kPa條件下進行氧氯化反應,產物經冷卻、水洗、乾燥后蒸餾,得高純度產品。

烴類氧化法

將含甲烷、乙烷、丙烷、丙烯等的烴類混合物於50-500℃氯化熱解,得氯代烴類的混合物,精餾後分離成各種產品。

乙炔法

乙炔和氯加熱氯化生成1,1,2,2-四氯乙烷,用鹼脫去氯化氫得三氯乙烯,再經氯化生成五氯乙烷,然後再用鹼脫去氯化氫得四氯乙烯。因乙炔價昂,已逐步為乙烯法等代替。

5 四氯乙烯 -危害

毒性:屬中等毒類。

健康危害
四氯乙烯中毒病人四氯乙烯中毒病人

該品有刺激和麻醉作用。吸入急性中毒者有上呼吸道刺激癥狀、流淚、流涎。隨之出現頭暈、頭痛、噁心、運動失調及酒醉樣癥狀。口服后出現頭暈、頭痛、倦睡、噁心、嘔吐、腹痛、視力模糊、四肢麻木,甚至出現興奮不安、抽搐乃至昏迷,可致死。

慢性影響:有乏力、眩暈、噁心、酩酊感等。可有肝損害。皮膚反覆接觸,可致皮炎和濕疹。   

一項研究顯示,婦女懷孕期間如果接觸過多的四氯乙烯,會增加新生兒患唇齶裂和神經系統先天缺陷的風險。

環境危害

釋放到周圍大氣中的大部分四氯乙烯,由於陽光作用而分解,形成象氯化氫、三氯乙酸和二氧化碳之類的產物。地表水中的四氯乙烯迅速蒸發,在水中幾乎不發生降解。該化合物在地下水中是穩定的,這正是作出由於工業溢漏和廢物堆積造成地下水污染髮生率增加這種考慮的原因。

危險特性

一般不會燃燒,但長時間暴露在明火及高溫下仍能燃燒。受高熱分解產生有毒的腐蝕性氣體。與活性金屬粉末(如鎂、鋁等)能發生反應,引起分解。若遇高熱可發生劇烈分解,引起容器破裂或爆炸事故。

燃燒(分解)產物:氯化氫、光氣。

6 四氯乙烯 -環境標準

前蘇聯

車間空氣中有害物質的最高容許濃度 10mg/m3
前蘇聯(1978) 環境空氣中最高容許濃度 0.06mg/m3(日均值) 

中國

中國(GHZB1-1999) 地表水環境質量標準(I、II、III類水域) 0.005mg/L 
中國(GB8978-1996) 污水綜合排放標準 一級:0.1mg/L
二級:0.2mg/L
三級:0.5mg/L 

日本

地面水:0.01mg/L
廢水:0.1mg/L
土壤浸出液:0.01mg/L 
嗅覺閾濃度:50ppm

7 四氯乙烯 -處理措施

急救措施

皮膚接觸:脫去污染的衣著,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。 

眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。 

吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。 

食入:飲足量溫水,催吐。就醫。 

消防措施

滅火方法:消防人員須佩戴氧氣呼吸器。噴水保持火場容器冷卻,直至滅火結束。

滅火劑:霧狀水、泡沫、乾粉、二氧化碳、砂土。 

泄漏應急處理

迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,並進行隔離,嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防毒服。從上風處進入現場。儘可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。

小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用不燃性分散劑製成的乳液刷洗,洗液稀釋後放入廢水系統。

大量泄漏:構築圍堤或挖坑收容。用泡沫覆蓋,降低蒸氣災害。用泵轉移至槽車或專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。

操作處置與儲存

操作注意事項: 密閉操作,加強通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。

建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩),戴化學安全防護眼鏡,穿透氣型防毒服,戴防化學品手套。

遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統和設備。

防止蒸氣泄漏到工作場所空氣中。避免與鹼類、活性金屬粉末、鹼金屬接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。

廢棄處置

用焚燒法處置。與燃料混合后,再焚燒。焚燒爐排出的鹵化氫通過酸洗滌器除去。

8 四氯乙烯 -美國禁止使用於乾洗業

美國加州要求該州乾洗行業於2023年1月1日前終止使用四氯乙烯,並得到了美國環保署的批准。

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