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1,1,1,2-テトラフルオロエタン

1,1,1,2-テトラフルオロエタン（ノルフルラン（英語: Norflurane, INN）、R-134a、HFA-134a、フレオン134a（Freon-134a） 、Fron-134a、ジェネトロン134a 、フロラソル134a 、スバ134a 、またはHFC-134aとも呼ばれる）は、ハイドロフルオロカーボン（HFC）であり、ハロアルカン。 R-12 （ジクロロジフルオロメタン）に似た熱力学的特性を備えた冷媒で、オゾン層破壊の可能性はわずかであり、地球温暖化係数はかなり低い（R-12のGWP 10,900と比較して1,430）[2]。 構造式はCH2FCF3で、大気圧における 沸点は-26.3°C（-15.34°F）。 R-134a容器の色は明るい青（light blue)[3]。HFO-1234yfなど、地球温暖化係数の低い物質を含む冷媒としての使用を段階的に廃止する試みが進行中である。

1,1,1,2-テトラフルオロエタン
IUPAC名

1,1,1,2-Tetrafluoroethane

別称
Freon 134a
Dymel 134a
Forane 134a
Genetron 134a
HFA-134a
HFC-134a
R-134a
Suva 134a
Norflurane
識別情報
CAS登録番号 811-97-2 
ChemSpider 12577 
UNII DH9E53K1Y8 
EC番号 212-377-0
KEGG D05208 
RTECS番号 KI8842500
特性
化学式 CH2FCF3 [1]
モル質量 102.03 g/mol
外観 無色気体
密度 0.00425 g/cm3, 気体
融点

-103.3 °C, 170 K, -154 °F

沸点

-26.3 °C, 247 K, -15 °F

水への溶解度 0.15 wt%
危険性
GHSピクトグラム
GHSシグナルワード WARNING
Hフレーズ H280
Pフレーズ P410+403
主な危険性 Asphyxiant
NFPA 704
0
1
1
引火点 250 °C (482 °F; 523 K)
関連する物質
関連する冷媒 ジフルオロメタン
ペンタフルオロエタン
関連物質 (1-クロロ-1,2,2,2-テトラフルオロエタン)（中国語: 1-氯-1,2,2,2-四氟乙烷）
(1,1,1-トリクロロエタン)
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

用途

1,1,1,2-テトラフルオロエタンは、主に家庭用冷凍および自動車用エアコンの 「高温」冷媒として使用される不燃性ガス。 1990年代初頭に、より環境に有害なR-12の代替品（代替フロン）として1,1,1,2-テトラフルオロエタンの使用を開始し、元々R-12を装備していたユニットを変換するための改造キットが利用できる。他の用途には、洗浄溶媒としての発泡プラスチックの発泡、気管支拡張剤など医薬品のDDS噴射剤、ワインのコルク除去剤、エアダスター、 圧縮空気から水分を除去するための空気乾燥機、などがある。1,1,1,2-テトラフルオロエタンは、オーバークロックの試みでコンピューターの冷却にも使用されている。配管パイプ凍結キットで使われる冷媒でもある。また、エアソフトガンの噴射剤として一般的に使用されている。ガスは、多くの場合、シリコーンベースの潤滑剤と混合されている。

 
テトラフルオロエタンは、エアダスター缶の中で圧縮されていて、室温で大気圧にさらされると沸騰する透明な液体であり（写真）、使用中に単に反転させるだけで一般的なエアダスター缶から抽出できる。

1,1,1,2-テトラフルオロエタンは、他の有機溶媒や超臨界二酸化炭素（supercritical carbon dioxide）に代わる可能性として、香料や香水の抽出に適した有機溶媒としても検討されている[4] [5]。また、液体および超臨界流体の両方で、有機溶媒としても使用できる[6]。大型ハドロン衝突型加速器の抵抗板チャンバー粒子検出器で使用される [7] [8]。また、他の種類の粒子検出器、たとえば極低温粒子検出器にも使用される [9]。シールドガスとしてマグネシウム製錬における六フッ化硫黄の代替として使用することができる[10]。

1,1,1,2-テトラフルオロエタンは、誘電性ガスとしての六フッ化硫黄の代替としても検討されている[11]。アーク消弧特性は劣るが、誘電特性はかなり良好。

気候変動に関する考慮事項

近年、1,1,1,2-テトラフルオロエタンは、 気候変動への寄与により使用制限の対象となっている[12] 。地球温暖化係数は1300 [13]。

自動車技術者協会（SAE）は、1,1,1,2-テトラフルオロエタンを、自動車の空調システム（カーエアコン）で新しいフッ素化学冷媒(HFO-1234yf)（英語版）（CF3CF=CH2、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン）に置き換えるのが最適であると提唱している[14]。カリフォルニア州では、エアコンの非専門的な充填を避けるために、缶入りの1,1,1,2-テトラフルオロエタンの個人への販売を禁止する場合もある[15] 。1994年10月以来、ATCP 136の下でウィスコンシン州では禁止され、15 lbs未満のコンテナサイズの販売は禁止されていた。ただし、この制限は、化学物質が冷媒になることを意図した場合にのみ適用されていて、2012年に禁止自体が解除された[16]。販売禁止が有効だった間も、このウィスコンシン特有の禁止は抜け道があった。たとえば、化学物質が冷媒になることを意図していないため、化学物質を任意の量でエアダスター容器を購入することは合法だった うえに、HFC-134aは § 7671a リストのクラスIおよびクラスII物質に含まれていない[17]。

歴史

1,1,1,2-テトラフルオロエタンは、1990年代初頭に、オゾン層破壊特性を持つジクロロジフルオロメタン（R-12）の代替品として初めて登場した[18] 。1,1,1,2-テトラフルオロエタンは、オゾン層破壊への影響と地球温暖化の原因として大気モデル化されている。過去10年間の1,1,1,2-テトラフルオロエタンの濃度は、2001年から2004年の間に大気中濃度の倍増を明らかにした最近の研究で、地球の大気中に大幅に増加していることを示唆している[19] 。オゾン層を破壊するポテンシャルはわずかで、 地球温暖化係数（100年GWP = 1430） [20]で、酸性化（酸性雨）の可能性は無視できる。GWPが高いため、1,1,1,2-テトラフルオロエタンはEUでの使用が禁止されており、2011年に自動車用途から始まり、2017年までに完全に廃止された [21]。

製造

テトラフルオロエタンは、通常、トリクロロエチレンとフッ化水素を反応させることで製造される [22]：

CHCl = CCl2 + 4 HF→CH2FCF3 + 3 HCl

安全性

1,1,1,2-テトラフルオロエタンの空気との混合ガスは、大気圧および100℃（212 °F）までの温度で可燃性ではない。ただし、高圧および/または高温で高濃度の空気を含む混合物は点火できる。 1,1,1,2-テトラフルオロエタンと炎または250°C（482   °F）を超える高温表面との接触は、蒸気の分解と、フッ化水素やフッ化カルボニルなどの有毒ガスの放出を引き起こす可能性がありる[23] 。1,1,1,2-テトラフルオロエタン自体のLD50はラットで1,500 g / m3であり、吸入剤の乱用に固有の危険は別として、比較的無毒である。気体の形態は空気よりも密度が高く、肺の空気を置換する。 過度に吸入すると窒息する可能性があり[24] [25]、乱用によるほとんどの死の原因となる。

1,1,1,2-テトラフルオロエタンを含むエアゾール缶は、逆さにすると効果的な凍結スプレーになる。圧力がかかると、1,1,1,2-テトラフルオロエタンは圧縮されて液体になり、気化すると大量の熱エネルギーを吸収する。その結果、蒸発すると接触する物体の温度が大幅に低下する。これにより、皮膚に接触すると凍傷が生じたり、眼に接触したときに失明することがある。

医療用

医療用途では、1,1,1,2-テトラフルオロエタンの一般名はノルフルランである。一部の定量吸入器の噴射剤として使用される[26] 。この使用は安全であると考えられている[27][28][29]。ペンタフルオロプロパン（pentafluoropropane）と組み合わせて、癤掻把前の局所冷却材スプレーとして用いられる[30][31]。また、吸入麻酔薬としての利用可能性が研究されている[32]が、吸入で使用される用量では非麻酔薬である 。

関連項目

脚注

  1. ^ Global Warming Potentials of ODS Substitutes Ozone Layer Protection US EPA. Epa.gov (2006-06-28). Retrieved on 2011-08-21.
  2. ^ “”. 2017年7月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年7月11日閲覧。
  3. ^ “Example image of a 30 lbs R134a bottle”. budgetheating.com. 2018年3月26日閲覧。
  4. ^ Corr, Stuart (2005). “1,1,1,2-Tetrafluoroethane (R-134a): A Selective Solvent for the Generation of Flavor and Fragrance Ingredients”. Natural Flavors and Fragrances. ACS Symposium Series. 908. p. 41. doi:10.1021/bk-2005-0908.ch003. ISBN (0-8412-3904-5) 
  5. ^ Abbott, Andrew P.; Eltringham, Wayne; Hope, Eric G.; Nicola, Mazin (2005). “Solubility of unsaturated carboxylic acids in supercritical 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC 134a) and a methodology for the separation of ternary mixtures”. Green Chemistry 7 (4): 210. doi:10.1039/B412697A. 
  6. ^ Abbott, Andrew P.; Eltringham, Wayne; Hope, Eric G.; Nicola, Mazin (2005). “Hydrogenation in supercritical 1,1,1,2 tetrafluoroethane (HFC 134a)”. Green Chemistry 7 (10): 721. doi:10.1039/B507554H. https://lra.le.ac.uk/bitstream/2381/604/1/10.1039_b507554h.pdf. 
  7. ^ Anushree Ghosh STUDY OF GLASS RESISTIVE PLATE CHAMBERS (RPC) AND CALCULATION OF EFFICIENCY 7 August 2011 at the Wayback Machine.. INO Graduate Training Programme DHEP, TIFR, Mumbai.
  8. ^ M. Capeans, I. Glushkov, R. Guida, F. Hahn, S. Haider (CERN, Switzerland) . Medical Imaging Conference. 25–31 October 2009.
  9. ^ Norbeck, E.; Olson, J. E.; Moeller, A.; Onel, Y. (2006). “Rad Hard Active Media For Calorimeters”. AIP Conference Proceedings 867: 84. Bibcode: 2006AIPC..867...84N. doi:10.1063/1.2396941. http://highenergy.physics.uiowa.edu/HEP/Files/Talks/RadHardPaper.pdf. 
  10. ^ Magnesium recycling in the United States in 1998. (PDF) . USGS. Retrieved on 2011-08-21.
  11. ^ Gaseous dielectrics with low global warming potentials – US Patent Application 20080135817 Description 13 October 2012 at the Wayback Machine.. Patentstorm.us (2006-12-12). Retrieved on 2011-08-21.
  12. ^ European Directive 2006/40/EC relating to emissions from air-conditioning systems in motor vehicles. (PDF) . Retrieved on 2011-08-21.
  13. ^ Compressed air dusters and environmental concerns. (PDF). Retrieved on 2015-05-26.
  14. ^ HFO-1234yf A Low GWP Refrigerant For MAC 27 February 2009 at the Wayback Machine.. Refrigerants.dupont.com (2011-08-17). Retrieved on 2011-08-21.
  15. ^ California restricts use of HFC-134a in cars. 27 June 2007. R744.com. Retrieved on 2011-08-21.
  16. ^ Chapter ATCP 136. MOBILE AIR CONDITIONERS; RECLAIMING OR RECYCLING REFRIGERANT. State.wi.us. (PDF) . Retrieved on 2011-08-21.
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  19. ^ “”. Norwegian Institute for Air Research. 2007年10月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。2006年1月19日閲覧。
  20. ^ Forster, P. (2007). “Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing.”. . オリジナルの24 July 2010時点におけるアーカイブ。. http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-chapter2.pdf 
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  28. ^ Huchon, G; Hofbauer, P; Cannizzaro, G; Iacono, P; Wald, F (2000). “Comparison of the safety of drug delivery via HFA- and CFC-metered dose inhalers in CAO”. The European Respiratory Journal 15 (4): 663–9. doi:10.1034/j.1399-3003.2000.15d07.x. PMID (10780756). 
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  31. ^ “Norflurane-Pentafluoropropane Aerosol, Spray”. (WebMD). 2020年3月7日閲覧。
  32. ^ Shulman M, Sadove MS (1967). “1,1,1,2-tetrafluoroethane: an inhalational agent of intermediate potency”. Anesthesia and Analgesia 46 (5): 629–635. doi:10.1213/00000539-196709000-00029. 

外部リンク

  • 1,1,1,2-テトラフルオロエタン 化学物質の環境リスク評価 (PDF) 環境省
  • 国際化学物質安全性カード 1,1,1,2-テトラフルオロエタン (ICSC:1281) 日本語版(国立医薬品食品衛生研究所による), 英語版
  • inchem.orgの簡潔な国際化学物質評価文書11
  • 圧力温度計算機
  • “”. 2006年9月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年9月11日閲覧。
  • R134a 2相コンピューター冷却
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