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Perfluoro(2-metil-3-pentanona)

El perfluoro(2-metil-3-pentanona) es una cetona fluorada con la fórmula estructural CF3CF2C (=O)CF(CF3 ) 2 , un análogo totalmente fluorado de la etilisopropilcetona . Se utiliza como líquido refrigerante para dispositivos electrónicos y fluido de protección contra incendios que 3M comercializa con marcas como Novec 1230 , Novec 649 y FK-5-1-12 . También se lo conoce como “agua sin agua” o “agua seca”.

Aplicaciones

3M produce perfluoro(2-metil-3-pentanona) bajo diferentes marcas comerciales: Novec 1230 y Novec 649. Estos dos productos tienen diferentes grados de pureza (>99 % y >99,9 %, respectivamente) [1] destinados a diferentes aplicaciones industriales.

Novec 1230 y FK-5-1-12

Novec 1230 se utiliza como agente extintor de incendios gaseoso en escenarios en los que la supresión de incendios a base de agua (por ejemplo, desde un rociador contra incendios ) sería poco práctica o donde podría dañar equipos o propiedades costosos, como museos , salas de servidores , bancos , salas blancas y hospitales . Funciona eliminando rápidamente el calor para extinguir un incendio antes de que comience; además, su densidad le permite desplazar el aire y, por lo tanto, privar al fuego de oxígeno. Novec 1230 se puede utilizar tanto en sistemas de inundación total/parcial/localizada como en aplicaciones de tipo rociador direccional; también se utiliza en extintores portátiles para aplicaciones especializadas. La patente de Novec 1230 como extintor de incendios finalizó el 19 de julio de 2020. [2] Desde la expiración de la patente, varias empresas han sacado al mercado productos equivalentes con el nombre químico FK-5-1-12.

Recientemente, se ha encontrado un uso activo en forma microencapsulada [3] [4] en la fabricación de materiales compuestos extintores de incendios. [5] Samsung SDI está utilizando este producto para extinguir incendios en las primeras etapas de los sistemas de almacenamiento modulares de alta capacidad (ESS) basados ​​en baterías de iones de litio para paneles solares y vehículos eléctricos . En agosto de 2019, Samsung SDI anunció oficialmente [6] su inversión de $ 169 millones en materiales compuestos extintores de incendios basados ​​en Novec 1230 microencapsulado. La firma informó más tarde que se aprobaron las pruebas UL9540A para este producto.

Novec 649

Novec 649 es un fluido de transferencia de calor de baja temperatura. Intel y SGI lo han utilizado como fluido de inmersión total en un sistema de refrigeración de centro de datos de prueba de concepto . [7] Como hierve fácilmente debido a su punto de ebullición de 49 °C (120,2 °F), se utiliza en un sistema de refrigeración por inmersión de dos fases con un circuito de condensación que funciona con agua fría. Se utilizaron los efectos del enfriamiento por evaporación para eliminar el calor adicional. También se está considerando el uso de Novec 649 para enfriar sensores fotomultiplicadores de silicio (SiPM) a −40 °C (−40 °F) en configuración monofásica como parte de la actualización de alta luminosidad del Gran Colisionador de Hadrones . [8]

Los compuestos tradicionales basados ​​en perfluorocarbonos (PFC) utilizados para refrigeración, como Fluorinert , muestran potenciales de calentamiento global (GWP) elevados, normalmente de 5.000 a 10.000 veces el del CO 2 . [1] Se eligió Novec 649 como un buen reemplazo directo debido a que tiene propiedades termofísicas similares a Fluorinert FC-72 ( perfluorohexano , C6F14) mientras que exhibe un potencial de calentamiento global muy bajo de 1. [1] [9]

Seguridad ambiental

Novec 649/1230 no agota la capa de ozono ( ODP 0) y tiene un potencial de calentamiento global de 1 (en 100 años), equivalente al del dióxido de carbono . [10] El Sistema Globalmente Armonizado de Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos (GHS) clasifica este producto químico como H412 - Nocivo para la vida acuática con efectos duraderos. [11] La fotólisis en la luz solar, la hidrólisis y la hidratación pueden ser un sumidero significativo de Novec 649/1230 en el medio ambiente. [12] Tiene una vida atmosférica estimada muy corta de alrededor de 4 a 15 días. [13]

Novec 649/1230 está clasificado como una sustancia PFAS . En diciembre de 2022, 3M anunció que dejaría de producir todos los productos PFAS para 2025, incluido Novec 649/1230. [14] Se degrada a ácido trifluoroacético (TFA) mediante degradación fotolítica en la luz solar.

Véase también

Referencias

  1. ^ abc «3M Novec 649 como reemplazo del C6F14 en sistemas de refrigeración líquida» (PDF) . CERN . Consultado el 8 de abril de 2021 .
  2. ^ "Uso de cetonas fluoradas en composiciones extintoras de incendios". Google Patents . 3M Innovative Properties Co . Consultado el 8 de abril de 2021 .
  3. ^ Alexandra, Sertsova; Sergei, Krasilnikov; Lee, Sang-Sup; Kim, Jong-Sang (31 de octubre de 2019). "El efecto de la resina epoxi en las propiedades del agente extintor de incendios encapsulado". Ciencia e ingeniería del fuego . 33 (5): 19–27. doi : 10.7731/KIFSE.2019.33.5.019 . ISSN  1738-7167.
  4. ^ "WO2020189900A1". worldwide.espacenet.com . Consultado el 28 de agosto de 2021 .
  5. ^ Пожаротушащий композиционный материал на основе микрокапсулированного Novec 1230, archivado desde el original el 23 de octubre de 2021 , consultado el 28 de agosto de 2021.
  6. ^ Su-hyun, Song (24 de octubre de 2019). "Samsung SDI demuestra un ESS a prueba de incendios". The Korea Herald . Consultado el 28 de agosto de 2021 .
  7. ^ "Intel y SGI prueban refrigeración por inmersión total para servidores". ITworld . Archivado desde el original el 10 de abril de 2014 . Consultado el 8 de abril de 2021 .
  8. ^ "Fotomultiplicadores de silicio en el rastreador de fibras centelleantes del experimento LHCb" (PDF) . CERN . Consultado el 10 de abril de 2021 .
  9. ^ "Los fluidos 3M Novec como alternativa a los perfluorocarbonos para la refrigeración de detectores en el CERN" (PDF) . CERN . Consultado el 8 de abril de 2021 .
  10. ^ "Propiedades ambientales del fluido Novec 1230" (PDF) . 3M . Consultado el 8 de abril de 2021 .
  11. ^ "RESUMEN DEL COMPUESTO 3-Pentanona, 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluorometil)-". PubChem . Consultado el 8 de abril de 2021 .
  12. ^ "Reacciones de hidrólisis y oxidación atmosférica de precursores de ácidos carboxílicos perfluorados" (PDF) . Universidad de Toronto . Consultado el 8 de abril de 2021 .
  13. ^ "Informe técnico, propiedades ambientales del fluido Novec 1230" (PDF) . 3M . Consultado el 8 de abril de 2021 .
  14. ^ "3M abandonará la fabricación de PFAS a finales de 2025".

Enlaces externos