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1,1,1,2-Tetrafluoroetano

El 1,1,1,2-tetrafluoroetano (también conocido como norflurano ( DCI ), R-134a, Klea 134a , Freón 134a , Forane 134a , Genetron 134a , Green Gas , Florasol 134a , Suva 134a , HFA-134a o HFC-134a ) es un refrigerante de hidrofluorocarbono (HFC) y haloalcano con propiedades termodinámicas similares al R-12 (diclorodifluorometano) pero con un potencial insignificante de agotamiento de la capa de ozono y un potencial de calentamiento global a 100 años menor (1430, en comparación con el GWP del R-12 de 10 900). [1] Tiene la fórmula CF 3 CH 2 F y un punto de ebullición de −26,3 °C (−15,34 °F) a presión atmosférica. Los cilindros R-134a son de color azul claro . [2] En 2012, se inició en el mercado automotriz una eliminación gradual y una transición al HFO-1234yf y otros refrigerantes con potencial de calentamiento global similar al CO 2 . [3]

Usos

El 1,1,1,2-tetrafluoroetano es un gas no inflamable que se utiliza principalmente como refrigerante de "alta temperatura" para sistemas de refrigeración domésticos y aires acondicionados de automóviles . Estos dispositivos comenzaron a utilizar 1,1,1,2-tetrafluoroetano a principios de los años 90 como reemplazo del R-12 , que es más nocivo para el medio ambiente . Existen kits de actualización disponibles para convertir unidades que originalmente estaban equipadas con R-12.

Ebullición del líquido de tetrafluoroetano cuando se expone a presión atmosférica y temperatura normales.

Otros usos comunes incluyen el soplado de espuma plástica, como disolvente de limpieza, como propulsor para la administración de productos farmacéuticos (por ejemplo, botes de inhaladores como los de los broncodilatadores ), destapadores de corcho de vino, espolvoreadores de gas ("aire enlatado") y en secadores de aire para eliminar la humedad del aire comprimido . El 1,1,1,2-tetrafluoroetano también se ha utilizado para enfriar computadoras en algunos intentos de overclocking . Es el refrigerante utilizado en los kits de congelación de tuberías de plomería. También se utiliza comúnmente como propulsor para pistolas de aire comprimido Airsoft . El gas a menudo se mezcla con un lubricante a base de silicona.

Aplicaciones aspiracionales y de nicho

El 1,1,1,2-tetrafluoroetano también se considera un disolvente orgánico , tanto como líquido como fluido supercrítico . [4] [5] [6]

Se utiliza en los detectores de partículas de cámara de placa resistiva en el Gran Colisionador de Hadrones . [7] [8] También se utiliza para otros tipos de detectores de partículas, por ejemplo, algunos detectores de partículas criogénicas . [9] Se puede utilizar como una alternativa al hexafluoruro de azufre en la fundición de magnesio como gas protector . [10]

Historia e impactos ambientales

El 1,1,1,2-tetrafluoroetano se introdujo a principios de los años 1990 como sustituto del diclorodifluorometano (R-12) , que tiene enormes propiedades de agotamiento de la capa de ozono. [11] Aunque el 1,1,1,2-tetrafluoroetano tiene un potencial insignificante de agotamiento de la capa de ozono ( capa de ozono ) y un potencial de acidificación insignificante ( lluvia ácida ), tiene un potencial de calentamiento global (GWP) de 100 años de 1430 y una vida atmosférica aproximada de 14 años. [1] Su concentración en la atmósfera y su contribución al forzamiento radiativo han ido aumentando desde su introducción. Por ello, se incluyó en la lista del IPCC de gases de efecto invernadero . [12]

HFC-134a medido por el Experimento Avanzado de Gases Atmosféricos Globales (AGAGE) en la atmósfera inferior ( troposfera ) en estaciones de todo el mundo. Las abundancias se expresan como fracciones molares medias mensuales libres de contaminación en partes por billón .
Concentración atmosférica de HFC-134a desde el año 1995.

El R-134a comenzó a eliminarse gradualmente de su uso en la Unión Europea a partir de mediados de la década de 2010, mediante una directiva de 2006 que recomendaba la sustitución de gases en los sistemas de aire acondicionado con un PCA superior a 100. [13]

El 1,1,1,2-tetrafluoroetano está sujeto a restricciones de uso en los EE. UU. y otros países también. La Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) ha propuesto que lo mejor sea reemplazarlo por un nuevo refrigerante fluoroquímico HFO-1234yf (CF 3 CF=CH 2 ) en los sistemas de aire acondicionado de los automóviles. [14] A partir del año modelo 2021, los vehículos ligeros de nueva fabricación en los Estados Unidos ya no utilizan R-134a. [3]

California también puede prohibir la venta de R-134a enlatado a particulares para evitar la recarga no profesional de los aparatos de aire acondicionado. [15] En Wisconsin había existido una prohibición desde octubre de 1994 en virtud de la ATCP 136 que prohibía las ventas de envases de menos de 15 libras de 1,1,1,2-tetrafluoroetano, pero esta restricción se aplicaba únicamente cuando el producto químico estaba destinado a ser un refrigerante. Sin embargo, la prohibición se levantó en Wisconsin en 2012. [16] Durante el tiempo en que estuvo vigente, esta prohibición específica de Wisconsin contenía lagunas. Por ejemplo, era legal que una persona comprara envases de gas para limpiar el polvo con cualquier cantidad del producto químico porque en ese caso el producto químico no está destinado a ser un refrigerante  [16] ni el HFC-134a está incluido en la lista de sustancias de clase I y clase II del § 7671a. [17]

Producción y reacciones

El tetrafluoroetano se obtiene generalmente mediante la reacción del tricloroetileno con fluoruro de hidrógeno : [18]

CHCl=CCl2 + 4HF → CF3CH2F + 3HCl

Reacciona con butillitio para dar trifluorovinil litio: [19]

CF3CH2F + 2BuLi → CF2 = CFLi + LiF +2BuH

Seguridad

Cilindro R-134a

Las mezclas con aire del gas 1,1,1,2-tetrafluoroetano no son inflamables a presión atmosférica y temperaturas de hasta 100 °C (212 °F). Sin embargo, las mezclas con altas concentraciones de aire a presión y/o temperatura elevadas pueden encenderse . [20] El contacto del 1,1,1,2-tetrafluoroetano con llamas o superficies calientes a más de 250 °C (482 °F) puede causar descomposición del vapor y la emisión de gases tóxicos , incluidos fluoruro de hidrógeno y fluoruro de carbonilo , [21] sin embargo, se ha informado que la temperatura de descomposición es superior a 370 °C. [22] El propio 1,1,1,2-tetrafluoroetano tiene una LD 50 de 1500 g/m 3 en ratas, lo que lo hace relativamente no tóxico, aparte de los peligros inherentes al abuso de inhalantes . Su forma gaseosa es más densa que el aire y desplazará el aire en los pulmones. Esto puede provocar asfixia si se inhala en exceso. [23] [24] Esto contribuye a la mayoría de las muertes por abuso de inhalantes .

Las latas de aerosol que contienen 1,1,1,2-tetrafluoroetano, al invertirlas, se convierten en aerosoles congelantes eficaces. Bajo presión, el 1,1,1,2-tetrafluoroetano se comprime hasta convertirse en un líquido que, al vaporizarse, absorbe una cantidad significativa de energía térmica . Como resultado, reducirá en gran medida la temperatura de cualquier objeto con el que entre en contacto al evaporarse.

Refrigerante Freon 134a para aire acondicionado de automóvil

Uso médico

Por sus usos médicos, el 1,1,1,2-tetrafluoroetano tiene el nombre genérico de norflurano. Se utiliza como propulsor para algunos inhaladores de dosis medida . [25] Se considera seguro para este uso. [26] [27] [28] En combinación con pentafluoropropano , se utiliza como un aerosol tópico de enfriamiento para adormecer los furúnculos antes del legrado . [29] [30] También se ha estudiado como un posible anestésico por inhalación , [31] pero no es anestésico en las dosis utilizadas en inhaladores. [26]

Véase también

Referencias

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  2. ^ "Imagen de ejemplo de una botella de R134a de 30 libras". budgetheating.com . Consultado el 26 de marzo de 2018 .
  3. ^ ab "Transición de refrigerantes e impactos ambientales". Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos. 6 de agosto de 2015. Consultado el 1 de octubre de 2020 .
  4. ^ Corr, Stuart (2005). "1,1,1,2-Tetrafluoroetano (R-134a): Un disolvente selectivo para la generación de ingredientes de aromas y fragancias". Sabores y fragancias naturales . Serie de simposios de la ACS. Vol. 908. pág. 41. doi :10.1021/bk-2005-0908.ch003. ISBN . 0-8412-3904-5.
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Enlaces externos

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