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1,1-difluoroetano

El 1,1-difluoroetano , o DFE , es un compuesto organofluorado con la fórmula química C 2 H 4 F 2 . Este gas incoloro se utiliza como refrigerante , donde a menudo figura como R-152a (refrigerante-152a) o HFC-152a ( hidrofluorocarbono -152a). También se utiliza como propulsor para aerosoles y en productos de limpieza con gas . Como alternativa a los clorofluorocarbonos , tiene un potencial de agotamiento de la capa de ozono de cero, un potencial de calentamiento global más bajo (124) y una vida atmosférica más corta (1,4 años). [2] [3]

Producción

El 1,1-difluoroetano es una sustancia sintética que se produce mediante la adición catalizada por mercurio de fluoruro de hidrógeno al acetileno : [4]

HCCH + 2 HF → CH 3 CHF 2

El intermedio en este proceso es el fluoruro de vinilo (C 2 H 3 F), el precursor monomérico del fluoruro de polivinilo .

Usos

Con un índice de potencial de calentamiento global (GWP) relativamente bajo de 124 y propiedades termofísicas favorables, el 1,1-difluoroetano se ha propuesto como una alternativa respetuosa con el medio ambiente al R134a . A pesar de su inflamabilidad, el R152a también presenta presiones de funcionamiento y capacidad de enfriamiento volumétrico (VCC) similares al R134a, por lo que puede usarse en enfriadoras de gran tamaño [5] o en aplicaciones más particulares como intercambiadores de calor con aletas y tubos de calor . [6]

Además, el 1,1-difluoroetano también se utiliza comúnmente en pulverizadores de gas y en muchos otros productos en aerosol al por menor, en particular aquellos sujetos a estrictos requisitos de compuestos orgánicos volátiles (COV).

El peso molecular del difluoroetano es 66, lo que lo convierte en una herramienta útil y conveniente para detectar fugas de vacío en sistemas de cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS). Este gas, barato y de fácil acceso, tiene un peso molecular y un patrón de fragmentación (pico base de 51 m/z en EI-MS típico, [7] pico principal de 65 m/z) distintos de cualquier cosa que se encuentre en el aire. Si se observan picos de masa correspondientes al 1,1-difluoroetano inmediatamente después de rociar un punto sospechoso de fuga, se pueden identificar fugas.

Seguridad

El difluoroetano es un gas extremadamente inflamable que se descompone rápidamente al calentarlo o quemarlo, produciendo humos tóxicos e irritantes, incluidos fluoruro de hidrógeno y monóxido de carbono . [8]

En un estudio de DuPont , se expusieron ratas a hasta 25.000 ppm (67.485 mg/m 3 ) durante seis horas al día, cinco días a la semana durante dos años. Este se ha convertido en el nivel sin efectos adversos observados para esta sustancia. La exposición prolongada al 1,1-difluoroetano se ha relacionado en humanos con el desarrollo de enfermedades coronarias y angina . [9] Los niveles de exposición repetidos o suficientemente altos, particularmente la inhalación intencionada, pueden precipitar una arritmia cardíaca fatal . [10]

Abuso

El difluoroetano es un intoxicante con potencial de abuso. [10] [11] [12] [13] Parece actuar principalmente a través de los receptores GABA A y de glutamato . [14] [15] Las muertes relacionadas con el abuso de difluoroetano incluyen a la actriz Skye McCole Bartusiak , el cantante Aaron Carter y el luchador Mike Bell . [16] Los amargos , añadidos voluntariamente a algunas marcas para impedir la inhalación intencionada, a menudo no son un requisito legal; no anulan ni contrarrestan los efectos intoxicantes del difluoroetano.

Abundancia ambiental

Crecimiento de HFC-152a en la atmósfera terrestre desde el año 2000. [17]
HFC-152a medido por el Experimento Avanzado de Gases Atmosféricos Globales (AGAGE) en la atmósfera inferior ( tropósfera ) en estaciones de todo el mundo. Las abundancias se dan como fracciones molares medias mensuales libres de contaminación en partes por billón .


La mayor parte de la producción, el uso y las emisiones de HFC-152a se han producido en el hemisferio norte, más industrializado y poblado de la Tierra, tras la introducción de la sustancia en la década de 1990. Su concentración en la troposfera norte alcanzó un promedio anual de aproximadamente 10 partes por billón en el año 2011. [17] La ​​concentración de HFC-152a en la troposfera sur es aproximadamente un 50 % menor debido a su tasa de eliminación (es decir, vida útil ) de aproximadamente 1,5 años siendo similar en magnitud al tiempo de mezcla atmosférica global de uno o dos años. [18]

Ver también

Referencias

  1. ^ 1,1-difluoroetano en Sigma-Aldrich
  2. ^ "Cambios en los constituyentes atmosféricos y en el forzamiento radiativo" (PDF) . Prensa de la Universidad de Cambridge. 2007. pág. 212 . Consultado el 11 de mayo de 2017 .18 de febrero de 2019
  3. ^ "Potencial de calentamiento global de los sustitutos de las SAO". Agencia de Protección Ambiental de EE. UU . 2010. Archivado desde el original el 16 de octubre de 2010 . Consultado el 20 de septiembre de 2010 .
  4. ^ Siegemund, Günter; Schwertfeger, Werner; Feiring, Andrés; Inteligente, Bruce; Behr, Fred; Vogel, Herward; McKusick, Blaine (2010). "Compuestos de flúor orgánicos". En Bohnet, Matías; Bellussi, Giuseppe; Autobús, James; et al. (eds.). Enciclopedia de química industrial de Ullmann . John Wiley e hijos. doi :10.1002/14356007.a11_349. ISBN 978-3527306732.
  5. ^ Longo, Giovanni A.; Zilio, Claudio; Righetti, Giulia (2015). "Condensación del refrigerante de bajo PCA HFC152a dentro de un intercambiador de calor de placas soldadas". Ciencia Experimental Térmica y de Fluidos . 68 : 509–515. doi :10.1016/j.expthermflusci.2015.06.010.
  6. ^ Righetti, Giulia; Zilio, Claudio; Mancín, Simone; Longo, Giovanni A. (2018). "Intercambiador de calor con aletas de tubo de calor para recuperación de calor: resultados experimentales y modelado". Ingeniería de Transferencia de Calor . 39 (12): 1011-1023. Código Bib : 2018HTrEn..39.1011R. doi :10.1080/01457632.2017.1358483. S2CID  126263840.
  7. ^ Etano, 1,1-difluoro- en Linstrom, Peter J.; Mallard, William G. (eds.); Libro web de química del NIST, base de datos de referencia estándar del NIST número 69 , Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, Gaithersburg (MD) (consultado en 2023)
  8. ^ "1,1-difluoroetano". Web MÁS SABIO . Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . Consultado el 2 de abril de 2022 .
  9. ^ "1,1-difluoroetano". Base de datos HSDB de la Biblioteca Nacional de Medicina . 1994 . Consultado el 8 de junio de 2010 .
  10. ^ ab Avella J, Wilson JC, Lehrer M (marzo de 2006). "Arritmia cardíaca fatal después de exposición repetida al 1,1-difluoroetano (DFE)". La Revista Estadounidense de Medicina y Patología Forense . 27 (1): 58–60. doi :10.1097/01.paf.0000202715.71009.0e. PMID  16501351. S2CID  22312214.
  11. ^ Broussard LA, Brustowicz T, Pittman T, Atkins KD, Presley L (noviembre de 1997). "Dos muertes en accidentes de tránsito relacionadas con el uso de difluoroetano". Revista de Ciencias Forenses . 42 (6): 1186–7. doi :10.1520/JFS14284J. PMID  9397568.
  12. ^ Hahn, T; Avella, J; Lehrer, M (2006). "Una muerte en un accidente automovilístico que implicó la inhalación de 1,1-difluoroetano". Revista de Toxicología Analítica . 30 (8): 638–42. doi : 10.1093/jat/30.8.638 . PMID  17132266.
  13. ^ "Autopsia: el hombre en un accidente murió por inhalar limpiador de computadoras". Noticias del Times . 10 de marzo de 2012. Archivado desde el original el 12 de marzo de 2012.
  14. ^ Novotny, Clara B; Irvin, Sara; Espiridión, Eduardo D (2019). "Psicosis aguda después de la inhalación de 1,1-difluoroetano". Cureus . 11 (9): e5565. doi : 10.7759/cureus.5565 . ISSN  2168-8184. PMC 6820689 . PMID  31695984. 
  15. ^ Custer, Adán; Corse, Andrés; Vazirani, Sondra (junio de 2020). "Abuso de inhalantes de difluoroetano, fluorosis esquelética y abstinencia". Médico Federal . 37 (6): 288–289. ISSN  1078-4497. PMC 7357883 . PMID  32669782. 
  16. ^ Duke, Alan (22 de julio de 2014). "'La actriz de Patriot, Skye McCole Bartusiak, muere a los 21 años ". CNN . Consultado el 24 de febrero de 2019 .
  17. ^ ab "HFC-152a". Laboratorios de investigación del sistema terrestre de la NOAA / División de monitoreo global . Consultado el 12 de febrero de 2021 .
  18. ^ De verdad, BR; et al. (2007). "Observaciones de 1,1-difluoroetano (HFC-152a) en las estaciones de monitoreo AGAGE y SOGE en 1994-2004 y estimaciones de emisiones globales y regionales derivadas". Revista de investigaciones geofísicas . 112 (D06308). Código Bib : 2007JGRD..112.6308G. doi : 10.1029/2006JD007527 .