Hexachlorethan CAS 67-72-1

Hexachlorethan(HCE) ist ein farbloses kristallines Pulver mit einem kampferähnlichen Geruch, Summenformel C2Cl6, CAS 67-72-1, unlöslich in Wasser und löslich in den meisten organischen Lösungsmitteln wie Alkoholen, Benzol, Chloroform und Ölen. Es handelt sich um eine organische Substanz, die als Rohstoff für die organische Synthese und als Entgaser für Aluminium und seine Legierungen verwendet wird. Es ist einer der giftigsten Chlorkohlenwasserstoffe und hat toxische Wirkungen auf das zentrale Nervensystem des Menschen. Stabil, muss von starken Oxidationsmitteln, starken Alkalien und Metallen ferngehalten werden und in einer Umgebung aufbewahrt werden, in der Lichttrocknung vermieden wird. HCE kann sublimieren und sich allmählich in der Luft verflüchtigen. chemische Stabilität, Kontakt mit Wasser bei Raumtemperatur zersetzt sich nicht, in Säure- oder Alkalilösung reagiert es nicht; Reaktion mit Zinkchlorid zur Bildung von Tetrachlorkohlenstoff; HCE wurde mit Zink und Schwefelsäure reduziert, um Tetrachlorethylen herzustellen; Bei der Hochtemperaturpyrolyse entstehen Kohlenstofftetrachlorid, Tetrachlorethylen und Chlorgas. Es wird in der organischen Synthese, in der Medizin usw. verwendet und wird auch als Lösungsmittel verwendet.

Schmelzpunkt 183 – 185 Grad (Zers.) (Lit.), Siedepunkt 186 Grad, Dichte: 2,091 g/ml bei 25 Grad (Lit.), Dampfdichte 8,16 (gegen Luft), Dampfdruck 0,4 mm Hg (20 Grad C), Brechungsindex 1,5282 (Schätzung), Flammpunkt 9 Grad , Lagerbedingungen 2-8 Grad C , Löslich in Alkohol, Benzol, Chloroform, Ether. , Kristalle oder kristallines Pulver, Farbe Weiß, Wasserlöslichkeit 0,05 g/L (22 oC), Merck 14,4679, BRN 1740341, Henry's Law Constant 1,43, 2,81 und 5,31 bei 10, 20 bzw. 30 Grad (Munz und Roberts, 1987), Gefahrgutzeichen Xn, N, T, F, Transport gefährlicher Güter Nr. UN 9037, Giftiges MLDi. v. bei Hunden: 325 mg/kg (Barsoum, Saad).

Die vorliegende Erfindung betrifft aHexachlorethanSyntheseprozess, der folgende Schritte umfasst:

(1) Tetrachlorethylen in den Chlorierungskessel geben und dann langsam flüssiges Chlor einführen, um eine atmosphärische Chlorierungsreaktion durchzuführen;

(2) Nachdem die Temperatur 80 bis 90 °C erreicht hat, erhöhen Sie den Chlorfluss auf 25 bis 30 kg/h und steuern Sie die Temperatur 3 bis 8 Stunden lang auf 105 bis 110 °C, um den Endpunkt der Chlorierung zu erreichen. Stoppen Sie dann den Chlorfluss und halten Sie ihn 2 bis 4 Stunden lang warm, um das Chlorierungsprodukt zu erhalten:

(3) Das chlorierte Produkt wird zum Alkaliwaschen und Schichten mit Natriumhydroxidlösung neutralisiert. Die obere Flüssigkeit gelangt in das Abwassersystem, nachdem sie neutral ist, und die untere Flüssigkeit gelangt in den Kristallisator.

(4) Nachdem die untere Flüssigkeit 9 bis 11 Stunden lang bei Raumtemperatur im Kristallisator kristallisiert wurde, wird sie zentrifugiert, getrocknet und dann auf natürliche Weise abgekühlt, um das fertige Hexachlorethan zu erhalten. Die zentrifugierte Mutterflüssigkeit wird zur Wiederverwendung in den Chlorierungskessel zurückgeführt.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass das erfindungsgemäße Syntheseverfahren das potenzielle Sicherheitsrisiko und die Arbeitsintensität verringern und den Produktgehalt sicherstellen kann.

 

 

Molekulare Struktur und grundlegende Eigenschaften

Die chemische Formel vonHexachlorethanist C₂Cl₆. Die Molekülstruktur besteht aus zwei Kohlenstoffatomen, die durch Einfachbindungen verbunden sind, wobei jedes Kohlenstoffatom eine Bindung mit drei Chloratomen eingeht, was zu einer symmetrischen Cl₃C-CCl₃-Struktur führt. Diese hochsymmetrische Molekülkonfiguration verleiht ihm einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften. Bei normaler Temperatur und normalem Druck erscheint Hexachlorethan als weißer oder farbloser kristalliner Feststoff mit einem besonderen, kampferähnlichen Geruch. Sein Schmelzpunkt liegt bei 183–185 Grad, sein Siedepunkt bei 186 Grad (direktes Sublimieren unter normalem Atmosphärendruck) und seine Dichte beträgt 2,091 g/cm³ (bei 25 Grad), was auf ein relativ hohes Molekulargewicht und eine relativ hohe Dichte hinweist.

Chemische Bindungen und intermolekulare Kräfte

 

Die C-Cl-Bindung im Hexachlorethanmolekül hat eine hohe Bindungsenergie (ungefähr 339 kJ/mol), was dem Molekül Gesamtstabilität verleiht. Die zwischenmolekularen Kräfte sind hauptsächlich Van-der-Waals-Kräfte. Aufgrund der starken Elektronegativität des Chloratoms kommt es zu schwachen Dipol-Dipolwechselwirkungen zwischen den Molekülen. Diese Kräfte beeinflussen seinen physikalischen Zustand:

Kristallstruktur

 

DerHexachlorethanAus Ethanol oder Ether ausgefälltes bildet orthorhombische weiße nadelartige Kristalle, wobei die Moleküle in den Kristallen durch Van-der-Waals-Kräfte in einer kompakten Struktur angeordnet sind.

Schmelzverhalten

 

Das Schmelzen erfordert die Überwindung intermolekularer Kräfte, was zu einem relativ hohen Schmelzpunkt (183–185 Grad) führt, der mit dem Molekulargewicht (236,72 g/mol) und der Molekülsymmetrie zusammenhängt.

Überlegungen zur Sicherheit und Toxizität

 

Die chemischen Eigenschaften vonHexachlorethanstehen in engem Zusammenhang mit seiner Toxizität:

Akute Toxizität

Das Einatmen hoher Dampfkonzentrationen kann zu einer Hemmung des Zentralnervensystems führen und Symptome wie Schwindel und Übelkeit hervorrufen.

Chronische Auswirkungen

Eine langfristige-Exposition kann zu Leber- und Nierenschäden führen. Tierversuche haben eine mögliche Schädigung des Nervensystems und des Fortpflanzungssystems gezeigt.

Umweltrisiko

Die Zersetzungsprodukte von Phosgen und Chlorwasserstoff sind akut giftig. Der Abfallentsorgungsprozess muss streng kontrolliert werden.

1. Warum war es einst das chemische Gespenst des „Rauchschlachtfeldes“?
Mit Zinkpulver vermischtes Hexachlorethan war einst der Hauptbestandteil militärischer Brandstoffe. Nach der Verbrennung entstand hochgiftiges Phosgen (COCl₂) und dicker chlorhaltiger Rauch. Diese „Sechs-{3}}Chlorethan-Nebelwand, die während des Zweiten Weltkriegs weit verbreitet war, verbarg nicht nur das Schlachtfeld, sondern verursachte auch versteckte und langfristige Schäden an den Atemwegen exponierter Soldaten und wurde zu einem grauen Erbe zwischen frühen chemischen Kampfstoffen und nicht-tödlichen Waffen.
2. Wie wird man zum „unsichtbaren Meißel“ der Paläontologie?
Bei der Fossiliengewinnung wurde Hexachlorethan als Lösungsmittel verwendet, um das umgebende Gestein aufzuweichen und zu entfernen. Seine hohe Dichte und geringe Flüchtigkeit ermöglichten die Mikroätzung zerbrechlicher Fossilien. Aufgrund seiner Toxizität und des möglichen Vorhandenseins zerstörerischer Chlorverbindungen wurde es jedoch inzwischen durch sicherere Technologien ersetzt, was in der Geschichte der Entwicklung der Laborsicherheit als Warnhinweis dient.
3. Warum gilt es in der metallurgischen Industrie als „Widerspruchsschöpfung“?
Als effizientes Entgasungsmittel für Aluminium und seine Legierungsschmelzen (Freisetzung von Chlor zur Entfernung von Wasserstoff) verbessert Hexachlorethan die Qualität des Metalls erheblich. Allerdings entstehen bei hohen Temperaturen gleichzeitig stark ätzender Chlorwasserstoff und Vorläuferstoffe für Dioxine. Diese Doppelnatur von „sauberer Metallurgie“ und „toxischer Umweltverschmutzung“ spiegelt das technisch-ethische Dilemma wider, das in industriellen Prozessen seit langem abgewogen wird.
4. Wie funktioniert es als „Klima-Zeitkapsel“ in der Polarforschung?
Aufgrund seiner chemischen Inertheit und Beständigkeit kann Hexachlorethan mehrere Jahrzehnte in der Atmosphäre verbleiben und lagert sich durch Zirkulation in polaren Eiskernen ab. Die moderne chemische Analyse von Eiskernen kann den historischen Verlauf spezifischer Industrieaktivitäten weltweit von der Mitte des 20.

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