Дихлорметан
Дихлóрмета́н (метилéнхлори́д, хлóристый метилéн, ДХМ, CH2Cl2) — органическое соединение, прозрачная легкоподвижная и легколетучая жидкость с характерным для галогенпроизводных запахом. Впервые был синтезирован в 1840 году выдерживанием смеси хлора с хлористым метилом на свету.
Дихлорметан | |||
---|---|---|---|
| |||
Общие | |||
Систематическое наименование |
дихлорметан | ||
Сокращения | ДХМ | ||
Традиционные названия | дихлорметан, метилен хлористый, метилена хлорид | ||
Хим. формула | CH2Cl2 | ||
Рац. формула | CH2Cl2 | ||
Физические свойства | |||
Состояние | подвижная прозрачная жидкость | ||
Примеси | хлорметаны | ||
Молярная масса | 84,9 г/моль | ||
Плотность | 1,3266 г/см³ | ||
Энергия ионизации | 11,32 ± 0,01 эВ[1] | ||
Термические свойства | |||
Температура | |||
• плавления | −96,7 °C | ||
• кипения | 40 °C | ||
• вспышки | 14 °C | ||
Пределы взрываемости | 13 ± 1 об.%[1] | ||
Критическая точка | 245 | ||
Энтальпия | |||
• образования | −87,86 кДж/моль | ||
Удельная теплота испарения | 336,4 Дж/кг | ||
Давление пара | 4,639 атм | ||
Химические свойства | |||
Растворимость | |||
• в воде | при 20 °C 1,3 г/100 мл | ||
Оптические свойства | |||
Показатель преломления | 1,4242 | ||
Классификация | |||
Рег. номер CAS | 75-09-2 | ||
PubChem | 6344 | ||
Рег. номер EINECS | 200-838-9 | ||
SMILES | |||
InChI | |||
RTECS | PA8050000 | ||
ChEBI | 15767 | ||
ChemSpider | 6104 | ||
Безопасность | |||
Предельная концентрация | 50 мг/м³[2] | ||
ЛД50 | 1500 мг/кг (крысы, перорально[3] | ||
Токсичность | Класс опасности[4] по ГОСТ 12.1.007: 4-й[5][6] | ||
NFPA 704 | |||
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
Медиафайлы на Викискладе |
Получение
Получают прямым хлорированием метана хлором в условиях радикального механизма при 400—500 °C при соотношении равном 5:1
В результате получается смесь всех возможных хлоридов: хлорметан, дихлорметан, хлороформ и четырёххлористый углерод, которые потом разделяются ректификацией.
Свойства
Растворимость в воде 2 % по массе (20 г/л), смешивается с большинством органических растворителей. Легколетуч (40 °C), образует азеотропную смесь с водой (т.кип. 38,1 °C, 98,5 % дихлорметана). Метиленхлорид (дихлорметан) реагирует с хлором с образованием хлороформа и четырёххлористого углерода. С йодом при 200 °C дает СН2l2, с бромом при 25-30 °C в присутствии алюминия — бромхлорметан. При нагревании с водой гидролизуется до HСНО и НСl. При нагревании со спиртовым раствором NH3 до 100—125 °C образует гексаметилентетрамин. Реакция с водным раствором NH3 при 200 °C приводит к метиламину, муравьиной кислоте и НСl. С ароматическими соединениями в присутствии АlCl3 метиленхлорид вступает в реакцию Фриделя — Крафтса, например с бензолом образует дифенилметан.[7]
Применение
Дешевизна, высокая способность растворять многие органические вещества, лёгкость удаления, относительно малая токсичность привела к широкому применению его как растворителя для проведения реакций, экстракций в том числе и в лабораториях. Используют в смесях для снятия лака, обезжиривания поверхностей. В пищевой промышленности его используют для приготовления быстрорастворимого кофе, экстракта хмеля и других пищевых препаратов. Также нашел применение для растворения смол, жиров, битума. Его высокая летучесть используется для вспенивания полиуретанов.
Также используется в хроматографии.
В промышленности в смеси с полимерами используют для создания формы, которая быстро застывает за счёт испарения дихлорметана. Он также используется для склеивания пластмасс: полистирола, поликарбонатов, полиэтилентерефталата, АБС-пластиков, и некоторых других. Ввиду высокой летучести дихлорметана его применение в склеивании полипропилена и полиэтилена ограничено.
Очистка в лаборатории
- Промывают концентрированной серной кислотой, нейтрализуют щелочью и промывают водой. Сушат над поташом или безводным сульфатом магния и перегоняют. Для дополнительного обезвоживания используют молекулярные сита 4А[8].
- Кипятят с фосфорным ангидридом с последующей перегонкой. Хранят над молекулярными ситами 3А.
Специализированные применения
Дихлорметан используется в составах для склеивания пластиков. В смеси с метанолом используют как пропеллент, в качестве хладагента.
Безопасность
Контакт дихлорметана с щелочными металлами приводит к взрыву. Работы с дихлорметаном следует проводить при работающей вытяжной вентиляции.
Дихлорметан способен вызвать наркоз. Он также токсичен: воздействует на печень, почки и селезёнку, способен проникать через кожу, гематоэнцефалитический и плацентарный барьеры.
При остром отравлении при вдыхании дихлорметана наблюдаются раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, головокружение, головные боли, помрачнение сознания, рвота и понос. В случае тяжёлого отравления происходит потеря сознания вследствие наркоза вплоть до остановки дыхания. При хронических отравлениях наблюдаются постоянные головные боли, головокружение, потеря аппетита, поражение внутренних органов. Длительный покровный контакт с дихлорметаном может вызвать его накопление в жировых тканях и привести к ожогу. Также при длительной работе с ним возможно поражение печени и возникновение диабетической нейропатии.
В организме дихлорметан метаболизируется до монооксида углерода, что может вызвать интоксикацию данным веществом.[9]
На крысах показано, что дихлорметан может вызывать рак лёгких, печени и поджелудочной железы.
В Евросоюзе запрещены краски с дихлорметаном как для личного пользования, так и для профессионального применения.
Для регулярной работы с дихлорметаном не подходят перчатки из латекса или нитриловые.
ПДК в рабочей зоне 50 мг/м³ (по ГОСТ 12.1.005-76), в воде водоёмов не более 7,5 мг/л. Концентрационный предел воспламенения 12—22 %. Не горюч, но поддерживает горение, от огня дает вспышку, но не горит сам, горит в смеси с другими горящими материалами внося свой вклад при пожаре, однако пролить на стол около спиртовки его не так опасно как горючие растворители, скорее как масло.
Примечания
- http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0414.html
- name=https://docs.cntd.ru_ГОСТ 12.1.005-76. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования
- Dichloromethane
- Метилен хлорид. (недоступная ссылка)
- name=https://docs.cntd.ru_Меры безопасности при работе с метиленхлоридом
- name=https://docs.cntd.ru_ГОСТ 12.1.007-76. ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
- Химическая энциклопедия Т3, М 1988, стр 60-61
- Органикум, Т. 2, М. 1992, с. 411.
- http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0013/123061/AQG2ndEd_5_7Dichloromethane.pdf
Литература
- Новый справочник химика и технолога. Радиоактивные вещества. Вредные вещества. Гигиенические нормативы / Редкол.: Москвин А. В. и др.. — СПб.: АНО НПО «Профессионал», 2004. — 1142 с. — ISBN 5-98371-025-7.
- Ошин Л. А. Промышленные хлорорганические продукты. — М.: Химия, 1978. — 656 с. — 8400 экз.