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| 名前 | |||
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| 推奨されるIUPAC名
ジフルオロメタン[1] | |||
| その他の名前
フッ化炭素水素化物
メチレンジフルオリド | |||
| 識別子 | |||
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3Dモデル（JSmol）
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| 略語 | HFC-32 R-32 | ||
| 1730795 | |||
| チェビ |
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| チェムBL |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.000.764 | ||
| EC番号 |
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| 259463 | |||
| メッシュ | ジフルオロメタン | ||
パブケム CID
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| RTECS番号 |
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| ユニ |
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| 国連番号 | 3252 | ||
CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |||
| ＣＨ２Ｆ２ | |||
| モル質量 | 52.024 グラムモル−1 | ||
| 外観 | 無色のガス | ||
| 密度 | 1.1 g cm −3（液体の場合） | ||
| 融点 | −136 °C (−213 °F; 137 K) | ||
| 沸点 | −52 °C (−62 °F; 221 K) | ||
| ログP | -0.611 | ||
| 蒸気圧 | 1,518.92 kPa (220.301 psi) (21.1 °C [70.0 °F; 294.2 K] のとき) | ||
| 危険 | |||
| GHSラベル: | |||
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| 危険 | |||
| H220 | |||
| P210、P377、P381、P403、P410+P403 | |||
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |||
| 648 °C (1,198 °F; 921 K) | |||
| 安全データシート（SDS） | オックスフォード大学のMSDS | ||
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
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ジフルオロメタンは、ジフルオロメチレン、HFC-32 メチレンフルオリド、またはR-32とも呼ばれ、ジハロゲンアルカンの一種である有機化合物です。1964年にヘキストAG（ダイキン社ではない）によって発明され、化学式はCH 2 F 2です。大気中では無色の気体で、水にわずかに溶け、高い熱安定性を備えています。[2] [検証失敗]融点と沸点が低いため（それぞれ−136.0 °Cと−51.6 °C [−212.8 °Fと−60.9 °F、137.2 Kと221.6 K]）、この化合物に触れると凍傷を起こす可能性があります。[2] [検証失敗]米国では、揮発性有機化合物（VOC）に関する大気浄化法第111条において、ジフルオロメタンは対流圏オゾン層への生成量が少ないため、VOCの定義から例外（1997年以降）として挙げられている。[3]ジフルオロメタンは、冷凍や空調などの吸熱プロセスで一般的に使用されている。
合成
ジフルオロメタンは主にバッチプロセスで合成され、ジクロロメタンとフッ化水素（HF）を液相で触媒としてSbCl 5を用いて反応させます。 [4]フッ化水素の危険な性質のため、新しいプロセス（同じ反応に基づく）が開発されました。新しいプロセスでは、隔離されたチャンバーを通じてジフルオロメタンを一定量生産することができます。[4]
アプリケーション
ジフルオロメタンは吸熱反応を起こす能力があるため、消火剤としてよく使用されます。[5] 2009年以降のさまざまな緯度におけるジフルオロメタンの大気濃度が左に示されています。
ジフルオロメタンは、凝縮と気化の両方において優れた熱伝達と圧力降下性能を持つ冷媒として使用される分子です。 [6] 100年間の地球温暖化係数（GWP）は二酸化炭素の675倍で、大気寿命は約5年です。[7] ASHRAEによってA2L（わずかに可燃性）に分類され、[8]オゾン層破壊係数（ODP）はゼロです。[9]そのため、ジフルオロメタンは、GWPが高く、漏れが発生した場合の持続時間が長い HFC冷媒 の中では比較的リスクの低い選択肢です。
一般的な冷媒R-410Aは、ジフルオロメタンとペンタフルオロエタン( R-125 ) の共沸混合物で、質量比 50/50 です。ペンタフルオロエタンは、特に空調用の新しい冷媒システムで、さまざまなクロロフルオロカーボン (つまり、フロン) の一般的な代替品です。ジフルオロメタンとペンタフルオロエタン (R-125) およびテトラフルオロエタン( R - 134a) の共沸混合物は、組成に応じて R-407A から R-407F として知られています。同様に、R-504 は、ジフルオロメタンとクロロトリフルオロメタン (R13) の共沸混合物 (質量比 48.2/51.8%) です。2011年には、米国だけで 17,949,893 トンのジフルオロメタンが大気中に放出されました。[10]
ジフルオロメタンは現在、日本、中国、インドでR-410Aの代替品として住宅用および業務用エアコンに単独で使用されています。軽度の可燃性に伴う残留リスクを軽減するために、この分子は、ろう付けプレート式熱交換器（BPHE）、シェルアンドチューブ式熱交換器、小径チューブを使用したチューブアンドプレート式熱交換器などの冷媒充填量の少ない熱伝達装置に適用する必要があります。[11]多くの用途で、ジフルオロメタンは、同じ動作条件下でR-410A よりも高い熱伝達係数を示します が、摩擦圧力降下も大きいことが確認されています。[11]
ジフルオロメタンの他の用途としては、エアロゾル推進剤、発泡剤、溶剤などが挙げられる。[3]
環境への影響
毎年、約15キロトンのジフルオロメタンが生産されています。[3]ガス状の化合物は、光化学的に生成されたヒドロキシルラジカルとの反応により大気中で分解されます。このプロセスにより、二フッ化カルボニルが形成されます。このプロセスの半減期は4年と推定されています。[3]ジフルオロメタンはガス相を介して環境に入り、土壌や堆積物よりもガス相に蓄積する傾向があります。この化合物の揮発半減期は、河川で約45分、湖沼で69時間であり、ジフルオロメタンは水域で生体蓄積しません。 [3]
環境中に放出されたHFC-32は中間生成物としてCFに分解され、大気中の水中で加水分解されてHFとCO2を生成します。[ 3]
HFC-32の地球温暖化係数（GWP）は、100年間で677と推定されています。[12]これは、HFC冷媒のGWPよりもはるかに低いものですが、より低いGWPの冷媒を使用するための継続的な研究を促すには十分な高さです。
ジフルオロメタンは、 ODPがゼロであるため、米国大気浄化法で規定されているVOCのリストから除外されています。 [3]したがって、この分子から対流圏オゾンが生成される可能性は低いと考えられます。[引用が必要]対流圏オゾンは、呼吸器、心臓、神経系の損傷など、健康に悪影響を及ぼす可能性があります。さらに、オゾンは葉のブロンズ化を誘発することで植物や植生に影響を与える可能性があります。[引用が必要]
毒性
ジフルオロメタンは、ラットでは約50,000 ppmの濃度で母体および発達に軽度の毒性を示しますが、ウサギでは示しません。ジフルオロメタンのヒトへの暴露限度は1,000 ppmに設定されており、危険なレベルまで暴露される可能性は低いと考えられます。[3]
参考文献
- ^ 「ジフルオロメタン - 化合物概要」。PubChemプロジェクト。米国：国立生物工学情報センター。
- ^ ab 「編集委員会」。Journal of Fluorine Chemistry。241 : 109706。2021年1月。doi : 10.1016 /s0022-1139 ( 20)30404-8。ISSN 0022-1139。S2CID 243320092 。
- ^ abcdefgh 「成層圏オゾン層の保護：モントリオール議定書および1990年大気浄化法改正第6条」。Air & Waste。43（ 8 ）：1066–1067。1993年8月。doi：10.1080/1073161x.1993.10467184。ISSN 1073-161X。
- ^ ab Shen, Tao; Ge, Xin; Zhao, Hengjun; Xu, Zhixiong; Tong, Shaofeng; Zhou, Shaodong; Qian, Chao; Chen, Xinzhi (2020-07-01). 「連続フローでジフルオロメタンを製造するための安全で効率的なプロセス」. Chinese Journal of Chemical Engineering . 28 (7): 1860–1865. doi :10.1016/j.cjche.2020.02.024. ISSN 1004-9541. S2CID 216394634.
- ^ Blowers, Paul; Hollingshead, Kyle (2009-05-21). 「CH 2 F 2 およびその他のフッ素化メチル種の計算化学計算による地球温暖化係数の推定と実験との比較による検証」. The Journal of Physical Chemistry A. 113 ( 20): 5942–5950. Bibcode :2009JPCA..113.5942B. doi :10.1021/jp8114918. ISSN 1089-5639. PMID 19402663.
- ^ Longo, Giovanni A.; Mancin, Simone; Righetti , Giulia; Zilio, Claudio (2015). 「ろう付けプレート熱交換器 (BPHE) 内部での HFC32 の蒸発: 実験的測定と IR サーモグラフィー分析」。International Journal of Refrigeration。57 : 77–86。doi : 10.1016 /j.ijrefrig.2015.04.017。
- ^ 2010年5月 TEAP XXI/9 タスクフォースレポート
- ^ 2009 ASHRAE ハンドブック
- ^ 「R32」.
- ^ Galka, Michael D.; Lownsbury, James M.; Blowers, Paul (2012-12-04). 「ルームエアコンユニットの冷媒選択による温室効果ガス排出量」. Environmental Science & Technology . 46 (23): 12977–12985. Bibcode :2012EnST...4612977G. doi :10.1021/es302338s. ISSN 0013-936X. PMID 23136858.
- ^ ab Longo, Giovanni A.; Mancin, Simone; Righetti, Giulia; Zilio, Claudio (2016). 「HFC32 および HFC410A の 4 mm 水平平滑管内での沸騰流動」International Journal of Refrigeration . 61 : 12–22. doi :10.1016/j.ijrefrig.2015.09.002.
- ^ IPCC AR4、https://www.ghgprotocol.org/sites/default/files/ghgp/Global-Warming-Potential-Values%20%28Feb%2016%202016%29_1.pdf に要約されています。
参照
外部リンク
- 100 °C の空気中におけるジフルオロメタンの可燃性測定 2016-09-20 にWayback Machineでアーカイブ
- ガス百科事典のジフルオロメタン、Wayback Machineで 2016-03-03 にアーカイブ
- IR 吸収スペクトル 2006-10-13 にWayback Machineでアーカイブ
- SDSデータシート