1,1,1,2-テトラフルオロエタン (ノルフルラン (INN )、R-134a、Klea 134a 、Freon 134a 、Forane 134a 、Genetron 134a 、Green Gas 、Florasol 134a 、Suva 134a 、HFA-134a 、またはHFC-134a としても知られる)は、 R-12(ジクロロジフルオロメタン) と同様の熱力学的特性を持つハイドロフルオロカーボン (HFC)およびハロアルカン 冷媒であるが、 オゾン層破壊係数は ごくわずかで、100年間の地球温暖化係数 も低い(R-12のGWPが10,900であるのに対し、1,430)。[ 1 ] 化学式はCF 3 CH 2 Fで、大気圧下での沸点は -26.3 °C(-15.34 °F)である。 R-134aのボンベは水色 です。[ 2 ] 自動車市場では、CO2と同様のGWPを持つHFO-1234yfなどの冷媒への段階的廃止と移行が2012年に始まり まし た 。[ 3 ]
用途 1,1,1,2-テトラフルオロエタンは、主に家庭用冷蔵庫 や自動車用エアコン の「高温」冷媒として使用される不燃性ガスです。これらの機器は、1990年代初頭に、より環境に有害な R-12 の代替として1,1,1,2-テトラフルオロエタンを使用するようになりました。元々R-12を使用していた機器を変換するための改造キットも市販されています。
テトラフルオロエタン液体が通常の気圧および温度にさらされた場合の沸騰。 その他の一般的な用途としては、発泡プラスチックの吹き込み、洗浄溶剤、医薬品の送達用噴射剤(気管支拡張剤 などの吸入器用容器)、ワインのコルク抜き、ガスダスター(「缶入りエア」)、 圧縮空気 から水分を除去するエアドライヤーなどがあります。1,1,1,2-テトラフルオロエタンは、オーバークロックを 試みる際にコンピューターの冷却にも使用されています。配管用凍結キットの冷媒としても使用されています。また、エアソフトガン の噴射剤としてもよく使用されています。このガスは、シリコーン系潤滑剤と混合されることが多いです。
歴史と環境への影響 1,1,1,2-テトラフルオロエタンは、オゾン層破壊作用が非常に強いジクロロジフルオロメタン(R-12) の代替として1990年代初頭に導入されました。 [ 11 ] 1,1,1,2-テトラフルオロエタンは、オゾン層破壊係数(オゾン層 )が小さく、酸性化係数(酸性雨 )もごくわずかですが、100年間の地球温暖化係数 (GWP)は1430、大気中寿命 は約14年です。[ 1 ] 導入以来、大気中の濃度と放射強制力への寄与は増加しています。そのため、 IPCCの温室効果ガスリスト に含まれています。[ 12 ]
高度地球大気ガス実験(AGAGE)により、世界各地の観測地点で下層大気(対流圏)におけるHFC-134aの濃度が測定された。濃度は、汚染物質を含まない月平均モル分率 (ppt) で示されている。 1995年以降のHFC-134aの大気中濃度。 R-134aは、2006年の指令に基づき、2010年代半ばから欧州連合 で段階的に廃止され始めました。この指令では、GWPが100を超える空調システムのガスを代替することを推奨しています。[ 13 ]
1,1,1,2-テトラフルオロエタンは、米国およびその他の国々でも使用制限の対象となっています。米国自動車技術者協会(SAE)は、自動車の空調システムでは、新しいフッ素系冷媒HFO-1234yf (CF 3 CF=CH 2 )に置き換えるのが最適であると提案しています。[ 14 ] 2021年モデル以降、米国で新たに製造される小型車両では、R-134aは使用されなくなりました。[ 3 ]
カリフォルニア州では、エアコンの非専門家による再充填を防ぐため、缶入りのR-134aの個人への販売を禁止する可能性もあります。[ 15 ] ウィスコンシン州では、1994年10月からATCP 136に基づき、1,1,1,2-テトラフルオロエタン15 ポンド(6.8キログラム) 未満の容器の販売を禁止する規制が施行されていましたが、この規制は、化学物質が冷媒として使用される場合にのみ適用されていました。しかし、ウィスコンシン州では2012年にこの規制が解除されました。 [ 16 ] このウィスコンシン州独自の規制は、施行されていた期間中、抜け穴がありました。たとえば、化学物質が冷媒として使用されることを意図していないため、ガスダスター 容器を任意の量で購入することは合法でした。 [ 16 ] また、HFC-134aは§7671aのクラスIおよびクラスII物質のリストにも含まれていません。 [ 17 ]
生成と反応 テトラフルオロエタンは通常、トリクロロエチレン とフッ化水素 を反応させることによって作られます。[ 18 ]
CHCl =CCl₂ + 4 HF → CF₃CH₂F + 3 HCl ブチルリチウムと反応してトリフルオロビニルリチウムを生成する:[ 19 ]
CF 3 CH 2 F + 2 BuLi → CF 2 =CFLi + LiF + 2 BuH
安全性 R-134aボンベ 1,1,1,2-テトラフルオロエタンガスと空気の混合物は、大気圧および100 °C (212 °F)までの温度では可燃性で はありません。ただし、高圧および/または高温で高濃度の空気を含む混合物は着火する 可能性があります。[ 20 ] 1,1,1,2-テトラフルオロエタンが250 °C (482 °F)を超える炎または高温の表面に接触すると、蒸気分解を 起こし、フッ化水素 やフッ化カルボニルなどの 有毒 ガスを放出する可能性があります。[ 21 ] ただし、分解温度は370 °C以上であると報告されています。[ 22 ] 1,1,1,2-テトラフルオロエタン自体はラットでLD 50 が1,500 g/m 3 であり、吸入乱用 に伴う危険性を除けば、比較的毒性が低いと言えます。その気体状形態は肺内の空気を押し出す。過剰に吸入すると窒息を 引き起こす可能性がある。[ 23 ] [ 24 ] これが吸入剤乱用 による死亡の大部分の原因となっている。
1,1,1,2-テトラフルオロエタンを含むエアゾール缶は、逆さまにすると効果的な凍結スプレーになります。加圧下では、1,1,1,2-テトラフルオロエタンは液体に圧縮され、蒸発する際に大量の熱エネルギー を吸収します。その結果、蒸発する際に接触するあらゆる物体の温度を大幅に低下させます。
自動車用エアコン冷媒フロン134a
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