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Articulo de referencia

1,1-Difluoroetano

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El 1,1-difluoroetano , o DFE , es un hidrofluorocarbono con la fórmula química C₂H₄F₂ . Este gas incoloro se utiliza principalmente como propelente y agente espumante , así como componente de un refrigerante , donde suele figurar como R-152a (refrigerante-152a) o HFC -152a ( hidrofluorocarbono -152a). Se utiliza predominantemente como propelente para aerosoles y productos de espolvoreo gaseoso . Como alternativa a los clorofluorocarbonos , tiene un potencial de calentamiento global de 120-140, inferior al de otros hidrofluorocarbonos, y una vida útil atmosférica más corta (1,4 años). [ 2 ] [ 3 ]

Producción

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

HCCH + 2 HF → CH 3 CHF 2

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

En Estados Unidos se produjeron 35.355 toneladas métricas en 2024. [ 5 ]

Usos

Con un índice de potencial de calentamiento global (PCG) relativamente bajo de 124 y propiedades termofísicas favorables, el 1,1-difluoroetano se ha propuesto como una alternativa ecológica al R134a . A pesar de su inflamabilidad, el R152a también presenta presiones de operación y capacidad de enfriamiento volumétrico (CCV) similares a las del R134a, por lo que puede utilizarse en grandes enfriadoras [ 6 ] o en aplicaciones más específicas como intercambiadores de calor con aletas y tubos de calor [ 7 ] .

Además, el 1,1-difluoroetano también se usa comúnmente en aerosoles para espolvorear y en muchos otros productos de aerosol para la venta al por menor, en particular aquellos sujetos a estrictos requisitos sobre compuestos orgánicos volátiles (COV).

El peso molecular del difluoroetano es 66, lo que lo convierte en una herramienta útil y práctica para detectar fugas de vacío en sistemas de cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS). Este gas, económico y de fácil acceso, tiene un peso molecular y un patrón de fragmentación (pico base en m / z = 51 en EI-MS típico, [ 8 ] pico principal en m / z = 65) distintos a los del aire. Si se observan picos de masa correspondientes al 1,1-difluoroetano inmediatamente después de rociar un punto sospechoso de fuga, se puede identificar la fuga.

En 2005, el 80% del HFC-152a producido se utilizaba como propulsor, el 25% como agente espumante y el resto para otras aplicaciones, incluidas formulaciones de refrigerantes. [ 9 ] Comenzó a utilizarse como propulsor en Estados Unidos y Europa a finales de la década de 1970. [ 10 ]

Seguridad

El difluoroetano es un gas extremadamente inflamable que se descompone rápidamente al calentarse o quemarse, produciendo humos tóxicos e irritantes, entre ellos fluoruro de hidrógeno y monóxido de carbono . [ 11 ]

En un estudio de DuPont , se expuso a ratas a concentraciones de hasta 25 000  ppm (67 485  mg/m³ ) durante seis horas diarias, cinco días a la semana, durante dos años. Este nivel se ha convertido en el nivel sin efecto adverso observado para esta sustancia. La exposición prolongada al 1,1-difluoroetano se ha relacionado en humanos con el desarrollo de enfermedad coronaria y angina de pecho . [ 12 ] La exposición repetida o a niveles suficientemente altos, en particular la inhalación intencionada, puede precipitar una arritmia cardíaca fatal . [ 13 ]

Abuso

El difluoroetano es un intoxicante con potencial de abuso. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] Parece actuar principalmente a través de los receptores GABA A y de glutamato . [ 17 ] [ 18 ]

Abundancia ambiental

Aumento del HFC-152a en la atmósfera terrestre desde el año 2000. [ 19 ]
El HFC-152a se midió mediante el Experimento Avanzado Global de Gases Atmosféricos ( AGAGE ) en la atmósfera inferior ( troposfera ) en estaciones de todo el mundo. Las abundancias se expresan 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, 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. [ 19 ] La concentración de HFC-152a en la troposfera sur es aproximadamente un 50 % menor debido a que su tasa de eliminación (es decir, su vida útil ) de aproximadamente 1,5  años es similar en magnitud al tiempo de mezcla atmosférica global de uno a dos años. [ 20 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ 1,1-Difluoroetano en Sigma-Aldrich
  2. ↑ "Cambios en los componentes atmosféricos y en el forzamiento radiativo" (PDF) . Cambridge University Press. 2007. pág.  212. Consultado el 11 de mayo de 2017 .18 de febrero de 2019
  3. ↑ "Potenciales de calentamiento global de los sustitutos de las SAG" . Agencia de Protección Ambiental de EE . UU. 2010. Archivado del 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. ↑ US EPA, OAR (22 de agosto de 2024). "Datos ampliados sobre HFC" . www.epa.gov . Consultado el 3 de julio de 2026 .
  6. ↑ Longo, Giovanni A.; Zilio, Claudio; Righetti, Giulia (2015). "Condensación del refrigerante de bajo GWP HFC152a dentro de un intercambiador de calor de placas soldadas". Experimental Thermal and Fluid Science . 68 : 509–515 . doi : 10.1016/j.expthermflusci.2015.06.010 .
  7. ↑ Righetti, Giulia; Zilio, Claudio; Mancin, Simone; Longo, Giovanni A. (2018). "Intercambiador de calor con aletas y tubos de calor para recuperación de calor: resultados experimentales y modelado". Heat Transfer Engineering . 39 (12): 1011– 1023. Bibcode : 2018HTrEn..39.1011R . doi : 10.1080/01457632.2017.1358483 . S2CID 126263840 . 
  8. ↑ Etano, 1,1-difluoro- enLinstrom, Peter J.; Mallard, William G. (eds.); NIST Chemistry WebBook , Base de datos de referencia estándar NIST número 69 , Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, Gaithersburg (MD) (consultado en 2023)  
  9. ↑ "Informe de evaluación inicial de los PEID para SIAM 22" . PNUMA .
  10. ↑ Aerosoles, esterilizantes, usos diversos y tetracloruro de carbono: Manual de tecnologías para la protección de la capa de ozono . Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente. 1996. ISBN 978-92-807-1585-9.
  11. ↑ "1,1-Difluoroetano" . WebWISER . Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. Archivado del original el 15 de noviembre de 2022. Consultado el 2 de abril de 2022 .
  12. ↑ "1,1-Difluoroetano" . Base de datos HSDB de la Biblioteca Nacional de Medicina . 1994. Consultado el 8 de junio de 2010 .
  13. 1 2 Avella J, Wilson JC, Lehrer M (marzo de 2006). "Arritmia cardíaca fatal después de la exposición repetida a 1,1-difluoroetano (DFE)". The American Journal of Forensic Medicine and Pathology . 27 (1): 58– 60. doi : 10.1097/01.paf.0000202715.71009.0e . PMID 16501351. S2CID 22312214 .  
  14. ↑ Broussard LA, Brustowicz T, Pittman T, Atkins KD, Presley L (noviembre de 1997). "Dos muertes por accidentes de tráfico relacionadas con el uso de difluoroetano". Journal of Forensic Sciences . 42 (6): 1186– 7. doi : 10.1520/JFS14284J . PMID 9397568 . 
  15. ↑ Hahn, T; Avella, J; Lehrer, M (2006). "Un accidente automovilístico fatal relacionado con la inhalación de 1,1-difluoroetano" . Journal of Analytical Toxicology . 30 (8): 638– 42. doi : 10.1093/jat/30.8.638 . PMID 17132266 . 
  16. ↑ «Autopsia: el hombre que sufrió el accidente murió por inhalación de limpiador de ordenadores» . The Times News . 10 de marzo de 2012. Archivado del original el 12 de marzo de 2012.
  17. ↑ Novotny, Clara B; Irvin, Sarah; Espiridion, Eduardo D (2019). "Psicosis aguda tras la inhalación de 1,1-difluoroetano" . Cureus . 11 ( 9) e5565. doi : 10.7759/cureus.5565 . ISSN 2168-8184 . PMC 6820689. PMID 31695984 .   
  18. ↑ Custer, Adam; Corse, Andrew; Vazirani, Sondra (junio de 2020). "Abuso de inhalantes de difluoroetano, fluorosis esquelética y síndrome de abstinencia" . Federal Practitioner . 37 (6): 288– 289. ISSN 1078-4497 . PMC 7357883. PMID 32669782 .   
  19. 1 2 "HFC-152a" . NOAA Earth System Research Laboratories/Global Monitoring Division . Consultado el 12 de febrero de 2021 .
  20. ↑ Greally, BR; et al. (2007). "Observaciones de 1,1-difluoroetano (HFC-152a) en las estaciones de monitoreo AGAGE y SOGE en 1994–2004 y estimaciones derivadas de emisiones globales y regionales" . Journal of Geophysical Research . 112 (D06308). Bibcode : 2007JGRD..112.6308G . doi : 10.1029/2006JD007527 .