1,1,1,2-tetrafluoroetano

1,1,1,2-tetrafluoroetano
Nome IUPAC
1,1,1,2-tetrafluoroetano
Nomi alternativi
HFC 134a Genetron 134a HFC-134a R-134a Freon 134a Norflurane Meforex 134a Solkane 134a
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	C2H2F4
Massa molecolare (u)	102,031
Aspetto	gas incolore
Numero CAS	811-97-2
Numero EINECS	212-377-0
PubChem	13129
DrugBank	DBDB13116
SMILES	C(C(F)(F)F)F
Proprietà chimico-fisiche
Densità (kg·m^−3, in c.s.)	0,00425 g/cm³
Solubilità in acqua	0,15%p
Temperatura di fusione	-103,3 °C (169,85 K[1])
ΔfusH^0 (kJ·mol^−1)	2,01 kJ/mol
Temperatura di ebollizione	-26,3 °C (246,85 K)
ΔebH^0 (kJ·mol^−1)	22 kJ/mol
Punto critico	100 °C (374,1 K); 40,6 bar
Indicazioni di sicurezza
Punto di fiamma	non infiammabile
Simboli di rischio chimico
attenzione
Frasi H	280
Consigli P	410+403 [2]

Il freon R-134a è un idrofluorocarburo avente formula F₃C-CH₂-F, usato come fluido refrigerante nei cicli frigoriferi a compressione. Esso fa parte della famiglia degli HFC, refrigeranti a basso impatto ambientale sviluppati come sostituti dei clorofluorocarburi (CFC), conosciuti col nome Freon. Il suo nome IUPAC è 1,1,1,2-tetrafluoroetano, nella nomenclatura INN è indicato come Norfluran. Viene commercializzato con il nome di Forane 134a, Genetron 134a, Florasol 134a, Suva 134a o HFC-134a.

Applicazioni

L'1,1,1,2-tetrafluoroetano è un gas compresso liquefatto con un punto di ebollizione di -26.3 °C. Esso ha caratteristiche termofisiche simili a quelle del diclorodifluorometano, ma senza il suo ODP quindi viene usato come fluido refrigerante nei cicli frigoriferi a compressione invece di quest'ultimo. L'R-134a viene impiegato sin dagli anni '90 come fluido refrigerante nei condizionatori delle automobili.^[3] Le bombole TPED contenenti R-134a sono colorate di verde mentre il colore delle bombole DOT è azzurro. Viene usato inoltre nelle miscele refrigeranti R-404A, R-407A e R-407C. Trova applicazione anche come solvente^[4], propellente per aerosol e come agente estinguente.

È stato usato anche come solvente per l'estrazione di aromi, in alternativa all'anidride carbonica supercritica.^[5][6]

Viene usato in alcuni detector di particelle^[7] nell'LHC.^[8][9]

Può essere usato anche come alternativa all'esafluoruro di zolfo nella metallurgia del magnesio^[10] oppure come gas di alta rigidità dielettrica nei trasformatori ad alta tensione.^[11]

Viene utilizzato come propellente negli inalatori medicali.^[12]

Produzione

Si sintetizza a partire da 1,1,1-trifluoro-2-cloroetano per addizione di acido fluoridrico in presenza di un catalizzatore di pentafluoruro di antimonio

${\displaystyle {\ce {CF3CH2Cl + HF ->[SbF5] CF3CH2F + HCl}}}$

Impatto Ambientale e Phasing Out

Negli ultimi 10 anni la concentrazione atmosferica di R-134a è aumentata in modo significativo raddoppiando fra il 2001 ed il 2004.^[13] Sono in corso dei tentativi per trovare un sostituto all'R-134a per via del suo alto GWP (1300^[14]). Nell'unione europea l'uso dell'R-134a negli impianti di condizionamento delle automobili è vietato a partire dal 2011. Il phase out completo avverrà nel 2017.^[15] Il sostituto scelto è l'HFO-1234yf.^[16]

Effetti sulla salute

Alte concentrazioni di vapore possono ridurre l'ossigeno disponibile per respirare.^[17][18] Nocivo se inalato. Può decomporsi a contatto con fiamme o superfici metalliche estremamente calde e creare prodotti tossici e corrosivi quali acido fluoridrico e fluorofosgene.^[19] Questo prodotto non è infiammabile a temperature ambiente e alla pressione atmosferica. Tuttavia questo materiale può diventare combustibile quando è mischiato con aria pressurizzata ed esposto a forti sorgenti di ignizione.

Il contatto della pelle con il liquido può causare congelamento. Indumenti comuni di lavoro e guanti (di cuoio) dovrebbero procurare la protezione adeguata. Se si prevede il contatto prolungato con il liquido o il gas, è necessario usare guanti isolanti in acetato di polivinile (PVA), neoprene o gomma butilica. Gli indumenti contaminati devono essere rimossi immediatamente e lavati prima di riutilizzarli.

Note

1. http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C811972&Mask=200
2. Sigma Aldrich; rev. del 21.10.2010
3. Franklin J, The Atmospheric Degradation and Impact of 1,1,1,2-Tetrafluorethane (Hydrofluorocarbon 134a), in Chemosphere, vol. 27, n. 8, 1993, pp. 1565-1601, DOI:10.1016/0045-6535(93)90251-Y.
4. Andrew P. Abbott, Wayne Eltringham, Eric G. Hope e Mazin Nicola, Hydrogenation in supercritical 1,1,1,2 tetrafluoroethane (HFC 134a), in Green Chemistry, vol. 7, n. 10, 2005, p. 721, DOI:10.1039/B507554H.
5. Stuart Corr, 1,1,1,2-Tetrafluoroethane (R-134a): A Selective Solvent for the Generation of Flavor and Fragrance Ingredients, in Natural Flavors and Fragrances, ACS Symposium Series, vol. 908, 2005, p.  41., DOI:10.1021/bk-2005-0908.ch003, ISBN 0-8412-3904-5.
6. Andrew P. Abbott, Wayne Eltringham, Eric G. Hope e Mazin Nicola, Solubility of unsaturated carboxylic acids in supercritical 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC 134a) and a methodology for the separation of ternary mixtures, in Green Chemistry, vol. 7, n. 4, 2005, p. 210, DOI:10.1039/B412697A.
7. E. Norbeck, J. E. Olson, A. Moeller e Y. Onel, Rad Hard Active Media For Calorimeters (PDF), in AIP Conference Proceedings, vol. 867, 2006, p. 84, Bibcode:2006AIPC..867...84N, DOI:10.1063/1.2396941 (archiviato dall'url originale il 23 marzo 2012).
8. Anushree Ghosh STUDY OF GLASS RESISTIVE PLATE CHAMBERS (RPC) AND CALCULATION OF EFFICIENCY (PDF) (archiviato dall'url originale il 7 agosto 2011).. INO Graduate Training Programme DHEP, TIFR, Mumbai.
9. M. Capeans, I. Glushkov, R. Guida, F. Hahn, S. Haider (CERN, Switzerland) RPC operation at the LHC experiments in an optimized closed loop gas system (PDF). URL consultato il 2 settembre 2017 (archiviato dall'url originale il 22 dicembre 2011).. Medical Imaging Conference. 25–31 October 2009.
10. Magnesium recycling in the United States in 1998 (PDF), su pubs.usgs.gov. URL consultato il 21 agosto 2011.
11. Gaseous dielectrics with low global warming potentials – US Patent Application 20080135817 Description, su patentstorm.us, 12 dicembre 2006. URL consultato il 21 agosto 2011 (archiviato dall'url originale il 13 ottobre 2012).
12. Ventolin Aerosol Dosato | Scheda Tecnica del Farmaco, in Torrinomedica. URL consultato il 15 marzo 2018.
13. Greenhouse gas monitoring at the Zeppelin station – Annual report 2004 (TA-2110/2005) (PDF), su r744.com, Norwegian Institute for Air Research. URL consultato il 19 gennaio 2006 (archiviato dall'url originale il 30 ottobre 2007).
14. Compressed air dusters and environmental concerns (PDF), su www2.epa.gov. URL consultato il 26 maggio 2015 (archiviato dall'url originale il 6 maggio 2019).
15. Refrigerant 1234YF's Potential Impact in Automotive Applications (PDF), su vtechonline.com. URL consultato il 10 luglio 2013 (archiviato dall'url originale il 13 luglio 2013).
16. Copia archiviata (PDF), su trane.com. URL consultato il 31 ottobre 2015 (archiviato dall'url originale il 10 ottobre 2015).
17. Alexander D. J, Libretto S. E., An overview of the toxicology of HFA-134a (1,1,1,2-tetrafluoroethane), in Hum. Exp. Toxicol., vol. 14, n. 9, 1995, pp. 715-20, DOI:10.1177/096032719501400903, PMID 8579881.
18. G. E. Millward, E. Tschuikow-Roux, Kinetic analysis of the shock wave decomposition of 1,1,1,2-tetrafluoroethane, in The Journal of Physical Chemistry, vol. 76, n. 3, 1972, pp. 292-298, DOI:10.1021/j100647a002.
19. Honeywell International, MSDS # GTRN-0047 For Genetron 134aUV, dicembre 2005.

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