テトラクロロエチレン (C2Cl4) は、ドライクリーニングで一般的に使用される無色の不燃性の液体です。過剰に摂取または吸入すると、めまい、頭痛、肝障害などの健康上の問題を引き起こす可能性があります。
| IUPAC名 | テトラクロロエテン |
| 分子式 | C2Cl4 |
| CAS番号 | 127-18-4 |
| 同義語 | パークロロエチレン、PCE、テトラクロロエテン、四塩化炭素二量体、1,1,2,2-テトラクロロエチレン |
| インチチ | InChI=1S/C2Cl4/c3-1(4)2(5)6 |
テトラクロロエチレンの性質
テトラクロロエチレンの式
パークロロエチレンまたは PCE としても知られるテトラクロロエチレンは、化学式 C2Cl4 を持ちます。これは、各テトラクロロエチレン分子が 2 つの炭素原子と 4 つの塩素原子で構成されていることを意味します。この式は、テトラクロロエチレンの分子構造と特性を理解するのに役立つため、重要です。
テトラクロロエチレン モル質量
C2Cl4 のモル質量は 165.83 g/mol です。これは、1 モルの C2Cl4 (6.022 x 10^23 分子に等しい) の重さが 165.83 グラムであることを意味します。モル質量は化学計算において重要であり、特定の反応に必要な C2Cl4 の量を決定するのに役立ちます。
テトラクロロエチレンの沸点
C2Cl4 の沸点は 121.1°C (250°F) です。これは、121.1°C の温度で C2Cl4 が液体から気体に変化することを意味します。沸点は、さまざまな環境での C2Cl4 の挙動に影響を与えるため、重要な特性です。
テトラクロロエチレン 融点
C2Cl4 の融点は -22.94°C (-9.31°F) です。これは、-22.94°C 未満の温度では、C2Cl4 が固体から液体に変化することを意味します。融点は、さまざまな温度での C2Cl4 の物理的状態を決定する際に重要です。
テトラクロロエチレン 密度 g/mL
C2Cl4 の密度は室温で 1.62 g/mL です。これは、C2Cl4 の密度が 1 g/mL である水よりも密度が高いことを意味します。密度は、C2Cl4 の物理的特性とそれがさまざまな環境でどのように動作するかを理解するために重要です。
テトラクロロエチレンの分子量
C2Cl4 の分子量は 165.83 g/mol です。これは、1 つの C2Cl4 分子の重量が 165.83 原子質量単位であることを意味します。分子量は化学計算において重要であり、特定の反応に必要な C2Cl4 の量を決定するのに役立ちます。
テトラクロロエチレンの構造
C2Cl4 の構造は、2 つの炭素原子と 4 つの塩素原子が四面体状に配置されたものです。炭素原子は二重結合によって結合されており、各塩素原子は炭素原子の 1 つに結合しています。この構造は、C2Cl4 の化学的および物理的特性を理解するために重要です。
テトラクロロエチレンの溶解度
C2Cl4は水には溶けませんが、アルコールやエーテルなどの有機溶媒には溶けます。これは、C2Cl4 は水には溶けませんが、他の物質には溶けることを意味します。溶解度は、工業環境や実験室などのさまざまな環境における C2Cl4 の挙動を理解するために重要です。
| 外観 | 無色の液体 |
| 比重 | 20℃で1.62 |
| 色 | 無色 |
| 匂い | 甘くて幻想的な香り |
| モル質量 | 165.83 g/モル |
| 密度 | 1.62 g/mL（20℃） |
| 融合点 | -22.94℃ |
| 沸点 | 121.1℃ |
| フラッシュドット | 55℃ |
| 水への溶解度 | 0.015 g/100 mL（25℃） |
| 溶解性 | アルコールおよびエーテルに可溶 |
| 蒸気圧 | 20℃で10mmHg |
| 蒸気密度 | 5.7 |
| pKa | 1.8 |
| pH | 該当なし（純物質） |
テトラクロロエチレンの安全性と危険性
C2Cl4 は、吸入、摂取、または皮膚や目に接触すると有害となる可能性があります。これにより、めまい、頭痛、混乱、呼吸器への刺激が生じる可能性があります。長期にわたる曝露は肝臓や腎臓の損傷を引き起こし、特定のがんのリスクを高める可能性があります。 C2Cl4 を慎重に取り扱い、作業する場合は適切な保護具を使用することが重要です。この物質は換気の良い場所に保管し、熱源や発火源から遠ざける必要があります。流出した場合は直ちに清掃し、地域の規制に従って適切に処分してください。
| ハザードシンボル | どくろ、炎 |
| セキュリティの説明 | 引火性が高い、吸入または飲み込むと有毒、癌を引き起こす可能性がある、臓器障害を引き起こす可能性がある |
| ID | 1897年 |
| HSコード | 290323 |
| 危険等級 | 6.1 (有毒物質) |
| 梱包グループ | Ⅲ |
| 毒性 | テトラクロロエチレンは、国際がん研究機関 (IARC) によってグループ 2A 発がん物質 (おそらく人間に対して発がん性がある) に分類され、欧州連合によってカテゴリー 2 の生殖毒素として分類されています。 |
テトラクロロエチレンの合成方法
C2Cl4 を合成するには、エチレンの直接塩素化、二塩化エチレンの塩素化、四塩化炭素の塩素化など、さまざまな方法を使用できます。
直接塩素化法では、エチレンガスが反応器内で塩素ガスと反応して C2Cl4 を形成します。この方法では、C2Cl4 を高収率で生成できますが、望ましくない副生成物を避けるために反応条件を注意深く制御する必要があります。
2 番目の方法には、塩化ビニル製造の副産物である二塩化エチレンの塩素化が含まれます。この方法でも C2Cl4 が高収率で生成されますが、ヘキサクロロブタジエンなどの有毒な副生成物が生成する可能性があります。
3 番目の方法には四塩化炭素の塩素化が含まれ、副生成物として C2Cl4 が生成される可能性があります。ただし、この方法は他の 2 つの方法よりも効率が低く、収率も低くなります。
これらの方法以外にも、トリクロロエチレンと塩素ガスを反応させたり、ヘキサクロロエタンとホスゲンを反応させたりしてC2Cl4を製造することも可能です。
工業規模では、製造業者は一般に、C2Cl4 を生成する最も一般的に使用される方法として、直接エチレン塩素化と二塩化エチレン塩素化を使用します。
テトラクロロエチレンの用途
C2Cl4 には、次のようないくつかの産業および商業用途があります。
- ドライクリーニング: 広範囲の汚れや汚れを溶解する能力があるため、衣類のドライクリーニング用の溶剤として広く使用されています。
- 金属脱脂: 金属表面から油やグリースを除去するのに効果的な溶剤であり、金属加工業界で役立ちます。
- 接着剤およびシーラント: 多くの種類のポリマーや樹脂を溶解できるため、接着剤およびシーラントの製造における溶媒として使用されます。
- 化学中間体: 塩素系溶剤やフルオロカーボンなど、他の化学物質の製造の原料として使用されます。
- 繊維および皮革の加工: 溶剤として、および不純物を除去するために繊維および皮革の加工に使用されます。
- 冷媒: 一部の用途では冷媒として C2Cl4 が使用されていますが、環境への懸念からこの使用は段階的に廃止されています。
- 実験室用溶媒: 特にクロマトグラフィーや分光分析用途の実験室用溶媒としても使用されます。
質問:
Q: テトラクロロエチレンとは何ですか?
A: パークロロエチレンまたは PCE としても知られる C2Cl4 は、穏やかな臭気を持つ無色の液体で、さまざまな産業および商業用途で溶媒として広く使用されています。
Q: テトラクロロエチレンは水に浮きますか?
A: いいえ、C2Cl4 は水よりも密度が高いため、沈んで底に明確な層を形成します。
Q: テトラクロロエチレン (パークロロエチレン) ドライクリーニング溶剤はどこで購入できますか?
A: C2Cl4 は規制物質であり、ドライクリーニング業界の認可を受けた専門家のみが購入できます。通常、化学薬品の供給業者または工業用溶剤を専門とする販売業者から購入します。
Q: テトラクロロエチレンと四塩化炭素の関係は何ですか?
A: C2Cl4 と四塩化炭素はどちらも塩素原子を含むハロゲン化炭化水素ですが、構造と分子特性が異なります。四塩化炭素は無極性分子ですが、C2Cl4 は 2 つの炭素原子間に二重結合が存在するため極性を持ちます。
Q: 水中のテトラクロロエチレン?
A: C2Cl4 は水にわずかしか溶けず、土壌と堆積物に分配される傾向があり、地下水と土壌の一般的な汚染物質となります。
Q: テトラクロロエチレンの試験会社は?
A: 多くの環境試験会社は、水、土壌、空気サンプルの C2Cl4 試験サービスを提供しています。例としては、ALS Global、Eurofins TestAmerica、Environment Testing and Consulting, Inc. などがあります。
Q: C2Cl4 における C 原子のハイブリダイゼーションとは何ですか?
A: C2Cl4 の C 原子には sp2 混成があり、他の原子との結合に関与する 3 つの混成軌道があることを意味します。
Q: C2Cl4 の塩素 – 炭素 – 塩素結合のおおよその角度はどれくらいですか?
A: C2Cl4 の塩素 – 炭素 – 塩素結合のおおよその角度は 120 度であり、これは三角形の平面形状を持つ分子の特徴です。
Q: C2Cl4 は極性ですか、それとも無極性ですか?
A: C2Cl4 は炭素原子間に二重結合が存在するため極性分子であり、その結果非対称な電荷分布と双極子モーメントが生じます。