Tetrafluoroetano

Propriedades físicas e químicas

1, 1, 1, 2-Tetrafluoroetano é comumente conhecido como R134a, HFC134a e HFC-134a. É uma espécie de produto químico incolor, não tóxico e que não queima. É insolúvel em água (67mg/L, 25 graus), mas solúvel em éter com seu valor potencial de destruição da camada de ozônio sendo 0. Sua propriedade termodinâmica é muito semelhante à do CFC-12, embora tenha sua segurança comparável à do CFC-12, e por isso foi reconhecido como o melhor substituto do CFC-12. Embora haja algum efeito estufa para o HFC-134a (HGWP=0.28), isso não o afeta para se tornar o substituto de ODS (Substâncias que Destroem a Camada de Ozônio) de primeira escolha. 1, 1, 1, 2-tetrafluoroetano (HFC-134a ou HFA-134a) é uma nova geração de compostos não clorofluorocarbonados como excipientes farmacêuticos. É usado principalmente como agente propulsor contido no agente de névoa durante o tratamento de asma e doenças respiratórias crônicas. Comparado com o propelente farmacêutico tradicional da classe CFC, a vantagem do HFC-134a é livre de átomo de cloro e, portanto, tem valor zero de ODP (potencial de destruição da camada de ozônio) e valor GWP (potencial de aquecimento global) sem esgotar o ozônio e gerar poluição fotoquímica. e é quimicamente inerte e toxicologicamente seguro. É também um tipo de excipiente farmacêutico ecológico e também é atualmente usado como o principal substituto do CFC contido em aerossóis que destroem a camada de ozônio.

Refrigerantes ecológicos

Tetrafluoroetano (R-134a) é o refrigerante de baixa ou moderada temperatura mais amplamente utilizado. Devido ao excelente desempenho geral do tetrafluoroetano (HFC-134a), ele se tornou um substituto muito eficaz e seguro para produtos CFC-12. É aplicado principalmente em diversas áreas aproveitando o refrigerante R-12 (R12, Freon 12, F-12, CFC-12, Freon 12, diclorodifluorometano), incluindo: refrigeradores, freezers, dispensadores de água , ar condicionado automático, ar condicionado central, desumidificadores, câmaras frigoríficas, refrigeração comercial, máquinas de gelo, máquinas de sorvete, unidades condensadoras de refrigeração e outros equipamentos de refrigeração. Também pode ser aplicado em campos de propelentes de aerossol, aerossóis médicos, propulsores de pesticidas, agente espumante físico de polímero (plástico) e gás de proteção de liga de magnésio.

Embora o refrigerante tetrafluoroetano (R-134a) seja a escolha mais popular como alternativa ao feron R12 para ser aplicado em equipamentos de refrigeração recém-instalados, devido ao fato de o R134a ser diferente do R12 nas propriedades físicas e químicas, o desempenho do ciclo teórico bem como o óleo de compressor aplicado, para o reparo pós-venda do equipamento de refrigeração com instalação inicial de reparos de equipamentos de refrigeração com refrigerante R12, caso seja necessário adicionar ou substituir o refrigerante, você não tem escolha a não ser adicionar R12. Normalmente as pessoas não podem aplicar diretamente o refrigerante tetrafluoroetano (R-134a) para substituir o R12 (isso geralmente é chamado de "sem substituição cataclísmica").

Fase Gás-Líquida e Síntese em Fase Gasosa de Tetra-Fluoroetano

A vantagem do método gás-líquido é que na reação da primeira etapa, ele pode aproveitar quase todos os equipamentos e tecnologia, lavagem em fase líquida, lavagem alcalina e processos de secagem para a produção original de produtos Freon. Isso pode efetivamente reduzir o consumo de energia. Este processo, para a antiga planta de produção original de CFCs, é um caminho factível. No entanto, a segunda etapa é a reação de equilíbrio com baixa taxa de conversão unidirecional de gás e vida útil curta do catalisador e outras deficiências. Portanto, esta etapa restringe o processo de fase líquido-vapor para ser aplicado à rota de processo para produção em larga escala.

O método da fase gasosa aplica tricloroetileno (TCE) e fluoreto de hidrogênio anidro (HF) para reação na ação de um catalisador contendo cromo. A primeira etapa das reações de adição e substituição gera HCFC-133a, e então ele reage ainda mais com HF na presença de catalisador à base de cromo para gerar o produto acabado, tetrafluoroetano (HFC-134a) em uma temperatura de 350 ~ 380 graus. A reação do segundo estágio do método em fase gasosa é relativamente difícil, sendo a taxa de conversão geralmente de apenas cerca de 20%. Portanto, na produção industrial, as pessoas adotam principalmente o método de ciclo contínuo para que a grande quantidade de matérias-primas seja reciclada para reduzir os produtos intermediários tóxicos e perigosos, bem como melhorar o rendimento geral.

O método em fase gasosa tem muitas vantagens, incluindo processo de reação facilmente controlável, pequena quantidade de poluição residual e fácil aplicação para produção contínua em larga escala. Atualmente, o método de fase gasosa substituiu gradualmente o método de fase líquida e o método de fase gasosa-fase líquida para se tornar a corrente principal da produção mundial de tetrafluoroetano (HFC-134a).

Precauções para manipulação

Medidas técnicas: deve ser manipulado em local bem ventilado. Em condições de alta pressão, certifique-se de que a pressão interna do aparelho de reação não exceda a pressão do cilindro. Por motivos de segurança, o caminho do fluxo de gás deve ser instalado com uma válvula de retenção. Não remova a válvula de retenção antes de acabar o conteúdo. Use equipamento de proteção ao manusear. Lave bem as mãos e o rosto após o manuseio.

Precauções de manuseio: Evitar contato com a pele, olhos e roupas.

Condições de armazenamento: Evite a luz solar. Guarde-o em local bem ventilado. Não o exponha a ambientes acima de 40 graus. Trancado o local onde está armazenado. Armazene-o longe de materiais incompatíveis, como oxidantes.

Usos

Pode ser usado como refrigerante em geladeiras e refrigeradores e ar condicionado automotivo, bem como propelente aerossol de medicamentos e cosméticos.

Pode ser usado como antibiótico usado em animais com qualidade estável. Não é fácil produzir resistência medicamentosa e resistência cruzada e possui alta atividade antibacteriana in vivo. É aplicado principalmente no tratamento da doença E. coli em gado e aves, cólera, disenteria, infecções respiratórias crônicas e outras doenças.

Métodos de produção

O tetrafluoroetano pode ser preparado por diversas rotas diferentes; no entanto, as seguintes rotas de preparação ilustram os métodos utilizados:

Isomerização/hidrofluoração de 1,1,2-tricloro-1,2,2-trifluoroetano (CFC-113) em 1,1-dicloro-1 ,2,2,2-tetrafluoroetano (CFC-114a), seguido de hidrodescloração deste último. Hidrofluoração de tricloroetileno, via 1-cloro-1,1,1- trifluoroetano (HCFC-133a).

Descrição geral

Gás incolor com leve odor etéreo. Vapores são mais pesados ​​que o ar. Enviado liquefeito sob pressão de vapor própria. Ponto de inflamação 351 graus F. A inalação em altas concentrações é prejudicial e pode causar irregularidades cardíacas, inconsciência ou morte sem aviso prévio. O contato com líquidos pode causar queimaduras. Os vapores podem substituir o oxigênio disponível.

Inflamabilidade e Explosibilidade

Não inflamável.

Aplicações Farmacêuticas

Tetrafluoroetano é um propulsor de aerossol hidrofluorocarbono (HFC) ou hidrofluoroalcano (HFA) (contém hidrogênio, flúor e carbono) em contraste com um CFC (cloro, flúor e carbono). A falta de cloro na molécula e a presença de hidrogênio reduzem a atividade de destruição da camada de ozônio a praticamente zero. Portanto, o tetrafluoroetano é uma alternativa aos CFCs na formulação de inaladores dosimetrados (MDIs). Ele substituiu o CFC-12 como refrigerante e propelente, pois tem essencialmente a mesma pressão de vapor. Seu valor de Kauri-butanol e parâmetro de solubilidade muito baixos indicam que não é um bom solvente para os surfactantes comumente usados ​​para MDIs. O trioleato de sorbitano, o sesquioleato de sorbitano, o ácido oleico e a lecitina de soja apresentam solubilidade limitada em tetrafluoroetano e a quantidade de surfactante que realmente se dissolve pode não ser suficiente para manter um fármaco prontamente disperso. Até 10% de etanol pode ser usado para aumentar sua solubilidade.

Quando o tetrafluoroetano (P-134a) é usado para aerossóis farmacêuticos e MDIs, o grau farmacêutico deve ser especificado. As classes industriais podem não ser satisfatórias devido aos seus perfis de impurezas.

Segurança

O tetrafluoroetano é usado como refrigerante e como propelente sem CFC em vários aerossóis, incluindo produtos farmacêuticos tópicos e MDIs. O tetrafluoroetano é considerado não tóxico e não irritante quando usado conforme as instruções. Nenhum perigo agudo ou crônico está presente quando as exposições ao vapor estão abaixo do limite de exposição aceitável (AEL) de 1.000 ppm, 8-hora e 12-hora média ponderada (TWA). A este respeito, tem o mesmo valor que o valor limite (TLV) para CFC-12. A inalação de uma alta concentração de vapores de tetrafluoroetano pode ser prejudicial e é semelhante à inalação de vapores de CFC-12. A inalação intencional de vapores de tetrafluoroetano pode ser perigosa e causar a morte. A mesma rotulagem exigida nos aerossóis de CFC seria exigida para aqueles que contêm tetrafluoroetano como propelente (exceto para a exigência da EPA).

Carcinogenicidade

Os resultados de três estudos de carcinogênese por inalação ao longo da vida com HFC 134a foram publicados. O primeiro envolveu a exposição de grupos de 80 ratos machos e 80 fêmeas a níveis inferiores ou iguais a 50,000 ppm 6 horas/dia, 5 dias/semana durante 2 anos. Foi observado um aumento nos tumores de células de Leydig. nos ratos machos a 50,000 ppm (30%) em comparação com os controles expostos ao ar (12%). Da mesma forma, houve aumento da hiperplasia das células de Leydig. Nenhum efeito foi observado em 10000 ppm (370). O segundo estudo com ratos envolveu exposições por inalação apenas pelo focinho a níveis inferiores ou iguais a 50,000 ppm 1 hora/dia, 7 dias/semana durante 108 semanas. Os mesmos investigadores conduziram um estudo ao longo da vida com ratos. Neste estudo, grupos de camundongos foram expostos a níveis de focinho menor ou igual a 75,000 ppm 1 hora/dia, 7 dias/semana durante 104 semanas. Nenhum efeito adverso foi observado em ratos ou camundongos. Como a dose total recebida pelos ratos no alto nível de exposição deste estudo foi menor do que no estudo de Collins, este relatório apoia a observação de que 10,000 ppm, 6 h/dia, 5 dias/semana para 2 anos foi um NOEL. Os ratos receberam 300 mg de HFC 134a em óleo de milho 5 dias/semana durante 52 semanas e mantidos por um total de 125 semanas. Não houve evidência de carcinogenicidade.

Incompatibilidades

A principal incompatibilidade do tetrafluoroetano é a sua falta de miscibilidade com água. Por ter um valor de Kauri-butanol muito baixo, o tetrafluoroetano é considerado um solvente muito pobre para a maioria dos medicamentos utilizados nas formulações de MDI. Também mostra uma baixa solubilidade para alguns dos surfactantes MDI comumente usados.

Status regulatório

Incluído no banco de dados de ingredientes inativos da FDA (formulações em aerossol para inalação e aplicações nasais). Incluído em medicamentos não parenterais licenciados no Reino Unido.