Szén-tetraklorid

A szén-tetraklorid (vagy tetraklór-metán) (CCl₄)  

CAS-szám [56-23-5]

PubChem 5943

a szerves szintetikus kémiában elterjedt anyag és korábban tűzoltásra és hűtőanyagnak is használták. Szobahőmérsékleten színtelen jellegzetes édeskés illatú folyadék. Az IUPAC szerint a szén-tetraklorid és a tetraklór-metán is elfogadott név, attól függően, hogy szerves vagy szervetlen vegyületnek tekintjük.

A szén-tetrakloridot J. B. A. Dumas fedezte fel a metán és a klór reakciójának tanulmányozásakor. A szén-tetraklorid mai előállítási módja is ezen a felfedezésen alapul.

Fizikai tulajdonságai

A szén-tetraklorid színtelen, erősen fénytörő folyadék. A kloroformra emlékeztető, édeskés, bódító szaga van. Nem elegyedik vízzel, de jól oldódik alkoholban, éterben, kloroformban, benzolban és szénhidrogénekben. Ha vízzel összerázzák, elkülönül a víztől és az alsó fázist fogja alkotni, mert nagyobb a sűrűsége, mint a vízé. Jól old sokféle szerves anyagot, például zsírokat, olajokat, gyantákat.

Kémiai tulajdonságai

A szén-tetraklorid nem gyúlékony vegyület és nem éghető, emiatt régebben kisebb laboratóriumi tüzek oltására használták. Viszont ha nyílt lánggal vagy izzó tárgyakkal érintkezik, elbomlik. Bomlása során igen mérgező foszgén képződik.

A vegyület klóratomjai reakcióképesek. Ha alkoholos kálium-hidroxid jelenlétében melegítik, a vegyület kálium-karbonátra és kálium-kloridra bomlik. Ez a reakció arra vezethető vissza, hogy a szén-tetraklorid klóratomjai hidroxilcsoportokra cserélődnek.

A szén-tetraklorid mérgező hatású. Altató hatása is van, de gyengébb, mint a kloroformé. Súlyosan károsítja a vesét és a májat. A mérgezés tünetei: fáradtság, szédülés, fejfájás, gyakori vizelés és az emésztőcsatorna zavarai. A hatását az alkohol még jobban fokozza. Ha huzamosabb ideig érintkezik a bőrrel, bőrgyulladást okozhat.

Előállítása

A szén-tetrakloridot főként metán klórozásával állítják elő. A folyamat magas hőmérsékleten és katalizátorok jelenlétében játszódik le.

CH₄ + 4 Cl₂ → CCl₄ + 4 HCl

Korábban szén-diszulfid gázfázisbeli klórozásával is gyártották. Ezt a reakciót H. Kolbe fedezte fel 1843-ban.

CS₂ + 3 Cl₂  → CCl₄ + S₂Cl₂

Ha vas van jelen, a melléktermékként képződő dikén-diklorid is alkalmas a szén-diszulfid klórozására.

CS₂ + 2 S₂Cl₂ → CCl₄ + 6 S

Felhasználása

Korábban oldószerként extrahálószerként és kisebb laboratóriumi tüzek oltására használták, de ma már nem használatos, mert mérgező hatású és károsítja az ózonréteget. Diklór-difluor-metánt is gyártottak belőle.

tulajdonságai

Moláris tömeg                                     153,82 g/mol

Megjelenés                                        színtelen folyadék

Sűrűség                                             1,5842 g/cm3, folyadék

Olvadáspont                                     -22,92 °C (250 K)

Forráspont                                        76,72 °C (350 K)

Oldhatóság (vízben)                          8 mg/l 20 °C-on

Oktanol- víz megoszlási hányados     log Pow: 2.64         

Gőznyomás                                       11,94 kPa 20 °C-on

kH                                                      365 kJ·mol-1 24,8 °C-on

Kristályszerkezet                                monoklin

Molekulaforma                                   tetraéderes

 

Ökotoxicitás

**Toxicitás mikrobákra:

EC50 = 6 mg/l, 2 min, Photobacterium phosphoreum,

EC50 = 5,6 mg/l, 5 min, Photobacterium phosphoreum

**Toxicitás algákra:

LOEC 105 mg/l Microcystis aeruginosa,

**Toxicitás Daphniára és más vizi organizmusokra:

LC50 35 mg/l 48hr, Daphnia magna,

LC50 35,2 mg/l 48hr, Daphnia magna

LC50 35 mg/l 48hr, Daphnia magna,

LC50 35 mg/l 48hr, Daphnia magna

EC50 721 mg/l 24hr, Daphnia madna

EC50 30 mg/l 48hr , Daphnia magna,

EC50 31 mg/l 24hr, Artemia

EC50 1,7 mg/l 16d, rpd, Daphnia,

EC50 29 mg/l 48hr, Daphnia magna

EC50 35 mg/l 48hr, Daphnia pulex

NOEC 7,7 mg/l 48hr, Daphnia magna,

 

**Toxicitás halakra:

LC50 4 mg/l 96hr, Pimephales promelas,

LC50 1.97 mg/l 96hr, Salmo gairdneri,

LC50 27 mg/l 96hr, Lepomis macrochirus,

LC50 95-472 mg/l Leucoscus idus melanotus,

LC50 43,1 mg/l Pimephales promelas,

LC50 125 mg/l Lepomis macrochirus,

LC50 27,3 mg/l Lepomis macrochirus,

LC50 38 mg/l 48hr, Lepomis macrochirus,

LC50 3,4 mg/l Pimephales promelas,

LC50 70 mg/l 7d, Poecilia

LC50 45 mg/l 48hr, Oryzias latipes, MITI

LC50 41,4 mg/l 96 hr, Pimephales promelas,

LC50 50 mg/l 96 hr, Limanda limanda

LC50 27 mg/l 96 hr, Lepomis macrochirus

LC50 13-95 mg/l , 48 hr, Leuciscus idus

LC50 150 mg/l 96 hr, Menidia beryllina

LC50 43,1 mg/l 96hr, Pimephales promelas

LC50 27 mg/l 96hr, Lepomis macrochirus

EC50 20,8 mg/l 96 hr, Pimephales promelas

 

Toxikológiai információk

LD50/LC50:

Bőr, aranyhörcsög:          LD50 = >9400 uL/kg;

Draize teszt, nyúl, szem:  2200 ug/30S Mild;

Draize teszt, nyúl szem:   500 mg/24H Mild;

Draize teszt, nyúl, bőr:     4 mg Mild;

Draize teszt, nyúl, bőr:     500 mg/24H Mild;

Belégzés, egér:               LC50 = 9526 ppm/8H;

Belégzés, egér:               LC50 = 34500 mg/m3/2H;

Belégzés, patkány:          LC50 = 8000 ppm/4H;

Belégzés, patkány:          LC50 = 46000 mg/m3/6H;

Szájon át, egér:               LD50 = 7749 mg/kg;

szájon át, nyúl:                LD50 = 5760 mg/kg;

szájon át, patkány:          LD50 = 2350 mg/kg;

Bőr, nyúl:                         LD50 = >20 

*kékkopoltyús naphal (Lepomis macrochirus)       LC50 125,000 ug/l/96 hr

*hal (Menidia beryllina)                                         LC50 150,000 ug/l/96 hr

*lepényhal (Limanda limanda)                               LC50 50,000 ug/l/96 hr.

*zsírosfejű keszeg (Pimephales promelas)            LC50 41.4 mg/l/96 hr

  (confidence limit 36.3 - 47.3  mg/l)

*ökörbéka (Rana catesbeiana)                             LC50 0.9 mg/l/8 nap

*Pickerel béka (Rana palustris)                             LC50 2.4 mg/l/8 nap

*északnyugati szalamandra (Ambystoma gracile)  LC50 1.98 mg/l/9.5 nap

*karmosbéka (Xenopus laevis)                              LC50 22.4 mg/l/6 nap

*Fowler varangy (Bufo fowleri)                              LC50 2.8 mg/l/7 nap

 

Karcinogén hatás:

ACGIH: A2 - feltételezhetően carcinogén

NTP: feltételezhetően carcinogén

IARC:  2B csoport  carcinogén

 

InChem adatlap: http://www.inchem.org/documents/iarc/vol71/011-carbontetrac.html