Tetrafluoroetana

Sifat Fisika dan Kimia

1, 1, 1, 2-Tetrafluoroethane umumnya dikenal sebagai R134a, HFC134a dan HFC-134a. Ini adalah sejenis bahan kimia yang tidak berwarna, tidak beracun dan tidak terbakar. Ia tidak larut dalam air (67mg/L, 25 derajat ) tetapi larut dalam eter dengan nilai potensi penipisan ozon sebesar 0. Properti termodinamikanya sangat mirip dengan CFC-12 namun memiliki keamanan yang sebanding dengan CFC-12, dan karenanya telah diakui sebagai pengganti CFC-12 terbaik. Meskipun terdapat efek rumah kaca untuk HFC-134a (HGWP=0.28), hal ini tidak memengaruhi HFC untuk menjadi pengganti ODS (Ozone Depleting Substances) pilihan utama. 1, 1, 1, 2-tetrafluoroethane (HFC-134a atau HFA-134a) adalah generasi baru senyawa non-klorofluorokarbon sebagai eksipien farmasi. Hal ini terutama digunakan sebagai bahan propelan yang terkandung dalam bahan kabut selama pengobatan asma dan penyakit gangguan pernapasan kronis. Dibandingkan dengan propelan farmasi kelas CFC tradisional, keunggulan HFC-134a adalah bebas atom klorin sehingga memiliki nilai ODP (potensi penipisan ozon) dan nilai GWP (potensi pemanasan global) nol tanpa menguras ozon dan menghasilkan kabut fotokimia dan secara kimia inert dan aman secara toksikologi. Ini juga merupakan jenis eksipien farmasi ramah lingkungan dan saat ini juga digunakan sebagai pengganti utama CFC yang terkandung dalam aerosol yang merusak ozon.

Refrigeran Ramah Lingkungan

Tetrafluoroethane (R-134a) adalah zat pendingin bersuhu rendah atau sedang yang paling banyak digunakan. Karena kinerja tetrafluoroethane (HFC-134a) yang sangat baik secara keseluruhan, ia telah menjadi pengganti produk CFC-12 yang sangat efektif dan aman. Hal ini terutama diterapkan pada berbagai area yang memanfaatkan zat pendingin R-12 (R12, Freon 12, F-12, CFC-12, Freon 12, dichlorodifluoromethane) termasuk: lemari es, freezer, dispenser air , AC otomatis, AC sentral, penurun kelembapan, cold storage, pendingin komersial, mesin es, mesin es krim, unit kondensasi pendingin dan peralatan pendingin lainnya. Hal ini juga dapat diterapkan pada bidang propelan aerosol, aerosol medis, propelan pestisida, bahan pembusa fisik polimer (plastik), dan gas pelindung dari paduan magnesium.

Meskipun zat pendingin tetrafluoroetana (R-134a) adalah pilihan paling populer sebagai alternatif feron R12 untuk diterapkan pada peralatan pendingin yang baru dipasang, karena R134a berbeda dari R12 dalam sifat fisik dan kimia, kinerja siklus teoretis serta oli kompresor yang diaplikasikan, untuk perbaikan purna jual peralatan pendingin dengan pemasangan awal perbaikan peralatan pendingin refrigeran R12, jika perlu menambah atau mengganti refrigeran, tidak ada pilihan selain tetap menambahkan R12. Biasanya orang tidak bisa langsung menggunakan zat pendingin tetrafluoroetana (R-134a) untuk menggantikan R12 (Biasanya disebut "tidak ada penggantian yang dahsyat").

Sintesis Fase Gas-Cair dan Fase Gas Tetra-Fluoroethane

Keuntungan metode gas-cair adalah pada reaksi tahap pertama, hampir dapat memanfaatkan semua peralatan dan teknologi, proses pencucian fase cair, pencucian basa, dan pengeringan untuk produksi asli produk Freon. Hal ini secara efektif dapat mengurangi konsumsi energi. Proses ini, untuk pabrik lama yang memproduksi CFC asli, merupakan jalur yang bisa dilakukan. Namun, langkah kedua adalah reaksi kesetimbangan dengan laju konversi gas satu arah yang rendah dan umur katalis yang pendek serta kekurangan lainnya. Oleh karena itu, langkah ini membatasi proses fase uap-cair untuk diterapkan pada rute proses produksi skala besar.

Metode fase gas menggunakan trikloretilen (TCE) dan hidrogen fluorida anhidrat (HF) untuk reaksi dengan aksi katalis yang mengandung kromium. Langkah pertama reaksi adisi dan substitusi menghasilkan HCFC-133a, dan kemudian direaksikan lebih lanjut dengan HF dengan adanya katalis berbasis kromium untuk menghasilkan produk akhir, tetrafluoroetana (HFC-134a) pada suhu 350~380 derajat. Reaksi tahap kedua metode fase gas relatif sulit dengan laju konversi umumnya hanya sekitar 20%. Oleh karena itu, dalam produksi industri, sebagian besar masyarakat mengadopsi metode siklus berkelanjutan agar sejumlah besar bahan mentah dapat didaur ulang guna mengurangi produk antara yang beracun dan berbahaya serta meningkatkan hasil keseluruhan.

Metode fasa gas memiliki banyak kelebihan antara lain proses reaksi yang mudah dikendalikan, pencemaran limbah yang sedikit dan mudah diaplikasikan untuk produksi berkelanjutan dalam skala besar. Saat ini metode fase gas secara bertahap menggantikan metode fase cair dan metode fase gas-fase cair menjadi arus utama produksi tetrafluoroetana (HFC-134a) dunia.

Tindakan Pencegahan untuk Manipulasi

Langkah-langkah teknis: harus dimanipulasi di tempat yang berventilasi baik. Pada kondisi tekanan tinggi, pastikan bahwa tekanan internal peralatan reaksi tidak melebihi tekanan silinder. Untuk tujuan keselamatan, jalur aliran gas harus dipasang dengan katup periksa. Jangan melepas katup periksa sebelum isinya habis. Kenakan peralatan pelindung saat menangani. Cuci tangan dan wajah secara menyeluruh setelah memegang.

Tindakan Pencegahan Penanganan: Hindari kontak dengan kulit, mata dan pakaian.

Kondisi penyimpanan: Hindari sinar matahari. Simpan di tempat yang berventilasi baik. Jangan sampai terkena lingkungan di atas 40 derajat. Mengunci tempat penyimpanannya. Simpan jauh dari bahan yang tidak kompatibel seperti oksidan.

Kegunaan

Ini dapat digunakan sebagai pendingin di lemari es dan lemari es dan AC otomotif serta propelan aerosol untuk obat-obatan dan kosmetik.

Dapat digunakan sebagai antibiotik hewani dengan kualitas stabil. Tidak mudah menimbulkan resistensi obat dan resistensi silang serta memiliki aktivitas antibakteri yang tinggi secara in vivo. Hal ini terutama diterapkan pada pengobatan penyakit E. coli pada ternak dan unggas, kolera, disentri, infeksi saluran pernafasan kronis dan penyakit lainnya.

Metode Produksi

Tetrafluoroethane dapat dibuat melalui beberapa cara berbeda; namun, cara persiapan berikut menggambarkan metode yang digunakan:

Isomerisasi/hidrofluorinasi 1,1,2-trikloro-1,2,2-trifluoroetana (CFC-113) menjadi 1,1-dikloro-1 ,2,2,2-tetrafluoroethane (CFC-114a), diikuti dengan hidrodeklorinasi yang terakhir. Hidrofluorinasi trikloroetilena, melalui 1-kloro-1,1,1- trifluoroetana (HCFC-133a).

Gambaran umum

Gas tidak berwarna dengan sedikit bau halus. Uap lebih berat daripada udara. Dikirim dalam keadaan cair di bawah tekanan uapnya sendiri. Titik nyala 351 derajat F. Menghirup pada konsentrasi tinggi berbahaya dan dapat menyebabkan gangguan jantung, ketidaksadaran, atau kematian tanpa peringatan. Kontak dengan cairan dapat menyebabkan radang dingin. Uap dapat menggantikan oksigen yang tersedia.

Sifat mudah terbakar dan mudah meledak

Tidak mudah terbakar.

Aplikasi Farmasi

Tetrafluoroethane adalah propelan aerosol hidrofluorokarbon (HFC) atau hidrofluoroalkana (HFA) (mengandung hidrogen, fluor, dan karbon) berbeda dengan CFC (klorin, fluor, dan karbon). Kurangnya klorin dalam molekul dan adanya hidrogen mengurangi aktivitas penipisan ozon hingga hampir nol. Oleh karena itu tetrafluoroethane merupakan alternatif pengganti CFC dalam formulasi metereddose inhaler (MDI). Ia telah menggantikan CFC-12 sebagai zat pendingin dan propelan karena pada dasarnya memiliki tekanan uap yang sama. Nilai Kauri-butanol dan parameter kelarutannya yang sangat rendah menunjukkan bahwa ini bukan pelarut yang baik untuk surfaktan yang umum digunakan untuk MDI. Sorbitan trioleat, sorbitan sesquioleate, asam oleat, dan lesitin kedelai menunjukkan kelarutan yang terbatas dalam tetrafluoroetana dan jumlah surfaktan yang benar-benar larut mungkin tidak cukup untuk menjaga agar obat tetap mudah terdispersi. Etanol hingga 10% dapat digunakan untuk meningkatkan kelarutannya.

Jika tetrafluoroetana (P-134a) digunakan untuk aerosol farmasi dan MDI, tingkat farmasi harus ditentukan. Nilai industri mungkin tidak memuaskan karena profil pengotornya.

Keamanan

Tetrafluoroethane digunakan sebagai zat pendingin dan propelan non-CFC dalam berbagai aerosol termasuk obat-obatan topikal dan MDI. Tetrafluoroethane dianggap tidak beracun dan tidak menyebabkan iritasi bila digunakan sesuai petunjuk. Tidak ada bahaya akut atau kronis jika paparan terhadap uap berada di bawah batas paparan yang dapat diterima (AEL) sebesar 1000 ppm, rata-rata tertimbang waktu (TWA) 8-jam dan 12-jam. Dalam hal ini memiliki nilai yang sama dengan nilai batas ambang batas (TLV) untuk CFC-12. Menghirup uap tetrafluoroetana dengan konsentrasi tinggi dapat berbahaya dan serupa dengan menghirup uap CFC-12. Menghirup uap tetrafluoroetana secara sengaja dapat berbahaya dan dapat menyebabkan kematian. Pelabelan yang sama yang diwajibkan pada aerosol CFC juga diperlukan untuk aerosol yang mengandung tetrafluoroetana sebagai propelan (kecuali untuk persyaratan EPA).

Karsinogenisitas

Hasil dari tiga studi karsinogenesis inhalasi seumur hidup dengan HFC 134a telah dipublikasikan. Yang pertama melibatkan paparan kelompok 80 tikus jantan dan 80 tikus betina pada tingkat Kurang dari atau sama dengan 50,000 ppm 6 jam/hari, 5 hari/minggu selama 2 tahun. Peningkatan tumor sel Leydig terlihat pada tikus jantan sebesar 50,000 ppm(30%) dibandingkan dengan kontrol yang terpapar udara (12%). Demikian pula terjadi peningkatan hiperplasia sel Leydig. Tidak ada efek yang terlihat pada 10,000 ppm (370). Studi kedua dengan tikus melibatkan paparan inhalasi melalui moncong saja pada tingkat Kurang dari atau sama dengan 50,000 ppm 1 jam/hari, 7 hari/minggu selama 108 minggu. Peneliti yang sama melakukan penelitian seumur hidup dengan tikus. Dalam penelitian ini, kelompok tikus hanya dipapar pada tingkat moncong Kurang dari atau sama dengan 75,000 ppm 1 jam/hari, 7 hari/minggu selama 104 minggu. Tidak ada efek buruk yang terlihat pada tikus atau mencit. Karena dosis total yang diterima oleh tikus pada tingkat paparan tinggi dalam penelitian ini lebih rendah dibandingkan dalam penelitian Collins, laporan ini mendukung pengamatan bahwa 10,{29}} ppm, 6 jam/hari, 5 hari/minggu untuk 2 tahun adalah NOEL. Tikus diberi 300 mg HFC 134a dalam minyak jagung 5 hari/minggu selama 52 minggu dan ditahan selama total 125 minggu. Tidak ada bukti karsinogenisitas.

Ketidakcocokan

Ketidakcocokan utama tetrafluoroetana adalah kurangnya kemampuan bercampur dengan air. Karena memiliki nilai Kauri-butanol yang sangat rendah, tetrafluoroetana dianggap sebagai pelarut yang sangat buruk untuk sebagian besar obat yang digunakan dalam formulasi MDI. Hal ini juga menunjukkan kelarutan yang rendah untuk beberapa surfaktan MDI yang umum digunakan.

Status Peraturan

Termasuk dalam Database Bahan Tidak Aktif FDA (formulasi aerosol untuk aplikasi inhalasi dan hidung). Termasuk dalam obat nonparenteral yang berlisensi di Inggris.