1,1,1,2-테트라플루오로에테인

1,1,1,2-테트라플루오로에테인(1,1,1,2-Tetrafluoroethane, INN 명칭 노르플루란, R-134a, Klea 134a, Freon 134a, Forane 134a, Genetron 134a, Green Gas, Florasol 134a, Suva 134a, HFA-134a, 또는 HFC-134a로도 알려져 있다)은 수소불화탄소(HFC) 및 할로알케인 냉매로, R-12 (다이클로로다이플루오로메테인)과 유사한 열역학적 특성을 가지지만, 오존 파괴 지수가 미미하고 100년 지구 온난화 지수(R-12의 GWP 10,900에 비해 1,430)가 낮다. 화학식은 CFCHF이며 대기압에서 끓는점은 −26.3 °C (−15.34 °F)이다. R-134a 실린더는 하늘색으로 되어 있다. 자동차 시장에서는 2012년부터 R-134a의 단계적 폐지와 CO2와 유사한 GWP를 가진 HFO-1234yf 및 기타 냉매로의 전환이 시작되었다.

 용도 
1,1,1,2-테트라플루오로에테인은 주로 가정용 냉장고와 자동차 에어컨의 "고온" 냉매로 사용되는 불연성 기체이다. 이 장치들은 1990년대 초반에 환경에 더 해로운 R-12를 대체하기 위해 1,1,1,2-테트라플루오로에테인을 사용하기 시작했다. 원래 R-12 장착 장치를 전환하기 위한 개조 키트도 사용 가능하다.

섬네일|left|200px|일반 대기압 및 온도에 노출되었을 때 테트라플루오로에테인 액체의 끓음.
그 밖의 일반적인 용도로는 플라스틱 폼 발포, 세척 용제, 의약품 전달용 추진제(예: 기관지확장제 등의 흡입기 통), 와인 코르크 제거제, 가스 먼지떨이(“캔 에어”), 압축공기의 습기를 제거하는 공기 건조기 등이 있다. 1,1,1,2-테트라플루오로에테인은 일부 오버클럭 시도에서 컴퓨터를 냉각하는 데도 사용되었다. 배관 동결 방지 키트에 사용되는 냉매이기도 하다. 또한 에어소프트 에어건의 추진제로도 흔히 사용된다. 이 기체는 종종 실리콘 기반 윤활유와 혼합된다.

 지향성 및 틈새 응용 
1,1,1,2-테트라플루오로에테인은 액체 및 초임계유체로서 유기 용매로도 고려되고 있다.

이것은 대형 강입자 충돌기의 저항판 검출기 입자 검출기에 사용된다. 또한 다른 유형의 입자 검출기, 예를 들어 일부 극저온 입자 검출기에도 사용된다. 이것은 마그네슘 제련에서 육플루오린화 황의 대안으로 차폐 가스로 사용될 수 있다.

 역사 및 환경 영향 
1,1,1,2-테트라플루오로에테인은 오존층 파괴 특성이 심각한 다이클로로다이플루오로메테인(R-12)의 대체재로 1990년대 초에 도입되었다. 1,1,1,2-테트라플루오로에테인은 오존층 파괴 잠재력이 미미하고 산성비에 대한 산성화 잠재력이 무시할 만하지만, 100년 지구 온난화 지수(GWP)가 1430이며 대략적인 대기 수명은 14년이다. 대기 중 농도와 복사강제력에 대한 기여는 도입 이후 증가하고 있다. 따라서 이것은 IPCC 온실 가스 목록에 포함되었다.

섬네일|left|upright=1.2|전 세계 관측소에서 고급 글로벌 대기 가스 실험(Advanced Global Atmospheric Gases Experiment, AGAGE)으로 측정된 하층 대기(대류권)의 HFC-134a. 농도는 ppt 단위의 오염되지 않은 월별 평균 몰 분율로 표시된다.

섬네일|left|200px|1995년 이후 HFC-134a의 대기 중 농도.
R-134a는 2006년 지침에 따라 유럽 연합에서 GWP가 100을 초과하는 에어컨 시스템의 가스 교체를 권고하면서 2010년대 중반부터 단계적으로 사용이 중단되기 시작했다.

1,1,1,2-테트라플루오로에테인은 미국 및 기타 국가에서도 사용 제한을 받는다. 미국 자동차 기술자 학회(SAE)는 자동차 에어컨 시스템에서 새로운 불소화 냉매인 HFO-1234yf(CFCF=CH)로 대체하는 것이 가장 좋다고 제안했다. 2021년식 모델부터 미국에서 새로 제조되는 경량 차량은 더 이상 R-134a를 사용하지 않는다.

캘리포니아 주 또한 비전문가에 의한 에어컨 재충전을 방지하기 위해 캔에 든 R-134a의 개인 판매를 금지할 수 있다. 위스콘신 주에서는 1994년 10월부터 ATCP 136에 따라 1,1,1,2-테트라플루오로에테인 미만의 용기에 담긴 제품의 판매를 금지했지만, 이 제한은 해당 화학 물질이 냉매 용도로 사용될 때만 적용되었다. 그러나 위스콘신 주에서는 2012년에 이 금지가 해제되었다. 이 위스콘신 주 특정 금지 조치가 유효했던 동안에도 허점이 있었다. 예를 들어, 사람이 화학 물질이 어떤 양이든 들어있는 가스 먼지떨이 용기를 구매하는 것은 합법적이었다. 왜냐하면 이 경우에는 화학 물질이 냉매로 의도되지 않았고 HFC-134a가 § 7671a의 1급 및 2급 물질 목록에 포함되지 않았기 때문이다.

 생성 및 반응 
테트라플루오로에테인은 일반적으로 트라이클로로에틸렌과 플루오린화 수소를 반응시켜 만든다.
CHCl=CCl + 4 HF → CFCHF + 3 HCl

이것은 뷰틸리튬과 반응하여 트라이플루오로비닐리튬을 생성한다.
CFCHF + 2 BuLi → CF=CFLi + LiF + 2 BuH

 안전 
섬네일|right|R-134a 실린더
1,1,1,2-테트라플루오로에테인 기체와 공기 혼합물은 대기압 및 100 °C (212 °F)까지의 온도에서 가연성이 없다. 그러나 고압 및 고온에서 공기 농도가 높은 혼합물은 점화될 수 있다. 1,1,1,2-테트라플루오로에테인이 불꽃이나 250 °C (482 °F)를 초과하는 뜨거운 표면에 접촉하면 증기 분해를 일으켜 플루오린화 수소와 플루오린화 카보닐을 포함한 독성 가스를 방출할 수 있지만, 분해 온도는 370 °C 이상으로 보고되었다. 1,1,1,2-테트라플루오로에테인 자체는 쥐에게 1,500 g/m이며, 이는 흡입제 남용에 내재된 위험을 제외하면 상대적으로 독성이 낮다. 기체 형태는 폐의 공기를 대체한다. 과도하게 흡입하면 질식을 초래할 수 있다. 이는 흡입제 남용으로 인한 대부분의 사망에 기여한다.

1,1,1,2-테트라플루오로에테인이 들어 있는 에어로졸 캔은 거꾸로 하면 효과적인 냉동 스프레이가 된다. 압력을 받으면 1,1,1,2-테트라플루오로에테인은 액체로 압축되며, 이는 기화 시 상당한 양의 열에너지를 흡수한다. 결과적으로 증발하면서 접촉하는 모든 물체의 온도를 크게 낮춘다.

섬네일|자동차 에어컨용 프레온 134a 냉매

 의학적 용도 
의학적 용도로 1,1,1,2-테트라플루오로에테인은 일반명 노르플루란을 가진다. 이것은 일부 정량 흡입기의 추진제로 사용된다. 이 용도로는 안전한 것으로 간주된다. 펜타플루오로프로페인과 함께 국소 냉각제 스프레이로 사용되어 큐렛 전에 종기를 마비시킨다. 이것은 또한 잠재적인 전신마취제로 연구되었지만, 흡입기에 사용되는 용량에서는 비마취성이다.

 같이 보기 
 냉매 목록
 테트라브로모에테인
 테트라클로로에테인

 각주 

 외부 링크 

 
 European Fluorocarbons Technical Committee (EFCTC)
 Oxford University의 MSDS
 inchem.org의 간결한 국제 화학 물질 평가 문서 11
 압력 온도 계산기
 
 R134a 2단계 컴퓨터 냉각 

분류:온실 기체
분류:추진제
분류:자동차 화합물
분류:냉매
분류:에어소프트
분류:부형제
분류:전신 마취제
분류:GABAA 양성 알로스테릭 조절자