โบรโมไตรฟลูออโรมีเทน

โบรโมไตรฟลูออโรมีเทน
ชื่อ
	Preferred IUPAC name Bromotri(fluoro)methane
	ชื่ออื่น Bromotrifluoromethane; Trifluorobromomethane; Monobromotrifluoromethane; Trifluoromethyl bromide; Bromofluoroform; Carbon monobromide trifluoride; Halon 1301; BTM; Freon 13BI; Freon FE 1301; R 13B1; Halon 1301 BTM;
เลขทะเบียน
เลขทะเบียน CAS	75-63-8 ;
3D model (JSmol)	รูปภาพแบบโต้ตอบ;
เคมสไปเดอร์	6144 ;
ECHA InfoCard	100.000.807
EC Number	200-887-6;
ผับเคม CID	6384;
RTECS number	PA5425000;
UNII	52231LCA7R ;
UN number	1009
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID5026415 ;
	InChI InChI=1S/CBrF3/c2-1(3,4)5 Key: RJCQBQGAPKAMLL-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/CBrF3/c2-1(3,4)5 Key: RJCQBQGAPKAMLL-UHFFFAOYAV;
	SMILES BrC(F)(F)F;
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	CBrF3
มวลโมเลกุล	148.910 g·mol−1
ลักษณะทางกายภาพ	ก๊าซไม่มีสี
กลิ่น	ไม่มีกลิ่น
ความหนาแน่น	1.538 g/cm3 (ที่ −58 องศาเซลเซียส (−72 องศาฟาเรนไฮต์))
จุดหลอมเหลว	−167.78 องศาเซลเซียส (−270.00 องศาฟาเรนไฮต์; 105.37 เคลวิน)
จุดเดือด	−57.75 องศาเซลเซียส (−71.95 องศาฟาเรนไฮต์; 215.40 เคลวิน)
ละลายในน้ำ	0.03 g/L (20 องศาเซลเซียส (68 องศาฟาเรนไฮต์))
log P	1.86
ความดันไอ	1434 kPa (20 องศาเซลเซียส (68 องศาฟาเรนไฮต์))
ความอันตราย
จุดวาบไฟ	ไม่ติดไฟ
	ปริมาณหรือความเข้มข้น (LD, LC):
LCLo (lowest published)	834,000 ppm (rat, 15 min)
	NIOSH (US health exposure limits):
PEL (Permissible)	TWA 1000 ppm (6100 mg/m3)
REL (Recommended)	TWA 1000 ppm (6100 mg/m3)
IDLH (Immediate danger)	40,000 ppm
	หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa อ้างอิงกล่องข้อมูล

โบรโมไตรฟลูออโรมีเทน (Bromotrifluoromethane) หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า ฮาลอน 1301, R13B1, ฮาลอน 13B1 หรือ BTM เป็นสารประกอบเฮไลด์อินทรีย์ที่มีสูตรเคมี CBrF₃ ใช้สำหรับการดับไฟด้วยก๊าซ ซึ่งเป็นทางเลือกที่เป็นพิษน้อยกว่าโบรโมคลอโรมีเทน^[3]

สมบัติทางกายภาพ

คุณสมบัติ	ปริมาณ
อุณหภูมิวิกฤต (T_c)	66.9 °C (340.08 K)
ความดันวิกฤต (p_c)	3.956 MPa (39.56 บาร์)
ความหนาแน่นวิกฤต (ρ_c)	5.13 โมล.ลิตร⁻¹
ศักยภาพในการทําลายชั้นบรรยากาศโอโซน (ODP)	10 (CCl₃F = 1)
ศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อน (GWP)	6900 (CO₂ = 1)

การใช้งาน

ฮาลอน 1301 ได้รับการพัฒนาโดยบริษัทร่วมทุนระหว่างกองทัพสหรัฐ และบริษัทดูปองท์ใน ค.ศ. 1954 และเปิดตัวในฐานะเป็นสารในระบบดับเพลิงประจำที่ซึ่งมีประสิทธิภาพในการดับเพลิงด้วยก๊าซสำหรับคริสต์ทศวรรษ 1960 และถูกนำไปใช้กับวัสดุที่มีค่า เช่น เครื่องบิน เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ และศูนย์ชุมสายโทรคมนาคม เป็นต้น นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการเดินเรือเพื่อเพิ่มการป้องกันระดับที่สาม หากเครื่องสูบน้ำดับเพลิงหลักและเครื่องสูบน้ำดับเพลิงฉุกเฉินใช้งานไม่ได้หรือไม่มีประสิทธิภาพ ฮาลอน 1301 ไม่เคยถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ดับเพลิงแบบเคลื่อนย้ายได้นอกเหนือจากการใช้งานทางทหารและยานอวกาศ เนื่องจากมีระยะทำการจำกัดและการมองไม่เห็นก๊าซที่ปล่อย โดยไม่ก่อให้เกิดลักษณะควันสีขาวอย่าง CO₂ และควบคุมได้ยากเมื่อต้องผจญเพลิงขนาดใหญ่ ฮาลอน 1301 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับยานยนต์หุ้มเกราะและยานอวกาศ เนื่องจากเกิดสารที่เป็นผลพลอยได้ที่มีพิษน้อยกว่าฮาลอน 1211 ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในสภาวะการสู้รบ หรือสภาพพื้นที่ซึ่งห้องอาจไม่สามารถระบายอากาศได้ในทันที

ฮาลอน 1301 ถูกใช้อย่างแพร่หลายโดยกองทัพสหรัฐ และองค์การนาซา ในลักษณะเป็นถังดับเพลิงพกพาขนาด 2 3/4 ปอนด์พร้อมซีลนิรภัย ถังเป็นแบบใช้แล้วทิ้งเพื่อการบรรจุซ้ำอย่างรวดเร็ว สารอื่น ๆ เช่น CO₂ และสารเคมีเหลวระเหย FE-36 (HFC-236fa) กำลังเข้ามาแทนที่ฮาลอน 1301 เป็นส่วนใหญ่ เนื่องจากปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม มีการผลิตถังดับเพลิงรุ่นพลเรือนเช่นกันในขนาด 2 3/4, 3 และ 4 ปอนด์

แนวทางปฏิบัติที่ดีคือหลีกเลี่ยงการสัมผัสสารฮาลอน 1301 โดยไม่จำเป็น และจำกัดการสัมผัสที่ความเข้มข้น 7% และต่ำกว่า 15 นาที การได้รับสารฮาลอน 1301 ในช่วงความเข้มข้น 5% ถึง 7% ก่อให้เกิดผลกระทบที่สังเกตเห็นได้เพียงเล็กน้อย หากมีระดับระหว่าง 7% ถึง 10% มีรายงานผลกระทบเล็กน้อยต่อระบบประสาทส่วนกลาง เช่น อาการวิงเวียนศีรษะและรู้สึกเหน็บชาบริเวณแขนขา^[4] ในทางปฏิบัติผู้ปฏิบัติงานส่วนมากที่ใช้ฮาลอน 1301 ในระบบฉีดก๊าซดับเพลิงแบบครอบคลุมทั้งห้อง (Total Flooding System) จะอพยพออกจากพื้นที่เมื่อการฉีดสารกำลังจะเกิดขึ้น

ระบบฮาลอนเป็นหนึ่งในระบบป้องกันอัคคีภัยที่มีประสิทธิภาพสูงสุดและใช้กันทั่วไปในเครื่องบินพาณิชย์ ฮาลอน 1301 เป็นสารหลักที่ใช้ในเครื่องยนต์อากาศยาน ห้องเก็บสัมภาระ และส่วนที่ติดไฟได้ของหน่วยกำลังสำรอง^[5]^[6] ความพยายามในการหาสารทดแทนที่เหมาะสมกว่าฮาลอน 1301 ยังไม่ก่อให้เกิดการยอมรับอย่างกว้างขวาง^[7]^[8]

โบรโมไตรฟลูออโรมีเทนยังใช้เป็นวัสดุเติมห้องดักไอ (bubble chamber) ในเครื่องตรวจจับนิวทริโนการ์กาเมลล์ (Gargamelle) อีกด้วย

ก่อนที่จะทราบว่าฮาลอน 1301 มีอันตรายในฐานะสารทำลายชั้นโอโซน เครื่องทำความเย็นในอุตสาหกรรมจำนวนมากใช้ฮาลอน 1301 เป็นก๊าซทำความเย็นจากประสิทธิภาพ^[9]

ตัวทำปฏิกิริยาเคมี

เป็นสารตั้งต้นของไตรฟลูออโรเมทิลไตรเมทิลไซเลน ซึ่งเป็นตัวทำปฏิกิริยาของไตรฟลูออโรเมทิลเลตที่ได้รับความนิยมในการสังเคราะห์สารอินทรีย์^[10]

ทางเลือก

ทางเลือกอื่นสำหรับพื้นที่ปิดทั่วไปได้แก่ (PFC-410 หรือ CEA-410), C3F8 (PFC-218 หรือ CEA-308), HCFC Blend A (NAF S-III), HFC-23 (FE 13), HFC-227ea (FM 200), IG-01 (อาร์กอน), IG-55 (อาร์กอไนต์), HFC-125 หรือ HFC-134a สำหรับพื้นที่เปิดทางเลือกอื่น ๆ โดยทั่วไปได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์, ละอองลอยแบบผง C, CF3I, HCFC-22, HCFC-124, HFC-125, HFC-134a, gelled halocarbon/dry chemical suspension (PGA), ก๊าซเฉื่อยผสม, ระบบโฟมขยายตัวสูง และละอองลอยแบบผง (FS 0140) และ IG-541 (Inergen)^[11] เพอร์ฟลูออโรคาร์บอน เช่นสารประกอบ PFCs ใน C3F8 มีช่วงชีวิตในชั้นบรรยากาศที่ยาวนานมากและมีศักยภาพในการทำให้โลกร้อนสูงมาก ไฮโดรคลอโรฟลูออโรคาร์บอน เช่นสารประกอบ HCFCs ที่มีใน NAF S-III มีคลอรีนและเป็นสารทำลายชั้นโอโซนในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ แม้ว่าจะน้อยกว่าฮาลอน 1301 การเลือกใช้แทนฮาลอนควรคำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้ และมีการจำกัดการใช้ในบางประเทศ

ดูเพิ่ม

อ้างอิง

↑ ^1.0 ^1.1 ^1.2 ^1.3 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0634". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
↑ "Trifluorobromomethane". Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
↑ Dagani, M. J.; Barda, H. J.; Benya, T. J.; Sanders, D. C., "Bromine Compounds", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a04_405
↑ NFPA 12A Standard on Halon 1301 Fire Extinguishing Systems, 2004 Edition / Annex D, Hazards to Personnel, section D.2.2
↑ "Guidance for the EPA Halon(R) Emission Reduction Rule" (PDF). United States Environmental Protection Agency. Federal Aviation Administration.
↑ "Replacing Halon in Fire Protection Systems: a Progress report". Boeing Commercial Aeromagazine. ไตรมาสที่สี่ 2011.
↑ "Halon Alternatives for Aircraft Propulsion Systems consortium formed". Aerospace Manufacturing and Design. 27 มกราคม 2015.
↑ "Task Group on Halon Options". FAA.
↑ "National Refrigerants MSDS" (PDF). คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 8 กุมภาพันธ์ 2011. สืบค้นเมื่อ 17 กรกฎาคม 2009.
↑ Ramaiah, Pichika; Krishnamurti, Ramesh; Prakash, G. K. Surya (1995). "1-Trifluoromethyl-1-cyclhexanol". Org. Synth. 72: 232. doi:10.15227/orgsyn.072.0232.
↑ "Halon 1301 Replacements". คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 19 เมษายน 2008.

แหล่งข้อมูลอื่น

International Chemical Safety Card 0837
FAA paper on testing cylinders used to store Halon 1301 without breaking their seals [PDF].
MSDS for bromotrifluoromethane [PDF].
Basic Facts about Halon [archived 2012-01-04; cited 2023-07-31].

[PGCH-1] 1.0 ^1.1 ^1.2 ^1.3 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0634". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).

[2] "Trifluorobromomethane". Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).

[Ullmann-3] Dagani, M. J.; Barda, H. J.; Benya, T. J.; Sanders, D. C., "Bromine Compounds", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a04_405

[4] NFPA 12A Standard on Halon 1301 Fire Extinguishing Systems, 2004 Edition / Annex D, Hazards to Personnel, section D.2.2

[5] "Guidance for the EPA Halon(R) Emission Reduction Rule" (PDF). United States Environmental Protection Agency. Federal Aviation Administration.

[6] "Replacing Halon in Fire Protection Systems: a Progress report". Boeing Commercial Aeromagazine. ไตรมาสที่สี่ 2011.

[7] "Halon Alternatives for Aircraft Propulsion Systems consortium formed". Aerospace Manufacturing and Design. 27 มกราคม 2015.

[8] "Task Group on Halon Options". FAA.

[9] "National Refrigerants MSDS" (PDF). คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 8 กุมภาพันธ์ 2011. สืบค้นเมื่อ 17 กรกฎาคม 2009.

[10] Ramaiah, Pichika; Krishnamurti, Ramesh; Prakash, G. K. Surya (1995). "1-Trifluoromethyl-1-cyclhexanol". Org. Synth. 72: 232. doi:10.15227/orgsyn.072.0232.

[11] "Halon 1301 Replacements". คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 19 เมษายน 2008.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]