Novec 1230

Novec 1230

Novec™ 1230 — жидкость без цвета и запаха, иногда называемая «сухой водой».

Novec 1230
Общие
Систематическое
наименование
1,1,1,2,2,4,5,5,5-​нонафтор-​4-​​(трифторметил)​пентан-​3-​он
Традиционные названия перфтор(2-метил-3-пентанон), перфтор(этил-изопропилкетон), Novec 1230
Хим. формула CF3CF2C(O)CF(CF3)2
Физические свойства
Состояние жидкое
Молярная масса 316.04 г/моль
Плотность 1,72 г/см³ (1,72 кг/л)
Кинематическая вязкость 0,39 сСт и 0,56 сСт
Термические свойства
Температура
 • плавления −108 °C
 • кипения 49.2 °C
 • вспышки Нет °C
 • воспламенения Нет °C
 • самовоспламенения Нет °C
Удельная теплота испарения 95 КДж/кг
Давление пара 40.4 кПа
Классификация
Рег. номер CAS 756-13-8
PubChem
Рег. номер EINECS 436-710-6
SMILES
InChI
ChemSpider
Безопасность
ЛД50 >1200 мг/кг
Токсичность Не токсично

Химическая формула — CF3CF2C(O)CF(CF3)2 (перфтор(этил-изопропилкетон), шестиуглеродное вещество, разряд фторированный кетон (названия кетонов R1—CO—R2 по правилам радикально-функциональной номенклатуры строят, перечисляя названия радикалов R1 и R2 в алфавитном порядке перед словом «кетон»).

Запатентован корпорацией 3M в качестве хладагента в ходе изысканий по замене хладона 114 (1,1,2,2-тетрафтордихлорэтана), применение которого наряду с другими хлорсодержащими фреонами было ограничено Монреальским протоколом 1993 года. Впервые представлена в 2004 году.

Свойства

Визуально жидкость похожа на чистую воду и является диэлектриком (не проводит электрический ток), слабо смачивает и не является растворителем — вследствие этого получило название «сухая вода». Вещество в исходном виде нетоксично, имеет крайне низкую растворимость в воде. Слабые молекулярные связи, распадается под действием ультрафиолета.

Не влияет на работающую электронику, не разрушает бумажные документы и художественные произведения. Эти свойства обеспечили применимость Novec 1230 в системах пожаротушения для серверных помещений и другой электроники, библиотек, музеев, архивов.

Экологическая безопасность

Novec 1230 под наименованием «хладон ФК-5-1-12» входит в перечень веществ, для которых в РФ разработаны стандартные нормы и правила их использования на автоматических установках пожаротушения (СП 5.13130.2009).

Компания 3M опубликовала документ по безопасности вещества. Из него следует, что вещество в исходном виде неядовито, имеет крайне низкую растворимость в воде, что не позволяет веществу пройти через клеточные мембраны в организм. Однако обращаться с веществом в открытом виде следует с осторожностью вследствие низкой предельно допустимой концентрации паров (150 ppm, парциальное давление 15 Па) и высокой летучести (парциальное давление насыщенных паров 40 кПа при нормальных условиях). Пары вещества разлагаются в атмосфере под воздействием солнечного света, ультрафиолета или при нагревании с образованием токсичных веществ, в том числе фтороводорода (при взаимодействии с парами воды), трифторуксусной кислоты, угарного и углекислого газов. Поэтому компания 3M ограничивает применение вещества только профессиональной сферой. При тушении пожара с помощью Novec 1230 персонал должен использовать изолирующие дыхательные аппараты.

Одним из продуктов реакции Novec 1230 с метанолом является хладон 227, который способствует возникновению парникового эффекта. HFC-227ea так же возникает и при гидролизе, причём при pH=5,6 константа скорости гидролиза ~2 10−4 сек−1.

Газовое огнетушащие вещество Novec™ 1230 отличается по своим физико-химическим свойствам от других, поэтому компания 3M ограничивает применение вещества только в одобренных системах, разработанных специально для Novec™ 1230.

В случае срабатывания системы пожаротушения и выпуска пожаротушащего агента в атмосферу, Novec 1230 разрушается в верхних слоях атмосферы под воздействием ультрафиолета и удаляется из окружающей среды в течение 5 суток. Отсутствует кумулятивный эффект, свойственный хладонам, то есть вещество не сохраняется в атмосфере десятилетиями и, тем более, столетиями. Компанией 3M утверждается, что продукты распада в атмосфере не оказывают влияния на озоновый слой и не создают значимого парникового эффекта. Для сравнения, выпуск установки газового пожаротушения (ГПТ) на основе хладона (348 кг хладона 227), равносилен выбросу в атмосферу 1 008 926 кг CO2, что сравнимо с годовым выбросом СО2 от 211 легковых автомобилей. Выпуск установки ГПТ на основе фторкетонов (401 кг Novec 1230) равносилен выбросу 401 кг CO2 (0,07 машины в год). Его также можно соизмерить с выбросом углекислого газа от жизнедеятельности одной коровы в течение одного месяца.

Синтез

Перфторэтилизопропилкетон синтезируется в две стадии из перфтор-2-метил-2-пентена.

На первой стадии перфтор-2-метил-2-пентен эпоксидируется гипохлоритом натрия в водном диглиме с образованием 2,3-эпоксиперфтор2-метипентана, выход достигает 93 %.

На второй стадии при нагреве в тетраглиме в присутствии фторида цезия происходит перегруппировка 2,3-эпоксиперфтор2-метипентана в перфторэтилизопропилкетон с выходом около 90 %.

Применение

Основное применение Novec1230 — использование в системах пожаротушения в качестве пожаротушащего вещества. При этом работает комбинация физических и химических свойств.

Novec1230 интенсивно поглощает тепло и подавление пожара осуществляется за счет эффекта охлаждения (70 %). Также происходит химическая реакция ингибирования пламени (30 %)

При этом не снижается концентрация кислорода в помещении (что важно для увеличения времени эвакуации людей из помещения).

Системы пожаротушения на основе Novec 1230 установлены в Российской государственной библиотеке по искусству, аппаратных и студиях звукозаписи ГАБТ, Главном медиацентре Олимпийских игр в Сочи, трасса для проведения шоссейно-кольцевых автомобильных гонок серии «Формула 1» Сочи, в комплексе новых зданий ГМИИ им. Пушкина на Волхонке в Москве, в аппаратных Мариинского театра в Санкт-Петербурге, краеведческом музее (генерала Колчинского) в Коломне, Музее музыкальной культуры им. Глинки в Москве, Российской национальной библиотеке в Санкт-Петербурге, на российских железнодорожных объектах, в центрах обработки данных крупнейших российских телекоммуникационных компаний, архивах и хранилищах банков, торговых и бизнес-центрах, центрах управления полетами аэропортов Внуково, Пулково, Кольцово, Казани и др.

В последнее время, в микрокапсулированном виде нашел активное применение при изготовлении пожаротушащих композиционных материалов, применяемых Samsung SDI для тушения пожаров на ранних стадиях в модульных системах хранения электроэнергии большой ёмкости (ESS) для солнечных батарей. Так в августе 2019 Samsung SDI официально заявляет о вложении $169 миллионов в систему пожаротушения в виде пожаротушащих композиционных материалов на основе микрокапсулированного Novec 1230 и, в последствии, сообщает об успешном прохождении теста UL9540A.

Также применяется для охлаждения электроники методом погружения.