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 | 2782408 |
| Рег. номер EINECS | 436-710-6 |
| SMILES |
FC(F)(F)C(F)(C(=O)C(F)(F)C(F)(F)F)C(F)(F)F
|
| InChI |
1S/C6F12O/c7-2(4(10,11)12,5(13,14)15)1(19)3(8,9)6(16,17)18
RMLFHPWPTXWZNJ-UHFFFAOYSA-N
|
| ChemSpider | 2062563 |
| 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.
