사염화 탄소

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사염화 탄소
Structural formula of tetrachloride
Space-filling model carbon tetrachloride
Carbon tetrachloride
이름
IUPAC 이름
Carbon tetrachloride, Tetrachloromethane
별칭
Benziform
benzinoform
carbon chloride
carbon tet.
Freon-10
Refrigerant-10
Halon-104
methane tetrachloride
methyl tetrachloride
perchloromethane
Tetraform
Tetrasol
TCM
식별자
3D 모델 (JSmol)
1098295
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.000.239
EC 번호
  • 200-262-8
2347
KEGG
RTECS 번호
  • FG4900000
UNII
UN 번호 1846
성질
CCl4
몰 질량 153.81 g/mol
겉보기 Colourless liquid
냄새 Sweet, chloroform-like odor
밀도
  • 1.5867 g·cm−3 (liquid)
  • 1.831 g·cm−3 at −186 °C (solid)
  • 1.809 g·cm−3 at −80 °C (solid)
녹는점 −22.92 °C (−9.26 °F; 250.23 K)
끓는점 76.72 °C (170.10 °F; 349.87 K)
  • 0.097 g/100 mL (0 °C)
  • 0.081 g/100 mL (25 °C)
용해도 Soluble in alcohol, ether, chloroform, benzene, naphtha, CS2, formic acid
log P 2.64
증기 압력 11.94 kPa at 20 °C
2.76×10−2 atm·m3/mol
−66.60×10−6 cm3/mol
열전도율 0.1036 W/m·K (300 K)[1]
1.4607
점도 0.86 mPa·s[2]
0 D
구조
Monoclinic
Tetragonal
Tetrahedral
0 D
열화학
132.6 J/mol·K
214.42 J/mol·K
−139.3 kJ/mol
−686 kJ/mol
위험
물질 안전 보건 자료 ICSC 0024
GHS 그림문자 GHS06: ToxicGHS07: HarmfulGHS08: Health hazard
신호어 위험
H301, H311, H331, H351, H372, H412, H420
P201, P202, P260, P261, P264, P270, P271, P273, P280, P281, P301+310, P302+352, P304+340, P308+313, P311, P312, P314, P321, P322, P330, P361, P363, P403+233, P405, P501
NFPA 704 (파이어 다이아몬드)
Flammability code 0: Will not burn. E.g. waterHealth code 3: Short exposure could cause serious temporary or residual injury. E.g. chlorine gasReactivity code 1: Normally stable, but can become unstable at elevated temperatures and pressures. E.g. calciumSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 four-colored diamond
0
3
1
인화점 <982 °C
982 °C (1,800 °F; 1,255 K)
반수 치사량 또는 반수 치사농도 (LD, LC):
2350 mg/kg
  • 5400 ppm (mammal)
  • 8000 ppm (rat, 4 hr)
  • 9526 ppm (mouse, 8 hr)[4]
  • 1000 ppm (human)
  • 20,000 ppm (guinea pig, 2 hr)
  • 38,110 ppm (cat, 2 hr)
  • 50,000 ppm (human, 5 min)
  • 14,620 ppm (dog, 8 hr)[4]
NIOSH (미국 건강 노출 한계):
PEL (허용)
TWA 10 ppm C 25 ppm 200 ppm (5-minute maximum peak in any 4 hours)[3]
REL (권장)
Ca ST 2 ppm (12.6 mg/m3) [60-minute][3]
IDLH (직접적 위험)
200 ppm[3]
관련 화합물
다른 양이온
Silicon tetrachloride
Germanium tetrachloride
Tin tetrachloride
Lead tetrachloride
관련 chloromethanes
Chloromethane
Dichloromethane
Chloroform
관련 화합물
Tetrafluoromethane
Tetrabromomethane
Tetraiodomethane
달리 명시된 경우를 제외하면, 표준상태(25 °C [77 °F], 100 kPa)에서 물질의 정보가 제공됨.
예 유효성 확인 (관련 정보 예아니오아니오)
정보상자 각주

사염화 탄소(Carbon tetrachloride)는 탄소염소로 이루어진 화합물이다. 분자식CCl4이다. 상온에서 액체 상태로 존재하고 분자량이 큰 편이며, 인화성은 없으나 독성이 강하다.

성질[편집]

상온에서는 비교적 무거운 무색의 인화성이 없는 액체 상태로 존재한다. 녹는점은 -22.86°C, 끓는점은 76.679°C이며 비중은 25°C에서 1.588이다. 증기의 비중은 공기를 1로 할 때 5.32이다. 임계 온도는 283.2°C, 임계 압력은 661atm이다. 100g에 0.08g이 녹는다. 증기의 농도가 80ppm이 넘을 경우 냄새를 느낄 수 있다.

이 포함되어 있지 않은 사염화 탄소는 알루미늄을 제외한 금속을 부식시키는 능력이 없으나 이 포함되어 있을 경우 사염화 탄소가 가수분해되어 , 구리, 니켈 등의 금속을 부식시킬 수 있는 능력이 생긴다.[5] 사염화 탄소는 무극성 분자이다.[6]

제법[편집]

사염화 탄소는 1839년에 처음으로 합성되었는데, 이때는 클로로포름을 염소화하여 만들어졌다. 이후 1893년이황화 탄소를 사용하여 사염화 탄소를 만드는 방법이 개발되었다. 반응식은 다음과 같다.

3 C + 6 S → 3 CS2
2 CS2 + 6 Cl2 → 2 CCl4 + 2 S2Cl2
CS2 + 2 S2Cl2CCl4 + 6 S

최근에는 메테인을 염소화하는 방법을 많이 사용한다. 메테인염소를 반응시키면 사염화 탄소를 클로로메테인, 디클로로메테인, 클로로폼과 얻을 수 있다. 이 반응은 액체상, 35°C에서 자외선촉매로 하여 진행된다. 촉매 없이도 475°C에서 반응이 진행된다.[5]

용도[편집]

1900년대 초에는 사염화 탄소가 드라이클리닝의 용제, 곡물의 훈증약, 소화제 등으로 사용되었으나 지금은 독성이 약한 다른 염화 탄화수소로 교체되었다. 현재 사염화 탄소는 CCl2F2 등의 클로로플루오로탄소를 생성하는 데에 많이 사용된다. 반응식의 예는 다음과 같다.[5]

2 CCl4 + 3 HFCCl2F2 + CCl3F + 3 HCl

위험성[편집]

사염화 탄소는 인화성은 없지만 독성이 아주 강하기 때문에 취급에 주의를 요한다. 신장에 손상을 줄 수 있으며, 의 발생확률을 증가시킬 수 있다. 돌연변이원으로 작용하기도 한다.[7]

섭취 시 증상은 흡입 시와 증상이 비슷하다.[7] 흡입 시 단시간 동안 흡입할 경우 두통, 어지러움, 기도의 자극이 일어날 수 있다. 사염화 탄소는 중추신경억제제로 작용하므로 고농도에 노출될 경우 의식을 잃을 수 있다. 지속적으로 접촉할 경우 간에 손상을 줄 수 있으며 장기간으로 노출될 경우 암을 유발할 수 있다. 생식기관에 안 좋은 영향을 주며 돌연변이원으로 작용한다.[7]

피부와 접촉할 경우 피부에 약간의 자극이 있을 수 있다. 오랜 시간 동안 접촉할 경우 피부의 지방질이 제거되어 피부염이 발생할 수 있다. 피부를 통해서 해를 끼칠 수 있을 만큼의 양이 흡수될 수 있다.[7]

눈에 접촉할 경우 눈에 약간의 자극이 있을 수 있다.[7]

각주[편집]

  1. Touloukian, Y.S., Liley, P.E., and Saxena, S.C. Thermophysical properties of matter - the TPRC data series. Volume 3. Thermal conductivity - nonmetallic liquids and gases. Data book. 1970.
  2. Reid, Robert C.; Prausnitz, John M.; Poling, Bruce E. (1987), 《The Properties of Gases and Liquids》, McGraw-Hill Book Company, 442쪽, ISBN 0-07-051799-1 
  3. NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. “#0107”. 미국 국립 직업안전위생연구소 (NIOSH). 
  4. “Carbon tetrachloride”. 《Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH)》. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 
  5. Considine, G. D. et al., "CARBON TETRACHLORIDE", Van Nostrand's encyclopedia of chemistry, 5th edition, Hoboken: Wiley-Interscience, 2005, pp. 294.
  6. 김봉래 외 2 (2006년 7월 1일). 《완자 화학 Ⅰ(1권)》 초판. 비유와상징. 9쪽. 
  7. “사염화 탄소 MSDS” (PDF). 2006년 10월 20일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2008년 6월 5일에 확인함.