1,1,2,2-tetrachlorethan

* Indexové číslo, harmonizovaná klasifikace dle přílohy VI, nařízení (ES) č. 1272/2008, ve znění pozdějších předpisů.

1,1,2,2-tetrachlorethan je bezbarvá nebo světle hnědá hustá kapalina s etherovým zápachem. Je těkavý, rozpustný v alkoholech a etheru. Rozpustnost ve vodě činí 2,87 g/l. Teplota varu je 146,5 °C a tání – 43 °C. Hustotou 1 580 kg.m^-3 je 1,58x těžší než voda. Je špatně hořlavý, avšak pokud hoří, vznikají toxické plyny. Struktura molekuly popisované látky je znázorněna na obrázku 1.

Obrázek 1: Struktura molekuly 1,1,2,2-tetrachlorethanu (prostorové znázornění)

V současné době se 1,1,2,2-tetrachlorethan nevyrábí jako konečný produkt. Vzniká však jako meziprodukt při výrobě trichlorethylenu, tetrachlorethylenu a 1,2-dichlorethylenu. V minulosti se používal jako rozpouštědlo, k čištění, odmašťování kovů, v barvách a odrezovačích, fermežích a lacích, ve fotografických filmech, jako extrakční činidlo pro oleje a tuky a jako pesticid. V současné době se tetrachlorethan nahrazuje jinými produkty. Malé množství se stále používá jako rozpouštědlo ve farmaceutickém a textilním průmyslu a při barvení kůží.

Tetrachlorethan se v současné době nevyrábí a je nahrazován jinými, méně toxickými látkami. Proto jsou nejvýznamnějším zdrojem emise a odpady při procesech, kde tetrachlorethan vzniká jako meziprodukt. Může také vznikat při výrobě dalších chlorovaných uhlovodíků, např. vinylchloridu nebo 1,1,1-trichlorethanu. Tetrachlorethan se v malém množství nachází v lepidlech, olejích a mazivech – tyto produkty mohou kontaminovat životní prostředí.

Mezi nejvýznamnější antropogenní zdroje 1,1,2,2-tetrachlorethanu patří:

• Chemický průmysl (například výroba trichlorethylenu, tetrachlorethylenu, 1,2-dichlorethylenu, 1,1,1-trichlorethanu a vinylchloridu);
• Příměsi v prostředcích pro domácnost, lepidlech, olejích a mazivech.

Většina tetrachlorethanu uvolňovaného do prostředí postupně přejde do atmosféry. Neváže se na půdní částice, proto snadno přechází z půdy do podzemních vod. Pokud je vypouštěn do povrchových vod, velká část tetrachlorethanu odtěká do vzduchu a zbývající část se rozloží. Podobné reakce jako v povrchové vodě probíhají i v půdě a sedimentech. Rozkladné reakce jsou však pomalé, vznikající produkty mohou být více toxické než výchozí látka. Ve vzduchu se jako ostatní těkavé organické látky účastní tvorby fotochemického smogu. Tetrachlorethan je toxický pro organismy, většinou se však vyskytuje v prostředí v nízkých koncentracích, takže závažnější rizika nepředstavuje. V potravních řetězcích se nekumuluje.

Při hoření tetrachlorethanu vznikají jedovaté plyny jako fosgen a chlorovodík.

Tetrachlorethan je považován za jeden z nejtoxičtějších halogenalkanů se silnými narkotickými a dráždivými účinky (je 10x toxičtější než tetrachlormethan). Vstupuje do těla inhalačně nebo kontaktem s kůží. Zdrojem expozice tetrachlorethanem může být také kontaminovaná voda. Tetrachlorethan je vylučován močí a dýcháním.

Akutní expozice způsobuje vážné poškození jater, ledvin a srdečního svalu. Dalšími příznaky jsou podráždění dýchacích cest a očí, závratě, zvracení, polyneuritida, anemie, hemolýza krve, vyrážky a ztráta vědomí. Chronická expozice poškozuje játra (žloutenka, zvětšení jater), centrální nervový systém (bolesti hlavy, třes, závrať, únava, podrážděnost, nespavost), orgány krvetvorby a gastrointestinální trakt (bolesti břicha, zvracení, ztráta chuti k jídlu). Ve vyšších koncentracích může vyvolat až edém plic. K otravě může dojít i po kontaktu kapaliny nebo par s kůží, kterou se velmi snadno vstřebává. Po inhalaci par v koncentraci 20 ppm dochází k lehkému a při koncentraci 50 ppm k těžkému poškození zdraví. Cítit je od 3 ppm. Ze starší literatury jsou známy vážné případy intoxikací při práci s touto látkou, některé z nich letální. To jsou důvody, proč se dnes tetrachlorethan vyrábí výhradně jako chemický intermediát (používá se jen v místě výroby), ale neobchoduje se s ním. Podle klasifikace US EPA patří tetrachlorethan navíc mezi možné lidské karcinogeny, způsobuje rakovinu jater u myší.

Tetrachlorethan je toxický, v životním prostředí se však vyskytuje v nízkých koncentracích, které významné riziko nepředstavují. Poškození lidského zdraví hrozí prakticky pouze u pracovníků chemického průmyslu. Nejzávažnější riziko představuje podezření na karcinogenitu.

1,1,2,2-tetrachlorethan je zapáchající látka (etherový zápach), proto k prvnímu určení úniku může posloužit čich. Hrubou představu o únicích, například v průmyslových procesech, je možné učinit ze spotřeby vstupních surovin či bilance procesu (vstup x výstup).

K detailnějším analýzám je možné použít laboratorní stanovení. Obvykle je stanovení prováděno plynovou chromatografií s detektorem elektronového záchytu ECD. Odběr vzorků vzduchu se může provádět prosáváním přes sorpční trubičky. Může být použit i plamenový ionizační detektor. Měření a veškeré služby s tím spojené nabízejí dostupné komerční laboratoře.

Kromě uvedených metod lze pro stanovení analytu použít i další chromatografické metody - pro stanovení tetrachlorethanu ve venkovním ovzduší se používají metody založené na záchytu analytu v kanistrech z korozivzdorné oceli s následnou termickou desorpcí a stanovením plynovou chromatografií s různými typy detektorů (GC-MD) nebo plynová chromatografie s hmotnostním detektorem (GC-MS).

Pro manuální stanovení tetrachlorethanu v pracovním ovzduší se používají metody založené na odběru vzorku dvojicí sorpčních trubic naplněných aktivním uhlím nebo sorbentem Anasorb. Následné stanovení tetrachlorethanu se po extrakci analytu sirouhlíkem provádí plynovou chromatografií se stacionární fází tvořenou Chromosorbem WHP pomocí plamenového ionizačního detektoru (FID) v rozmezí od 0,1 - 1 mg na vzorek (NIOSH method 1019:1994).
Jeden kilogram této látky má objem 0,63 l. Bude-li z provozu unikat vzduch kontaminovaný například 0,01 % obj. 1,1,2,2-tetrachlorethanu, představuje emisní práh 71 600 m³ kontaminovaného vzduchu (při teplotě 20 °C a tlaku 101,325 kPa).

Obrázek 2 znázorňuje vztahy mezi koncentrací 1,1,2,2-tetrachlorethanu a možným ohrožením zdraví člověka. Graf je k dispozici na webových stránkách agentury US EPA (USA).

Obrázek 2: Vztahy mezi koncentrací 1,1,2,2-tetrachlorethanu a možným zdravotním rizikem. Zkratky jsou vysvětleny v úvodní části této knihy.

• Encyklopedie Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/1,1,2,2-Tetrachloroethane; https://cs.wikipedia.org/wiki/1,1,2,2-tetrachlorethan
• Agency for toxic substances and disease registery, http://www.atsdr.cdc.gov
• PubChem, https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/
• Encyclopaedia Britannica, https://www.britannica.com/science/tetrachloroethane
• Skácel, F., Takáč, V.: Podklady pro Ministerstvo životního prostředí k provádění Protokolu o PRTR - přehled metod měření a identifikace látek sledovaných podle Protokolu o registrech úniků a přenosů znečišťujících látek v únicích do ovzduší, VŠCHT Praha, MŽP Praha, 2007
• US EPA, https://www.epa.gov/sites/production/files/2016-09/documents/1-1-2-2-tetrachloroethane.pdf
• Linhart I.: Toxikologie, Interakce škodlivých látek s živými organismy a jejich mechanismy, projevy a důsledky. ČSBN 978-80-7080-877-1, Praha 2014
• Paleček J., Linhart I., Horák J.: Toxikologie a bezpečnost práce v chemii, Praha 2006, ISBN 80-7080-266-9
• European Industrial Emissions Portal, https://industry.eea.europa.eu/pollutants/pollutant-index
• ČSN online, https://csnonline.agentura-cas.cz/
• Right to Know Hazardous Substance Fact Sheets, State of New Jersey Department of Health, https://web.doh.state.nj.us/rtkhsfs/indexfs.aspx