Введение
Дихлорометан (DCM, метиленхлорид или метиленбихлорид) — это хлорорганическое соединение с формулой CH2Cl2. Эта бесцветная, летучая жидкость с запахом, напоминающим хлороформ и имеющим сладковатый оттенок, широко используется в качестве растворителя. Хотя он не смешивается с водой, он обладает небольшой полярностью и смешивается со многими органическими растворителями.
Возникновение
Природные источники дихлорметана включают океанические источники, макроводоросли, водно-болотные угодья и вулканы. Однако основная часть дихлорметана в окружающей среде образуется в результате промышленных выбросов.
Применение
Летучесть и способность дихлорметана растворять широкий спектр органических соединений делает его полезным растворителем для многих химических процессов. Его летучесть обусловила его применение в качестве пропеллента для аэрозольных распылителей и в качестве вспенивающего агента для полиуретановых пен.
Специализированное использование
Низкая температура кипения этого химического соединения позволяет использовать его в тепловом двигателе, способном извлекать механическую энергию из небольших перепадов температур. Примером теплового двигателя, использующего дихлорметан (DCM), является "пьющая птица". Эта игрушка работает при комнатной температуре. Также он применяется в качестве рабочей жидкости в дисплеях музыкальных автоматов и праздничных пузырьковых гирляндах, где цветная трубка с пузырьками расположена над лампой, служащей источником тепла, а небольшое количество каменной соли обеспечивает тепловую массу и служит центром кристаллизации для фазопереходного растворителя. DCM химически сваривает некоторые виды пластика. Например, он используется для герметизации корпусов электросчетчиков. Часто продается как основной компонент клеев для сварки пластика, а также широко используется моделистами для соединения пластиковых деталей. Его часто называют "Ди Кло". В швейной промышленности DCM применяется для удаления термотрансферов с ткани. В области испытания материалов в гражданском строительстве DCM используется при тестировании битуминозных материалов в качестве растворителя для разделения битумного связующего от щебня асфальта или макадама, что позволяет проводить испытания материалов. Экстракт дихлорметана из морской водоросли Asparagopsis taxiformis, используемой в качестве корма для крупного рогатого скота, показал снижение выбросов метана на 79%. Ранее он широко использовался в качестве основного компонента смывок для красок и лаков, однако его применение в настоящее время ограничено в ЕС, и многие продукты теперь используют бензиловый спирт как более безопасную альтернативу.
Токсичность
С дихлорметаном (DCM) связаны серьезные риски для здоровья, несмотря на то, что он является одним из наименее токсичных простых хлорводородов. Его высокая летучесть делает его опасным при вдыхании. Он также может всасываться через кожу. Симптомы острого переотравления дихлорметаном при вдыхании включают затруднение концентрации внимания, головокружение, усталость, тошноту, головные боли, онемение, слабость и раздражение верхних дыхательных путей и глаз. Более серьезные последствия могут включать удушье, потерю сознания, кому и смерть. Острое воздействие при вдыхании привело к развитию зрительной нейропатии и гепатита. Длительный контакт с кожей может привести к растворению некоторых жировых тканей в коже, вызывая раздражение кожи или химические ожоги. Он может обладать канцерогенными свойствами, поскольку в лабораторных исследованиях на животных была выявлена связь между ним и раком легких, печени и поджелудочной железы. Другие исследования на животных показали развитие рака молочной железы и рака слюнных желез. Исследования пока не дают однозначного ответа относительно уровней, которые могут быть канцерогенными для человека. В экспериментах на животных он оказывал токсическое воздействие на плод в дозах, токсичных для матери, но тератогенного эффекта не наблюдалось. В Европейском Союзе Научный комитет по предельно допустимым концентрациям профессионального воздействия (SCOEL) рекомендует предельно допустимую концентрацию DCM на рабочем месте 100 ppm (средневзвешенное во времени за 8 часов) и кратковременный предельно допустимый уровень воздействия 200 ppm в течение 15 минут. В 2009 году Европейский парламент проголосовал за запрет использования DCM в средствах для снятия краски, предназначенных для потребителей и многих профессионалов, который вступил в силу в декабре 2010 года. В феврале 2013 года Управление по охране труда и гигиене труда США (OSHA) и Национальный институт охраны труда и здоровья предупредили, что с 2000 года от воздействия DCM погибли по меньшей мере 14 специалистов по восстановлению ванн. Эти работники работали в одиночку, в плохо проветриваемых ванных комнатах, с недостаточной или отсутствующей защитой органов дыхания и не были проинструктированы об опасностях, связанных с DCM. OSHA впоследствии разработала стандарт по DCM. 15 марта 2019 года Агентство по охране окружающей среды США (EPA) издало окончательное постановление о запрете производства (включая импорт и экспорт), переработки и распространения DCM во всех средствах для удаления краски, предназначенных для потребительского использования, которое вступило в силу через 180 дней. Однако это не распространяется на другие продукты, содержащие DCM, включая многие потребительские товары, не предназначенные для удаления краски. 20 апреля 2023 года EPA предложило ввести широкий запрет на производство DCM с некоторыми исключениями для военного и промышленного применения.
Экологические последствия
Дихлорметан не классифицируется как вещество, разрушающее озоновый слой, согласно Монреальскому протоколу. Закон США о чистом воздухе не регулирует дихлорметан как вещество, истощающее озоновый слой. Дихлорметан классифицируется как вещество с очень коротким сроком жизни (VSLS). Несмотря на короткий срок его пребывания в атмосфере – менее 0,5 года – он может вносить вклад в истощение стратосферного озона, особенно при выбросах в регионах, где происходит быстрый перенос в стратосферу. В последние годы наблюдается увеличение концентрации дихлорметана в атмосфере.