Perchlorethylen

Perchlorethylen, dessen korrekte chemische Bezeichnung Tetrachlorethen lautet, gehört zur Klasse der leichtflüchtigen Chlorkohlenwasserstoffe (CKWs). Es ist auch unter den Trivialnamen PER oder Perchlor bekannt. Die Summenformel lautet C₂Cl₄. Bei Raumtemperatur ist Perchlorethylen flüssig mit einem charakteristischen Geruch. Es ist als giftig, krebserregend und umweltgefährdend eingestuft. In der Industrie wird es vor allem als Entfettungs- und Lösemittel eingesetzt sowie für das Reinigen von Textilien.

Inhalt

Herstellung

Großtechnisch wird Perchlorethylen heutzutage aus Dichlorethan hergestellt. In mehreren kombinierten Chlorierungs- und Dehydrochlorierungsschritten wird Dichlorethan mit Chlor bei einer Temperatur von 400°C umgesetzt. Als Nebenprodukt entsteht neben Salzsäure auch Trichlorethen, welches in einem anschließenden Destillationsschritt abgetrennt wird. Eine ähnliche Methode ist die Hochtemperaturchlorierung, wobei in diesem Fall niedere Alkane oder deren bereits chlorierte Verbindungen als Ausgangsstoffe verwendet werden. Auch in diesem Fall ist die Chlorierungsreaktion nicht selektiv, sondern es entstehen diverse Nebenprodukte, allen voran Tetrachlorkohlenstoff (CCl₄). Auch hier erfolgt die weitere Aufarbeitung und Abtrennung der entstandenen Produkte durch Destillation.

Eigenschaften

Perchlorethylen ist bei Raumtemperatur flüssig, aber leichtflüchtig und Perchlorethylendämpfe haben einen charakteristischen Geruch, der als chlor- oder etherartig beschrieben wird. Die Dämpfe sind schwerer als Luft. Die Flüssigkeit ist nicht brennbar, zersetzt sich allerdings ab einer Temperatur von 150°C unter anderem zu dem Atemgift Phosgen, Chlorwasserstoff und Chlor. Die Bildung weiterer polychlorierter Verbindungen ist möglich. Der Flammpunkt liegt bereits bei 121°C. Für die Aufbewahrung sind besondere Sicherheitsvorschriften einzuhalten, da es sich auch unter Lichteinwirkung oder Feuchtigkeit ebenfalls zu den bereits genannten Zersetzungsprodukten. Als Stabilisator werden aus diesem Grund oftmals Amine oder Epoxide zugesetzt, die diese Zerfallsreaktionen verhindern sollen. Perchlorethylen ist ein unpolares Lösungsmittel mit einer Dichte von 1,62g/cm³, das vor allem Fette und Öle sehr gut löst sowie mit den meisten organischen Lösungsmitteln gut mischbar ist. In Wasser ist es dagegen nur sehr schwer löslich.



Allgemeines
Name	Perchlorethylen
Andere Namen	Per Ethylentetrachlorid Tetrachlorethylen Perchlorethen (PCE)
Summenformel	C₂Cl₄
CAS-Nummer	127-18-4
Kurzbeschreibung	farblose, chlorartig riechende Flüssigkeit
Eigenschaften
Molare Masse	165,83 g·mol⁻¹
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	1,62 g·cm⁻³ (20 °C)
Schmelzpunkt	−22 °C
Siedepunkt	121 °C
Dampfdruck	19,4 hPa (20 °C)
Löslichkeit	sehr schlecht in Wasser (160 mg·l⁻¹ bei 20 °C) mischbar mit den meisten org. Lösungsmitteln

Verwendung

Aufgrund seiner guten Löseeigenschaften wird Perchlorethylen trotz der von ihm ausgehenden Gesundheitsgefahren in der Industrie als Entfettungsmittel eingesetzt. So findet es beispielsweise Verwendung in der Reinigung und Entfettung von Metallteilen, wobei heutzutage immer mehr nach Ersatz gesucht wird. So ist Glykolether ein mögliches Susbstitutionsprodukt für Perchlorethylen in der Reinigung von Metallteilen. Ist ein Ersatz nicht möglich, so sind besondere anlagentechnische Bedingungen zu erfüllen, damit ein Eintrag in die Umwelt ausgeschlossen werden kann. So wird Perchlorethylen durch Destillation in diesen Anlagen aufgearbeitet und damit im Kreislauf gehalten. Auch für die Exposition der Mitarbeiter gelten entsprechende Sicherheitsvorkehrungen, Arbeitsplatzgrenzwerte sind einzuhalten.
Neben der Metallindustrie wird Perchlorethylen in der optischen Industrie zur Entfettung von Linsen und Prismen eingesetzt. Weiterhin ist es immer noch in der chemischen Textilreinigung verbreitet und dient hier ebenfalls als Lösungsmittel für Verunreinigungen mit Öl oder Fetten. Aber auch in diesem Fall wird nach Substitutionsmöglichkeiten gesucht.
Früher wurde Perchlorethylen außerdem in der sogenannten Nassextraktion zur Tierkörperbeseitigung verwendet und diente hier ebenfalls als Entfettungs- und gleichzeitig als Trocknungsmittel. Aufgrund der möglichen Belastung des Grundwassers sowie möglicher Rückstände im Tiermehl ist die Verwendung heutzutage verboten. Ein gleiches Verbot gilt für die Verwendung als Lösemittel zur Dampfentfettung für Bauteile.

Perchlorethylen kaufen

Perchlorethylen kann über das Internet bezogen werden, allerdings ist die entsprechende Sachkunde über den fachgerechten Umgang und Entsorgung nachzuweisen.

Sicherheitshinweise und Risiken

Perchlorethylen ist als stark wassergefährdend und gesundheitsschädlich eingestuft. Perchlorethylen steht unter Verdacht, sowohl teratogen (fruchtschädigend) als auch krebserregend zu wirken. Gewässer- und Bodenbelastungen in der Nähe von Betrieben, die Perchlorethylen verwenden, sind die häufigste Form der Umweltgefährdung. Ein Abbau von Perchloretyhlen erfolgt in der Umwelt nicht, wodurch es zu einer Anreicherung in Grundwasser und Böden kommen kann, die vor allem als Altlasten problematisch sind.
Für die Arbeit mit und den Transport von Perchlorethylen gelten besondere Sicherheitsvorschriften, die dem Material Safety Data Sheet (MSDS) zu entnehmen sind. So ist entsprechende Schutzkleidung zu tragen, für eine gute Be- und Entlüftung zu sorgen und die gesetzlich vorgeschriebenen Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW) sind einzuhalten, damit eine Gefährdung der exponierten Personen ausgeschlossen werden kann.
Akut wirkt Perchlorethylen ätzend und kann zu Störungen des Zentralnervensystems führen, was auch bei chronischer Exposition zu beobachten ist. Problematisch ist bei chronischer Exposition die Anreicherung im Fettgewebe und der körpereigene Abbau zu weiteren schädlichen Produkten sowie, bei Aufnahme in den Körper, die lange biologische Halbwertszeit von 144 Stunden. Der größte Teil wird im akuten Fall allerdings wieder abgeatmet und nicht metabolisiert.
Für die Lagerung sind besondere Sicherheitsvorkehrungen einzuhalten. Neben der Zersetzung neigt Perchlorethylen zu heftigen Reaktionen, die auch zu Explosionen führen können. Aus diesem Grund darf es beispielsweise nicht gemeinsam mit Metallen, Metallverbindungen oder auch starken Oxidationsmitteln gelagert werden. Die Entsorgung erfolgt als Sonderabfall gemäß den gesetzlichen Vorschriften.
Für den Straßentransport müssen mit den Vorschriften des Europäischen Übereinkommens über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße (ADR) ebenfalls besondere Sicherheitsmaßnahmen eingehalten werden.