Bromochlorométhane

Le bromochlorométhane est hydrocarbure halogéné de formule brute CH₂BrCl. C'est un liquide qui a été utilisé comme moyen d'extinction dans les incendies et qui a été finalement remplacé par d'autres produits moins dangereux et avec un potentiel de destruction de la couche d'ozone plus faible.

Bromochlorométhane

Identification

Nom UICPA

bromochlorométhane

Synonymes

Halon 1011

N^o CAS

74-97-5

N^o ECHA

100.000.752

N^o CE

200-826-3

ChEBI

Apparence

liquide incolore à jaune

Propriétés chimiques

Formule

C H₂Br Cl [Isomères]

Masse molaire[1]

129,384 ± 0,004 g/mol
C 9,28 %, H 1,56 %, Br 61,76 %, Cl 27,4 %, 129,38 g·mol^-1

Propriétés physiques

T° fusion

−88 °C [2]

T° ébullition

68 °C [2]

Solubilité

9 g·l^-1 (eau,20 °C)[3]

Masse volumique

1,934 4 g·cm^-3 à 20 °C [3]

Pression de vapeur saturante

147 mbar à 20 °C
250 mbar à 30 °C
530 mbar à 50 °C [3]

Thermochimie

Δ_fH⁰_gaz

−20,7 kJ·mol^-1 [2]

C_p

équation[4] : $C_{P}=(27.752)+(9.1021E-2)\times T+(-8.2541E-6)\times T^{2}+(-3.7449E-8)\times T^{3}+(1.5156E-11)\times T^{4}$
Capacité thermique du gaz en J·mol^-1·K^-1 et température en kelvins, de 100 à 1 500 K.
Valeurs calculées :
53,283 J·mol^-1·K^-1 à 25 °C.

T (K)	T (°C)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
100	−173,15	36 736	284
193	−80,15	44 763	346
240	−33,15	48 654	376
286	12,85	52 334	404
333	59,85	55 950	432
380	106,85	59 409	459
426	152,85	62 633	484
473	199,85	65 754	508
520	246,85	68 694	531
566	292,85	71 391	552
613	339,85	73 960	572
660	386,85	76 340	590
706	432,85	78 486	607
753	479,85	80 494	622
800	526,85	82 320	636

T (K)	T (°C)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
846	572,85	83 937	649
893	619,85	85 421	660
940	666,85	86 747	670
986	712,85	87 901	679
1 033	759,85	88 947	687
1 080	806,85	89 872	695
1 126	852,85	90 677	701
1 173	899,85	91 414	707
1 220	946,85	92 086	712
1 266	992,85	92 701	716
1 313	1 039,85	93 309	721
1 360	1 086,85	93 921	726
1 406	1 132,85	94 551	731
1 453	1 179,85	95 255	736
1 500	1 226,85	96 049	742

Propriétés optiques

Indice de réfraction

{\textit {n}}_{D}^{20}

1.4836 [5]

Précautions

SIMDUT[6]

D1B,

NFPA 704[7]

Symbole NFPA 704.

Directive 67/548/EEC[3]

Phrases R : 20, 36/37/38, 59,

Phrases S : 26, 37/39, 59,

Transport[3]

60
1887

Écotoxicologie

DL₅₀

4,3 g·kg^-1 (souris, oral)
5 g·kg^-1 (rat, oral) [8]

LogP

1,41 [3]

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Utilisation

Il a été utilisé dans les extincteurs à feu par les Allemands dans les années quarante, qui tentaient de trouver une alternative moins toxique et plus efficace au tétrachlorométhane. C'était un problème dans les avions et les tanks où le tétrachlorométhane émettait des sous produits très toxiques quand on l'utilisait sur un feu. Le bromochlorométhane est quant à lui légèrement moins toxique et fut utilisé jusque dans les années soixante aux USA, avant d'être interdit par la NFPA en 1969, quand des agents plus efficaces et plus sûrs furent développés (bromochlorodifluorométhane et bromotrifluorométhane). En raison de son potentiel de déplétion ozonique non négligeable, sa production est interdite depuis le 1^er janvier 2002, pour certaines utilisations contrôlées, à la suite d'une réunion des signataires du Protocole de Montréal à propos des substances néfastes pour la couche d'ozone.

Le bromochlorométhane peut être décomposé in vivo par une enzyme de la famille des hydrolases, selon la réaction suivante:

CH₂BrCl (l) + H₂O (l) → CH₂O (l) + 1/2 Br₂ (l) + 1/2 Cl₂ (g) + H₂ (g)

Production et synthèse

Le bromochlorométhane peut être produit par un échange d'halogène à partir du dichlorométhane en présence de brome liquide ou gazeux :

6 CH₂Cl₂ + 3 Br₂ + 2 Al → 6 CH₂BrCl + 2 AlCl₃.

CH₂Cl₂ + HBr → CH₂BrCl + HCl.

L'addition de brome est contrôlé afin d'éviter une deuxième bromation qui conduirait à la formation du dibromométhane. Un réacteur est rempli avec des particules d'aluminium et une petite quantité de dichlorométhane. L'initiation de la réaction est lancée par l'adjonction de brome, puis le reste de dichlorométhane est ajouté avec le brome de manière contrôlée à 35 °C. Une fois l'opération terminée, le mélange réactionnel est distillé pour obtenir le produit bromé désiré. Environ 10 % des produits bromés est du dibromométhane, le reste étant du bromochlorométhane[9].

Notes et références

Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
(en) « Methane, bromochloro- », sur NIST/WebBook, consulté le 16 février 2010
Entrée « Bromochloromethane » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 16 février 2010 (JavaScript nécessaire)
(en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams : Inorganic Compounds and Elements, vol. 1, 2 et 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co., 1996, 384 p. (ISBN 0-88415-857-8, 0-88415-858-6 et 0-88415-859-4)
(en) M. Artal, J. Muñoz Embid, S. Otin et I. Velasco, « Excess enthalpies of (a bromochloroalkane +ann-alkane or cyclohexane) at the temperature 298.15 K », J. Chem. Thermodyn., vol. 27, n^o 2,‎ février 1995, p. 191-196 (DOI 10.1006/jcht.1995.0015)
« Chlorobromométhane » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 16 fövrier 2010
UCB Université du Colorado
(en) « Bromochlorométhane », sur ChemIDplus, consulté le 16 février 2010
(en) Michael J. Dagani1, Henry J. Barda2, Theodore J. Benya3, David C. Sanders4, Bromine Compounds, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co., coll. « Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry », 15 juin 2000 (DOI 10.1002/14356007.a04_405)

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Bromochloromethane » (voir la liste des auteurs).

Liens externes

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