Freoni

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 6 decembrie 2021; verificările necesită 13 modificări .

Freoni , freoni  - denumirea tehnică pentru un grup de derivați ai hidrocarburilor saturate care conțin halogen (în principal metan și etan ) utilizați ca agenți frigorifici , propulsori , agenți de expandare, solvenți . Cel mai adesea, hidrogenul din alcani este înlocuit cu fluor , dar poate fi înlocuit și cu clor , brom și (mai rar) iod [1] .

Istoria numelui

În 1928, chimistul american de la General Motors Research Corporation , Thomas Midgley (1889-1944), a reușit să izoleze și să sintetizeze în laboratorul său un compus chimic, care mai târziu a devenit cunoscut sub numele de Freon. După ceva timp, Kinetic Chemical Company , care a fost angajată în producția industrială a unui nou gaz - Freon-12, a introdus denumirea agentului frigorific cu litera R ( Refrigerant - răcitor, agent frigorific ). Acest nume a devenit larg răspândit și, în timp, numele complet al agenților frigorifici a început să fie scris într-o versiune compozită - marca comercială a producătorului și denumirea general acceptată a agentului frigorific . De exemplu: Numele comercial GENETRON®AZ-20 corespunde agentului frigorific R-410A , care constă din agenți frigorifici R-32 (50%) și R-125 (50%) . Există, de asemenea, o marcă comercială cu același nume ca și compusul chimic - FREON® (Freon), principalul deținător al dreptului de autor a căruia era anterior DuPont ( DuPont ), iar acum The Chemours Company ( Chemours ), creată pe baza unuia dintre divizii dupont. Această coincidență în nume provoacă încă confuzie și controverse - este posibil să numim agenți frigorifici arbitrari cu cuvântul freon .

Caracteristici generale

În total, sunt cunoscuți peste 40 de freoni diferiți; majoritatea sunt folosite în industrie. Denumirea „freon” de la DuPont (SUA) a fost folosită în literatură de mulți ani ca termen tehnic general pentru agenți frigorifici. În URSS și Federația Rusă , termenul „freoni” a fost folosit mai des [2] . Majoritatea freonilor sunt hidrocarburi halogenate. Prin excepție , izobutanul , ciclopentanul și propanul sunt uneori incluse în categoria freonilor, deoarece aceste substanțe sunt utilizate pe scară largă și ca componente ale agenților frigorifici.

Proprietăți

Proprietăți fizice

Freonii sunt gaze incolore sau lichide inodore . Foarte solubil în solvenți organici nepolari , foarte slab solubil în apă și alți solvenți polari .

Principalele proprietăți fizice ale freonilor din seria metanului [2]
Formula chimica Nume Denumirea tehnică Punct de topire, °C Punct de fierbere, °C Greutatea moleculară relativă
CFH3 _ fluormetan R-41 -141,8 -79,64 34.033
CF2H2 _ _ _ difluormetan R-32 -136 -51,7 52.024
CF3H _ _ trifluormetan R-23 -155,15 -82,2 70.014
CF4 _ tetrafluormetan R-14 -183,6 -128,0 88.005
CFClH 2 fluoroclormetan R-31 — -9 68.478
CF2ClH _ _ clorodifluormetan R-22 -157,4 -40,85 86.468
CF 3Cl _ trifluorclormetan R-13 -181 -81,5 104.459
CFCl2H _ _ fluorodiclormetan R-21 -127 8.7 102.923
CF2Cl2 _ _ _ difluordiclormetan R-12 -155,95 -29,74 120.913
CFCl 3 fluorotriclorometan R-11 -110,45 23.65 137.368
CCl 4 tetraclorură de carbon R-10 -22,87 76,75 153,82
CF 3 Br trifluorbrometan R-13B1 -174,7 -57,77 148.910
CF 2 Br 2 difluorodibrometan R-12B2 -141 24.2 209.816
CF2ClBr _ _ difluorclorobrometan R-12B1 -159,5 -3,83 165.364
CF 2 BrH difluorobrometan R-22B1 — -15,7 130.920
CFCl2Br _ _ fluorodiclorbrometan R-11B1 — 51.9 181.819
CF 3 I trifluoroiodometan R-13I1 — -22,5 195.911

Proprietăți chimice

Freonii puri sunt relativ inerți în condiții standard (cu excepția freonilor-alcanilor și cicloalcanilor fără halogeni) - nu ard în aer , nu sunt explozivi chiar și atunci când sunt în contact cu o flacără deschisă , dar pot interacționa activ cu alcaline și alcaline . metale pământești , aluminiu pur , magneziu și aliajele sale. La temperaturi peste 250 ° C, freonii pot interacționa cu aceste metale, formând acid clorhidric (și/sau acid fluorhidric ), fosgen , fluorură de carbonil și alte substanțe asfixiante foarte toxice.

Unii freoni sunt rezistenți la acizi și alcalii .

Tipuri de freoni (freoni)

În conformitate cu gradul de impact asupra stratului de ozon, freonii (freonii) sunt împărțiți în următoarele grupuri:

grup Clasa de conectare Freoni (freoni) Impact asupra stratului de ozon
A Clorofluorocarburi (ClFC) R-11 , R-12 , R-13, R-111,

R-112, R-113 , R-113a , R-114, R-115

Provoacă epuizarea stratului de ozon
Bromofluorocarburi (BrFC) R-12B1, R-12B2, R-113B2, R-13B2,

R-13B1, R-21B1, R-22B1, R-114B2

B Clorofluorocarburi (HClFC) R-21, R-22 , R-31, R-121, R-122, R-123, R-124,

R-131, R-132, R-133, R-141, R-142v , R-151, R-221,

R-222, R-223, R-224, R-225, R-231, R-232, R-233

Provoacă o ușoară epuizare a stratului de ozon
C Fluorocarburi (HFC) R-23, R-32, R-41, R-125, R-134, R-143,

R-152, R-161, R-227, R-236, R-245, R-254

Freoni siguri pentru ozon (freoni)
Fluorocarburi (perfluorocarburi)

(CF)

R-14 , R-116, R-218, R-C318

Cele mai comune conexiuni sunt:

Reguli pentru desemnarea digitală a freonilor (freoni)

Conform standardului internațional ISO 817:1974, denumirea tehnică a freonului (freonul) constă din litera R (din cuvântul refrigerant) și denumirea digitală:

Exemplu: Tetrafluoretan R134A (C2H2F4 ) ( C2-1 = 1 ;H2 + 1=3; F4 = 4 )

Impact uman

Efectul fiziologic al freonilor asupra corpului uman este foarte diferit în funcție de natura chimică a unui anumit compus și poate varia de la aproape neutru (de exemplu, tetrafluormetan) la foarte toxic (de exemplu, trifluorbrometan). În general, freonii au un efect sufocant datorită faptului că nu suportă respirația . Unii freoni, printre altele, pot afecta sistemele cardiovascular și nervos și pot provoca dezvoltarea de spasme ale vaselor de sânge și ale mușchilor în combinație cu tulburări persistente ale microcirculației sanguine.

Unii compuși pot perturba funcționarea canalelor de calciu și sunt, de asemenea, capabili să se acumuleze în organism datorită lipofilității ridicate și concentrației în țesutul adipos și membranele celulare. Deosebit de periculoase sunt consecințele intoxicațiilor acute și subacute, precum și ale intoxicațiilor cronice. În astfel de cazuri, ficatul este foarte grav afectat , iar apoi rinichii . Membranele pulmonare pot fi, de asemenea, distruse, mai ales în prezența impurităților solvenților organici și a tetraclorurii de carbon - se dezvoltă emfizemul și cicatricile. Expunerea cronică la și otrăvirea cu concentrații medii și scăzute de agenți frigorifici toxici pot duce la perturbarea sistemului endocrin și a metabolismului în organism.

Impactul asupra mediului

Impactul asupra stratului de ozon

Se credea că unul dintre motivele scăderii ozonului în stratosferă și formării găurilor de ozon este producerea și utilizarea freonilor care conțin clor și brom [3] . Când sunt eliberate în atmosferă după utilizare, se descompun sub influența radiațiilor ultraviolete de la Soare. Componentele eliberate interacționează activ cu ozonul în ciclul halogenului de descompunere a ozonului atmosferic.

Semnarea și ratificarea de către țările ONU a Protocolului de la Montreal a condus la o scădere a producției de freoni care epuizează stratul de ozon.

Datorită efectelor nocive ale freonului R-22 care epuizează stratul de ozon , utilizarea acestuia este în scădere an de an în SUA [4] și Europa , unde din 2010 a fost interzisă oficial utilizarea acestui freon. Din 2011, Rusia a încetat să mai importe echipamente frigorifice, inclusiv aparate de aer condiționat industriale și semi-industriale care funcționează pe acest freon, dar freonul în sine este încă produs în țară. [5] . Freonul R-22 ar trebui să fie înlocuit cu freonul R-410A , precum și modernizările R-407C , R-422D . Începând din 2021, ca urmare a înăspririi regulilor [6] ale CEE privind importul și exportul de agenți frigorifici, freonul cel mai des folosit a devenit R-290 (propan).

Până în 1992, aparatele de aer condiționat din mașină foloseau tipul de freon R-12 (difluorodicloretan), dar se credea că este dăunător stratului de ozon, așa că R-134 (tetrafluoretan), care este considerat sigur pentru stratul de ozon al Pământului, era utilizate în aceste scopuri [7] .

Efect de seră

Activitatea de seră ( engleză  GWP  - GWP ) a freonilor, în funcție de marcă, variază de la 1300 la 8500 de ori mai mare decât cea a dioxidului de carbon cu aceleași volume. Principala sursă de freoni sunt unitățile frigorifice și aerosolii.

Aplicație

Vezi și

Note

  1. ↑ Noua Enciclopedie Ilustrată (Un-Che). - M . : Marea Enciclopedie Rusă, 2002. - T. 19. - 255 p. - ISBN 5-85270-211-0 , 5-85270-218-8.
  2. ↑ 1 2 3 Produse industriale organofluorine: o carte de referință / B.N. Maksimov, V.G. Barabanov, I.L. Serushkin și alții. - a doua, revizuită. si suplimentare - Sankt Petersburg. : „Chimie”, 1996. - 544 p. — ISBN 5-7245-1043-X .
  3. ↑ Programul Națiunilor Unite pentru Mediu. Secretariatul Ozonului. Evaluarea științifică a epuizării ozonului: 2010 (link indisponibil) . Preluat la 16 august 2011. Arhivat din original la 10 iulie 2011. 
  4. ↑ Ce ar trebui să știți despre agenți frigorifici atunci când cumpărați sau reparați un sistem rezidențial de aer condiționat sau o pompă de căldură . Consultat la 10 februarie 2010. Arhivat din original pe 17 ianuarie 2016.
  5. ↑ Piața agenților frigorifici din Rusia în perspectiva retragerii viitoare a hidroclorofluorocarburilor din circulație . Consultat la 5 ianuarie 2012. Arhivat din original la 10 iulie 2011.
  6. ↑ Hotărârea Consiliului de Administrație al CEE din 16 martie 2021 Nr. 30 . Documente vamale . Alta Soft . Preluat la 28 iulie 2021. Arhivat din original la 28 iulie 2021.
  7. ↑ Ce fel de freon să umple aparatul de aer condiționat? . Consultat la 12 decembrie 2018. Arhivat din original la 19 septembrie 2017.