Freoner

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 6 december 2021; kontroller kräver 13 redigeringar .

Freoner , freoner  - det tekniska namnet för en grupp halogenhaltiga derivat av mättade kolväten (främst metan och etan ) som används som kylmedel , drivmedel , jäsmedel, lösningsmedel . Oftast ersätts väte i alkaner med fluor , men kan även ersättas med klor , brom och (mer sällan) jod [1] .

Historik för namnet

År 1928 lyckades den amerikanske kemisten från General Motors Research Corporation , Thomas Midgley (1889-1944), isolera och syntetisera i sitt laboratorium en kemisk förening, som senare blev känd som Freon. Efter en tid introducerade Kinetic Chemical Company , som var engagerad i industriell produktion av en ny gas - Freon-12, beteckningen på köldmediet med bokstaven R ( Refrigerant - cooler, refrigerant ). Detta namn blev utbrett och med tiden började det fullständiga namnet på köldmedierna skrivas i en sammansatt version - tillverkarens varumärke och den allmänt accepterade beteckningen på köldmediet . Till exempel: Varumärket GENETRON®AZ-20 motsvarar R-410A köldmedium , som består av R-32 (50 %) och R-125 (50 %) kylmedel . Det finns också ett varumärke med samma namn som den kemiska föreningen - FREON® (Freon), vars huvudsakliga upphovsrättsinnehavare tidigare var DuPont ( DuPont ), och nu The Chemours Company ( Chemours ), skapad på basis av en av divisioner dupont. Denna sammanträffande i namnet orsakar fortfarande förvirring och kontroverser - är det möjligt att kalla godtyckliga köldmedier med ordet freon .

Allmänna egenskaper

Totalt är mer än 40 olika freoner kända; de flesta av dem används inom industrin. Namnet "freon" från DuPont (USA) har använts i litteraturen i många år som en allmän teknisk term för köldmedier. I Sovjetunionen och Ryska federationen användes termen "freoner" oftare [2] . De flesta freoner är halogenerade kolväten. Som ett undantag ingår ibland isobutan , cyklopentan och propan i kategorin freoner, eftersom dessa ämnen också används i stor utsträckning som en komponent i köldmedier.

Egenskaper

Fysiska egenskaper

Freoner är färglösa gaser eller luktfria vätskor . Mycket löslig i opolära organiska lösningsmedel , mycket dåligt löslig i vatten och andra polära lösningsmedel .

De huvudsakliga fysikaliska egenskaperna hos freoner i metanserien [2]
Kemisk formel namn Teknisk beteckning Smältpunkt, °C Kokpunkt, °C Relativ molekylvikt
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 fluorklormetan R-31 — -9 68,478
CF2ClH _ _ klordifluormetan R-22 -157,4 -40,85 86,468
CF3Cl _ _ trifluorklormetan R-13 -181 -81,5 104,459
CFCl2H _ _ fluordiklormetan R-21 -127 8.7 102,923
CF2Cl2 _ _ _ difluordiklormetan R-12 -155,95 -29,74 120,913
CCl3 _ fluortriklormetan R-11 -110.45 23.65 137,368
CCl 4 koltetraklorid R-10 -22.87 76,75 153,82
CF 3 Br trifluorbrometan R-13B1 -174,7 -57,77 148,910
CF 2 Br 2 difluordibrommetan R-12B2 -141 24.2 209,816
CF2ClBr _ _ difluorklorbrommetan R-12B1 -159,5 -3,83 165,364
CF2BrH _ _ difluororommetan R-22B1 — -15.7 130,920
CCl2Br _ _ fluordiklorbrommetan R-11B1 — 51,9 181,819
CF 3 I trifluorjodmetan R-13I1 — -22.5 195,911

Kemiska egenskaper

Rena freoner är relativt inerta under standardförhållanden (med undantag för halogenfria freon-alkaner och cykloalkaner) - de brinner inte i luft , är inte explosiva även när de kommer i kontakt med öppen låga , men kan aktivt interagera med alkali och alkaliska jordmetaller , rent aluminium , magnesium och dess legeringar. Vid temperaturer över 250°C kan freoner interagera med dessa metaller och bilda väteklorid (och/eller vätefluorid ), fosgen , karbonylfluorid och andra mycket giftiga kvävande ämnen.

Vissa freoner är resistenta mot syror och alkalier .

Typer av freoner (freoner)

I enlighet med graden av påverkan på ozonskiktet delas freoner (freoner) in i följande grupper:

Grupp Anslutningsklass Freoner (freoner) Påverkan på ozonskiktet
A Klorfluorkolväten (ClFC) R-11 , R-12 , R-13, R-111,

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

Orsaka utarmning av ozonskiktet
Bromfluorkolväten (BrFC) R-12B1, R-12B2, R-113B2, R-13B2,

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

B Klorfluorkolväten (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

Orsaka mild ozonnedbrytning
C Fluorkolväten (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

Ozonsäkra freoner (freoner)
Fluorkolväten (perfluorkolväten)

(CF)

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

De vanligaste anslutningarna är:

Regler för digital beteckning av freoner (freoner)

Enligt den internationella standarden ISO 817:1974 består den tekniska beteckningen av freon (freon) av bokstaven R (från ordet kylmedel) och den digitala beteckningen:

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

Mänsklig påverkan

Den fysiologiska effekten av freoner på människokroppen är mycket olika beroende på den kemiska naturen hos en viss förening och kan variera från nästan neutral (t.ex. tetrafluormetan) till mycket giftig (t.ex. trifluorbrometan). Generellt sett har freoner en kvävande effekt på grund av att de inte stödjer andningen . Vissa freoner kan bland annat påverka hjärt- och kärl- och nervsystemet och orsaka utveckling av spasmer i blodkärl och muskler i kombination med ihållande störningar i blodets mikrocirkulation.

Vissa föreningar kan störa kalciumkanalernas funktion och kan också ackumuleras i kroppen på grund av hög lipofilicitet och koncentration i fettvävnad och cellmembran. Särskilt farliga är konsekvenserna av akut och subakut förgiftning, samt kronisk förgiftning. I sådana fall är levern särskilt allvarligt påverkad och sedan njurarna . Lungmembran kan också förstöras, särskilt i närvaro av föroreningar av organiska lösningsmedel och koltetraklorid - emfysem och ärrbildning utvecklas. Kronisk exponering för och förgiftning av medelstora och låga koncentrationer av giftiga köldmedier kan leda till störningar av det endokrina systemet och ämnesomsättningen i kroppen.

Miljöpåverkan

Påverkan på ozonskiktet

Man trodde att en av orsakerna till minskningen av ozon i stratosfären och bildandet av ozonhål är produktionen och användningen av klor- och bromhaltiga freoner [3] . När de släpps ut i atmosfären efter användning sönderdelas de under påverkan av ultraviolett strålning från solen . De frigjorda komponenterna interagerar aktivt med ozon i halogencykeln av atmosfäriskt ozonförfall.

FN -ländernas undertecknande och ratificering av Montrealprotokollet ledde till en minskning av produktionen av ozonnedbrytande freoner.

På grund av de skadliga effekterna av ozonnedbrytande R-22 freon , minskar dess användning år för år i USA [4] och Europa , där det sedan 2010 har varit officiellt förbjudet att använda denna freon. Sedan 2011 har Ryssland slutat importera kylutrustning, inklusive industriella och semi-industriella luftkonditioneringsapparater som arbetar på denna freon, men freon produceras fortfarande i landet. [5] . Freon R-22 bör ersättas av freon R-410A , liksom eftermontering av R-407C , R-422D . Från och med 2021, på grund av skärpningarna av EG:s regler [6] om import och export av köldmedier, har det vanligaste freonet blivit R-290 (propan).

Fram till 1992 använde bilklimatanläggningar typen freon R-12 (difluordikloretan), men man trodde att det var skadligt för ozonskiktet, så R-134 (tetrafluoretan), som anses säkert för jordens ozonskikt, var används för dessa ändamål [7] .

Växthuseffekten

Växthusaktivitet ( engelska  GWP  - GWP ) av freoner, beroende på märke, varierar från 1300 till 8500 gånger högre än för koldioxid med samma volymer. Den huvudsakliga källan till freoner är kylaggregat och aerosoler.

Applikation

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Ny illustrerad uppslagsbok (Un-Che). - M . : Great Russian Encyclopedia, 2002. - T. 19. - 255 sid. - ISBN 5-85270-211-0 , 5-85270-218-8.
  2. ↑ 1 2 3 Industriella fluororganiska produkter: en referensbok / B.N. Maksimov, V.G. Barabanov, I.L. Serushkin och andra. - 2:a, reviderad. och ytterligare - St Petersburg. : "Kemi", 1996. - 544 sid. — ISBN 5-7245-1043-X .
  3. ↑ Förenta nationernas miljöprogram. Ozonsekretariatet. Vetenskaplig bedömning av ozonnedbrytning: 2010 (inte tillgänglig länk) . Hämtad 16 augusti 2011. Arkiverad från originalet 10 juli 2011. 
  4. ↑ Vad du bör veta om köldmedier när du köper eller reparerar ett A/C-system eller värmepump för bostäder . Hämtad 10 februari 2010. Arkiverad från originalet 17 januari 2016.
  5. ↑ Marknaden för köldmedier i Ryssland i perspektivet av det kommande tillbakadragandet av klorfluorkolväten från cirkulationen . Hämtad 5 januari 2012. Arkiverad från originalet 10 juli 2011.
  6. ↑ EEC-styrelsens beslut av den 16 mars 2021 nr 30 . Tullhandlingar . Alta Soft . Hämtad 28 juli 2021. Arkiverad från originalet 28 juli 2021.
  7. ↑ Vilken typ av freon för att fylla luftkonditioneringen? . Hämtad 12 december 2018. Arkiverad från originalet 19 september 2017.