Фреоны
Фреоны — галогеноалканы, фторсодержащие производные насыщенных углеводородов (главным образом метана и этана), используемые как хладагенты в холодильных машинах (например, в кондиционерах). Кроме атомов фтора, в молекулах фреонов содержатся обычно атомы хлора, реже — брома. Известно более 40 различных фреонов; большинство из них выпускается промышленностью.
Свойства
Физические свойства
Фреоны — бесцветные газы или жидкости, без запаха. Хорошо растворимы в неполярных органических растворителях, очень плохо — в воде и полярных растворителях.
Химические свойства
Фреоны очень инертны в химическом отношении, поэтому они не горят на воздухе, взрывобезопасны даже при контакте с открытым пламенем. Однако при нагревании фреонов свыше 250 °C образуются весьма ядовитые продукты, например фосген COCl2, который в годы первой мировой войны использовался как боевое отравляющее вещество. Устойчивы к действию кислот и щелочей.
Виды фреонов
Наиболее распространены следующие соединения:
- трихлорфторметан (tкип 23,8 °C) — Фреон R11
- дифтордихлорметан (tкип –29,8 °C) — Фреон R12
- трифторхлорметан (tкип –81,5 °C) — Фреон R13
- тетрафторметан (tкип –128 °C) — Фреон R14
- тетрафторэтан (tкип –26,3 °C) — Фреон R134A
- хлордифторметан (tкип –40,8 °C) — Фреон R22
- хлорофторокарбонат (tкип –51,4 °C) — Фреон R407C, Фреон-R410A
- изобутан (tкип –11,73 °C) — Фреон-R600A
История названия
В 1928 году американскому химику корпорации «Дженерал Моторс» («General Motors Research») Томасу Мидгли младшему (Thomas Midgley, Jr. 1889—1944 гг.) удалось выделить и синтезировать в своей лаборатории химическое соединение, получившее впоследствии название «Фреон». Через некоторое время «Химическая Кинетическая Компания» («Kinetic Chemical Company»), которая занималась промышленным производством нового газа — Фреон-12, ввела обозначение хладагента буквой R (Refrigerant — охладитель, хладагент). Такое наименование получило широкое распространение и со временем полное название хладагентов стало записываться в составном варианте — торговая марка производителя и общепринятое обозначение хладагента. Например: торговая марка GENETRON®AZ-20 соответствует хладагенту R410A, который состоит из хладагентов R32 (50 %) и R125 (50 %). Существует так же торговая марка с таким же названием, как и у химического соединения — FREON® (Фреон), основным правообладателем которой является американская компания «ДюПон» («DuPont»). Это совпадение в названии до сих пор вызывает путаницу и споры — можно ли словом фреон называть произвольные хладагенты.
Влияние на озоновый слой
Причиной уменьшения озона в стратосфере и образование озоновых дыр является производство и применение хлор- и бромсодержащих фреонов. Попадая после использования в атмосферу, они разлагаются под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца. Высвободившиеся компоненты активно взаимодействуют с озоном в так называемом галогеновом цикле распада атмосферного озона.
Подписание и ратификация странами ООН Монреальского протокола привело к уменьшению производства озоноразрушающих фреонов и способствует восстановлению озонового слоя Земли.
В связи с пагубным влиянием озоноразрушающего фреона R22, его использования год от года сокращается в США [1] и Европе, где с 2010 года официально запрещено применять этот фреон. В России также запрещен импорт холодильного оборудования, в том числе кондиционеров промышленного и полу-промышленного класса. На замену фреону R22 должен прийти фреон R410A, а также R407C
Парниковый эффект
Парниковая активность (англ. GWP — ПГП) фреонов в зависимости от марки варьируется в пределах 1300—8500 раз выше чем у углекислого газа. Основным источником фреона являются холодильные установки и аэрозоли.
Применение
- Используется в качестве рабочего вещества — хладагента в холодильных установках.
- Как выталкивающая основа в газовых баллончиках.
- Применяется в парфюмерии и медицине для создания аэрозолей.
- Применяется в пожаротушении на опасных объектах (например, электростанции, корабли и т. д.)
- Как вспенивающий реагент при производстве полиуретановой продукции.
