Freony
Freony, chlorofluorowęglowodory (CFC, od ang. chlorofluorocarbons)[1][2][3] – grupa chloro- i fluoropochodnych węglowodorów alifatycznych. Freony były masowo stosowane jako ciecze chłodnicze w chłodziarkach, gaz nośny w aerozolowych kosmetykach oraz do produkcji spienionych polimerów, aż do odkrycia, że są to substancje zubożające warstwę ozonową. W latach 90. XX wieku uznano je powszechnie za szkodliwe dla środowiska, ich produkcja i wykorzystanie zostały znacząco zredukowane. Słowo freon jest zarejestrowanym znakiem handlowym należącym do koncernu DuPont.
Historia i wykorzystanie
edytujWynalazcą freonu był Thomas Midgley. Najpopularniejszym freonem stał się R-12, czyli dichlorodifluorometan, CCl2F2. Freony są nietoksyczne i niepalne. W temperaturze pokojowej i ciśnieniu atmosferycznym są gazami. W instalacjach chłodniczych freony występują w fazie ciekłej i gazowej. Freony łatwo ulatniają się do atmosfery z nieszczelnych instalacji, bez pozostawiania widocznych śladów wycieku, co powoduje, że nieszczelności takie trudno jest wykryć, o ile nie towarzyszy im wyciek oleju obecnego zazwyczaj w układzie.
Głównym następcą freonu R-12 jako cieczy chłodniczej stał się R-134a, czyli 1,1,1,2-tetrafluoroetan (nazwy handlowe Suva 134a; Solkane 134a; Genetron 134a). Freony to związki fluoru, chloru i węgla, R-134a jest fluorowanym węglowodorem zawierającym niepodstawione atomy wodoru (nie zawiera chloru). Jego wzór sumaryczny to CH2FCF3.
Znaczenie dla środowiska
edytujW latach 1970. opublikowano badania dowodzące, że emisja freonów do atmosfery powoduje niszczenie warstwy ozonowej w atmosferze[4][5]. Temat zyskał na popularności w latach 80. i 90., kiedy obniżenie koncentracji ozonu nad Antarktydą, zwane dziurą ozonową, stało się oczywiste[6][7]. Aktualnie istnieje szereg badań, prowadzonych przez niezależne ośrodki naukowe, potwierdzających szkodliwość działania freonów i wskazujących na ich kumulację w atmosferze, ze względu na ich trwałość. Potencjał niszczenia ozonu (wskaźnik ODP) dla freonu CFC-11 stał się podstawą skali, z wartością 1[1].
Chlorofluorowęglowodory są także istotnymi gazami cieplarnianymi. Potencjał tworzenia efektu cieplarnianego (wskaźnik GWP) niektórych substancji z tej grupy jest tysiące razy wyższy niż w przypadku dwutlenku węgla[1].
Kontrola
edytujZe względu na te efekty, zostały opracowane regulacje prawne ograniczające użycie freonów, w tym także regulacje międzynarodowe, do których przystąpiła większość krajów świata: konwencja wiedeńska w sprawie ochrony warstwy ozonowej, a następnie protokół montrealski. Największe gospodarki świata zgodziły się na zamrożenie produkcji freonów na poziomie z roku 1986. Także w Polsce są to substancje kontrolowane, których wprowadzenie do obrotu wiąże się z opłatami (z wyjątkiem produkcji leków)[2].
CFC zostały zastąpione w chłodnictwie przez związki HCFC (częściowo halogenowane chlorofluorowęglowodowy), które mają znacznie niższy potencjał niszczenia ozonu. Jednak HCFC także są gazami cieplarnianymi[1][8]
Substancje
edytuj| Oznaczenia | Nazwa angielska | Nazwa polska | Potencjał niszczenia ozonu (ODP) | Potencjał tworzenia efektu cieplarnianego (GWP) | |
|---|---|---|---|---|---|
| R-11 | CFC-11 | trichlorofluoromethane | trichlorofluorometan | 1,0[9] | 4660[9][8] |
| R-12 | CFC-12 | dichlorodifluoromethane | dichlorodifluorometan | 0,82[9] | 10 200[9][8] |
| R-13 | CFC-13 | chlorotrifluoromethane | chlorotrifluorometan | 1,0[9] | 13 900[9][8] |
| R-22 | HCFC-22 | chlorodifluoromethane | chlorodifluorometan | 0,04[9] | 1760[9][8] |
| R-23 | HFC-23 | trifluoromethane | trifluorometan | <0,004[1] | 12 400[8] |
| R-113 | CFC-113 | trichlorotrifluoroethane | trichlorotrifluoroetan | 0,85[9] | 5820[9][8] |
| R-114 | CFC-114 | 1,2-dichloro-1,1,2,2-tetrafluoroethane | 1,2-dichloro-1,1,2,2-tetrafluoroetan | 0,58[9] | 8590[9][8] |
| R-115 | CFC-115 | 1-chloro-1,1,2,2,2-pentafluoroethane | 1-chloro-1,1,2,2,2-pentafluoroetan | 0,5[9] | 7670[9][8] |
| R-116 | PFC-116 | hexafluoroethane | heksafluoroetan | 0[10] | 11 100[8] |
| R-134a | HFC-134a | 1,1,1,2-tetrafluoroethane | 1,1,1,2-tetrafluoroetan | 0[11] | 1300[8] |
| R-227ea | HFC-227ea | 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane | 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropan | 0[12] | 3350[8] |
Zobacz też
edytujPrzypisy
edytuj- ↑ a b c d e Elmar Uherek: Chlorofluorowęglowodory (CFC) i wodorochlorofluorowęglowodory (HCFC). [w:] Encyklopedia Klimatologiczna ESPERE [on-line]. Uniwersytet Jagielloński, 2004-05-11. [dostęp 2020-05-27]. [zarchiwizowane z tego adresu (2020-05-27)].
- ↑ a b Dz.U. z 2004 r. nr 121, poz. 1263.
- ↑ Stęplewska, U.; Maćkowiak, K.; Kuleta, P. Syntetyczne czynniki chłodnicze – przegląd regulacji prawnych. „Przemysł Spożywczy”. 63 (9), s. 26–29, 2009. Wydawnictwo SIGMA-NOT. (pol.).
- ↑ Mario J. Molina, F.S. Rowland, Stratospheric sink for chlorofluoromethanes: chlorine atom-catalysed destruction of ozone, „Nature”, 249 (5460), 1974, s. 810–812, DOI: 10.1038/249810a0, ISSN 0028-0836 [dostęp 2019-05-24] (ang.).
- ↑ Mario J. Molina, Polar Ozone Depletion (Nobel Lecture), „Angewandte Chemie International Edition in English”, 35 (16), 1996, s. 1778–1785, DOI: 10.1002/anie.199617781, ISSN 0570-0833 [dostęp 2019-05-24] (ang.).
- ↑ J.C. Farman, B.G. Gardiner, J.D. Shanklin, Large losses of total ozone in Antarctica reveal seasonal ClOx/NOx interaction, „Nature”, 315 (6016), 1985, s. 207–210, DOI: 10.1038/315207a0, ISSN 0028-0836 [dostęp 2019-05-24] (ang.).
- ↑ Susan Solomon i inni, On the depletion of Antarctic ozone, „Nature”, 321 (6072), 1986, s. 755–758, DOI: 10.1038/321755a0, ISSN 0028-0836 [dostęp 2019-05-24] (ang.).
- ↑ a b c d e f g h i j k l Anthropogenic and Natural Radiative Forcing. W: G. Myhre, D. Shindell, F.-M. Bréon, W. Collins, J. Fuglestvedt, J. Huang, D. Koch, J.-F. Lamarque, D. Lee, B. Mendoza, T. Nakajima, A. Robock, G. Stephens, T. Takemura, H. Zhang: Climate Change 2013: The Physical Science Basis Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (red.)]. Cambridge, Wielka Brytania; Nowy Jork, USA: Cambridge University Press, 2013, s. 731–732.
- ↑ a b c d e f g h i j k l m n Ozone-Depleting Substances. Environmental Protection Agency, 2018-07-31. [dostęp 2020-10-08]. (ang.).
- ↑ Hexafluoroethane, [w:] PubChem [online], United States National Library of Medicine, CID: 6431 [dostęp 2020-10-08] (ang.).
- ↑ 1,1,1,2-Tetrafluoroethane, [w:] PubChem [online], United States National Library of Medicine, CID: 13129 [dostęp 2020-10-08] (ang.).
- ↑ 1,1,1,2,3,3,3-Heptafluoropropane, [w:] PubChem [online], United States National Library of Medicine, CID: 67940 [dostęp 2020-10-08] (ang.).
Linki zewnętrzne
edytuj- Lista czynników chłodniczych używanych i nieużywanych. chlodnictwo.info.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2010-08-28)].