• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.基本简介
  • 4.发现信息
  • 4.1.发现者
  • 4.2.发现
  • 5.品种介绍
  • 6.种类介绍
  • 7.反应机理
  • 8.退出市场
  • 9.替代原因
  • 10.内容评价
  • 11.安全防护
  • 12.操作处置
  • 13.接触控制
  • 14.参考资料

氟里昂

氟里昂(freon)是氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称,因此又称“氟氯烷”或“氟氯烃”,可用符号“CFC”表示。氟里昂包括20多种化合物,其中最常用的是氟里昂-12(化学式CCl2F2),其次是氟里昂-11(化学式CCl3F)。氟里昂是一种性能优良的冷冻剂,在家用电冰箱和空调机中广泛使用。

基本信息

  • 中文名

    氟里昂

  • 外文名

    freon

  • 性质

    一种性能优良的冷冻剂

基本简介

氟里昂主要用作制冷剂。它们的商业代号F表示氟代烃,第一个数字等于碳原子数减1(如果是零就省略),第二个数字等于氢原子数加1,第三个数字等于氟原子数目,氯原子数目不列。由于氟利昂可能破坏大气臭氧层,已限制使用。目前地球上已出现很多臭氧层漏洞,有些漏洞以超过非洲面积,其中很大的原因是因为氟利昂的化学物质。

氟里昂是臭氧层破坏的元凶,它是本世纪20年代合成的,其化学性质稳定,不具有可燃性和毒性,被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂,广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。80年代后期,氟利昂的生产达到了高峰,产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前,全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年,所以排放的大部分仍留在大气层中,其中大部分仍然停留在对流层,一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂,在上升进入平流层后,在一定的气象条件下,会在强烈紫外线的作用下被分解,分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应,不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。

根据资料,2003年臭氧空洞面积已达2500万平方公里。臭氧层被大量损耗后,吸收紫外线辐射的能力大大减弱,导致到达地球表面的紫外线B明显增加,给人类健康和生态环境带来多方面的危害。据分析,平流层臭氧减少1%%,全球白内障的发病率将增加0.6-0.8%,即意味着因此引起失明的人数将增加1万到1.5万人。由于氟里昂在大气中的平均寿命达数百年,所以排放的大部分仍滞留在大气层中,其中大部分停留在对流层,小部分升入平流层。

在对流层的氟里昂分子很稳定,几乎不发生化学反应。但是,当它们上升到平流层后,会在强烈紫外线的作用下被分解,含氯的氟里昂分子会离解出氯原子,然后同臭氧发生连锁反应(氯原子与臭氧分子反应,生成氧气分子和一氧化氯基;一氧化氯基不稳定,很快又变回氯原子,氯原子又与臭氧反应生成氧气和一氧化氯基……),不断破坏臭氧分子。Cl+O3→O2+ClOClO+O→O2+Cl。如此周而复始,结果一个氯氟里昂分子就能破坏多达10万个臭氧分子。总的结果,可以用化学方程式表示为:2O3—→3O2(虽然反应中氟里昂分子所起的作用类似于催化剂,但由于其参加了反应过程,因而严格意义上不属于催化剂)。

发现信息

发现者

小托马斯米奇利(Midgley,Thomas,Jr.)1889年5月18日出生在美国宾夕法尼亚州比弗福尔斯,他本来是一名训练有素的工程师,后来对化学的工业用途产生了浓厚的兴趣。他曾经为世界发明了性能卓越的汽油抗爆振剂四乙铅以及无毒性的制冷剂氟利昂(二氟二氯甲烷)。这2种物质在各自的领域起到了划时代的作用,但是随着社会的发展,人们越来越认识到在这2种化合物辉煌的背后却隐藏着罪恶,美国于1986年开始停止销售和使用含铅(四乙铅)汽油,1974年开始禁止使用氟利昂。随后其他国家也纷纷颁布法律和条令限制或者禁止使用上述2种物质。四乙铅和氟利昂曾经给社会带来的巨大经济效益体现了米奇利的天才一面,但是这2种物质给现代社会带来的无穷无尽的危害和麻烦确实显示了他天才背后意料不到的对人类造成的负面作用。

发现

20世纪20年代,当时的冰箱使用一些有毒且危险的气体(其中包括氨、二氧化硫和丙烷)作为制冷剂,因为时常泄漏,所以这些制冷剂非常危险。1929年,发生在俄亥俄州克利夫兰某家医院的冰箱泄漏事故使超过100人丧生。于是,米奇利开始对研制一种稳定、不易燃、不腐蚀且无毒的新型制冷剂产生了浓厚的兴趣。他还是借助于门捷列夫的化学地图开始自己的工作,结果发现只有位于周期表右边的非金属元素能生成在室温下呈气态的化合物,同时他还注意到化合物的可燃性从左到右依次减小。事实上,卤化物可以用来阻燃,可是他发现比较重的元素化合物通常毒性很大。通过上述观察,他认为氟和其他较轻的非金属元素形成的化合物可以制成性能优良的制冷剂。经过2年的艰苦实验,他合成出二氟二氯甲烷(也称氟利昂),这种化合物具有理想的制冷效果,从而在20世纪30年代初开始投入大批量生产,而且还用处多多,从家用冰箱、空调到除臭喷雾剂都离不开它

品种介绍

一、氟利昂R600a(C4H10)

2-甲基丙烷(异丁烷),属于CH类制冷剂A3类物质,充灌量很少时可用作冰箱制冷剂,具有节能、低噪、对大气无破坏的优势,但其易燃、易爆、安全性差。

二、氟利昂R410A

是一种新型环保制冷剂,HFC制冷剂,由二氟甲烷R32(CH2F2),五氟乙烷R125(C2HF5)以50%,50%的质量百分比混合而成的非(近)共沸制冷剂,温度滑移较小,发生相变时两组分比例基本保持恒定,物性接近单组分制冷剂。工作压力为普通R22空调的1.6倍左右,制冷(热)效率更高,不破坏臭氧层。另外,采用新冷媒的空调在性能方面也会有一定的提高。R410A是目前为止国际公认的用来替代R22最合适的的冷媒,并在欧美,日本等国家得到普及。

三、氟利昂R407C

是一种新型环保制冷剂,HFC制冷剂,由二氟甲烷R32(CH2F2),五氟乙烷R125(C2HF5),四氟乙烷R134a(C2H2F4)以23%,25%,52%的质量百分比混合而成的非共沸制冷剂,温度滑移较高。

四、氟利昂134a(C2H2F4,R134a)

是一种较新型的制冷剂,HFC制冷剂,其蒸发温度为-26.5℃。它的主要热力学性质与R12相似,不会破坏空气中的臭氧层,是鼓吹的环保冷媒,但会造成温室效应。是比较理想的R12替代制冷剂。