Хлорфторуглерод
-
Хлорфторуглероды и гидрохлорфторуглероды
- Полностью или частично галогенированные углеводороды
- Используются в качестве хладагентов, пропеллентов, растворителей
- Способствуют разрушению озонового слоя
-
Структура и свойства
- Углерод связан с тетраэдрической симметрией
- Пониженная летучесть из-за молекулярной полярности
- Плотность выше, чем у алканов
-
Производство и применение
- Получают путем обмена галогенов
- Используются в различных областях, включая медицину и производство тефлона
-
Классы соединений и система нумерации
- ХФУ: CClmF4−m и C2ClmF6−m
- ГХФУ: CClmFnH4−m−n и C2ClxFyH6−x−y
- ГФУ: CFmH4−m, C2FmH6−m, C3FmH8−m и C4FmH10−m
-
Реакции и воздействие
- Фотоиндуцированный разрыв связи C-Cl разрушает озоновый слой
- ХФУ являются парниковыми газами с высоким потенциалом усиления парникового эффекта
-
История и регулирование
- До 1920-х годов использовались токсичные газы
- В 1920-х годах разработаны безопасные альтернативы
- Монреальский протокол прекратил производство ХФУ
-
История синтеза и использования ХФУ
- Томас Мидгли-младший синтезировал первые хлорфторуглероды в 1928 году.
- В 1930 году General Motors и DuPont основали компанию Kinetic Chemical Company для производства фреона.
- В 1932 году Carrier начала использовать R-11 в первом автономном домашнем кондиционере.
- ХФУ быстро стали предпочтительным теплоносителем в системах кондиционирования воздуха.
-
Обнаружение вреда ХФУ
- В 1974 году Шерри Роуленд и Марио Молина обнаружили, что ХФУ разрушают озоновый слой.
- В 1976 году Агентство по охране окружающей среды запретило коммерческое производство и использование ХФУ.
- В 1987 году был подписан Монреальский протокол, предусматривающий сокращение производства ХФУ.
-
Регулирование и контрабанда
- В 2006 году ЮНЕП признала проблемы с контрабандой ХФУ.
- В 2010 году Южная Корея запретила производство ХФУ.
- В 2018 году стало известно о незаконном производстве ХФУ в Восточной Азии.
-
Пробел в регулировании
- Монреальский протокол регулирует производство и потребление ХФУ, но не выбросы из существующих хранилищ.
- В 2002 году в существующих продуктах содержалось 5791 килотонна ХФУ, треть из которых может быть выброшена в течение следующего десятилетия.
-
Регулирование и компания DuPont
- В 1978 году США запретили использование ХФУ в аэрозольных баллончиках.
- В 1986 году DuPont изменила свою позицию и осудила ХФУ.
-
Постепенный отказ от ХФУ
- Использование хлоралканов в качестве растворителей прекращено в 1994 и 1997 годах.
- Производство бромфторалканов прекращено в большинстве стран в 2012 году.
- Галоны по-прежнему используются в системах пожаротушения из-за отсутствия безопасной альтернативы.
-
Промежуточная замена ХФУ
- Гидрохлорфторуглероды (ГХФУ) разрушают стратосферный озон, но в меньшей степени, чем ХФУ.
- Гидрофторуглероды (ГФУ) заменят ГХФУ, так как обладают нулевым потенциалом разрушения озонового слоя.
-
Постепенный отказ от ГФУ и ГХФУ
- Гидрофторуглероды включены в Киотский протокол и регулируются Кигалийской поправкой к Монреальскому протоколу.
- В 2007 году страны договорились ускорить полный отказ от ГХФУ к 2020 году, развивающимся странам дан срок до 2030 года.
- Индия завершила полный отказ от ГХФУ-141b в 2020 году.
-
Надлежащий сбор, контроль и уничтожение ХФУ и ГХФУ
- Несмотря на запрет нового производства, в старых системах все еще используются большие объемы ХФУ и ГХФУ.
- Предотвращение выброса этих хладагентов считается эффективным для смягчения последствий изменения климата.
-
Разработка альтернатив ХФУ
- Работа над альтернативами ХФУ началась в конце 1970-х годов.
- ГХФУ менее стабильны в нижних слоях атмосферы, но способствуют накоплению хлора в стратосфере.
- ГФУ имеют более короткий срок службы в нижних слоях атмосферы.
-
Гидрофторолефины как альтернатива ХФУ и ГХФУ
- Разработка гидрофторолефинов началась после принятия Кигалийской поправки в 2016 году.
- ГФО обладают нулевым потенциалом разрушения озонового слоя и низким ПГП.
- В апреле 2022 года EPA подписало правила для HFO-1234yf в рамках программы SNAP.
-
Индикатор циркуляции океана
- ХФУ и SF6 используются для определения возраста океанской воды.
- ХФУ и SF6 являются временными индикаторами для оценки скорости и путей океанической циркуляции.
-
Безопасность
- ХФУ и ГХФУ нетоксичны, но могут вызывать головокружение и сердечную аритмию при чрезмерном воздействии.
- Пары вытесняют воздух и могут вызвать удушье.
- Нормальное профессиональное облучение не представляет серьезного риска для здоровья.
-
История использования галонов ВМС США
- Галоны использовались ВМС США с 1940-х годов
- Архивированная информация доступна на сайте Wayback Machine с 2000-08-19
-
Процесс с использованием пиролиза в плазменной дуге
- Процесс удаляет ХФУ при сверхвысокой температуре
- Архивированная информация доступна на сайте Wayback Machine с 2016-04-15
-
Фреон в автомобильном кондиционере
- Фреон используется в автомобильных кондиционерах
-
Постепенный отказ от использования галонов в огнетушителях
- Галоны постепенно заменяются другими веществами в огнетушителях