Фреоны
Фреоны (хладоны) — техническое название группы насыщенных алифатических фторсодержащих углеводородов, применяемых в качестве хладагентов, пропеллентов, вспенивателей, растворителей. Кроме атомов фтора фреоны могут содержать атомы хлора или брома[1]. Название «фреон» фирмы DuPont (США) в течение многих лет использовалось в литературе как общетехнический термин для хладагентов. В СССР и РФ укоренился термин «хладоны»[2].
Фрео́ны — галогеноалканы, фтор- и хлорсодержащие 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.
Содержание
Свойства
Физические свойства
Фреоны — бесцветные газы или жидкости, без запаха. Хорошо растворимы в неполярных органических растворителях, очень плохо — в воде и полярных растворителях.
| Химическая формула | Наименование | Техническое обозначение | Температура плавления, °C | Температура кипения, °C | Относительная молекулярная масса |
|---|---|---|---|---|---|
| CFH3 | фторметан | R-41 | -141,8 | -79,64 | 34,033 |
| CF2H2 | дифторметан | R-32 | -136 | -51,7 | 52,024 |
| CF3H | трифторметан | R-23 | -155,15 | -82,2 | 70,014 |
| CF4 | тетрафторметан | R-14 | -183,6 | -128,0 | 88,005 |
| CFClH2 | фторхлорметан | R-31 | — | -9 | 68,478 |
| CF2ClH | хлордифторметан | R-22 | -157,4 | -40,85 | 86,468 |
| CF3Cl | трифторхлорметан | R-13 | -181 | -81,5 | 104,459 |
| CFCl2H | фтордихлорметан | R-21 | -127 | 8,7 | 102,923 |
| CF2Cl2 | дифтордихлорметан | R-12 | -155,95 | -29,74 | 120,913 |
| CFCl3 | фтортрихлорметан | R-11 | -110,45 | 23,65 | 137,368 |
| CF3Br | трифторбромметан | R-13B1 | -174,7 | -57,77 | 148,910 |
| CF2Br2 | дифтордибромметан | R-12B2 | -141 | 24,2 | 209,816 |
| CF2ClBr | дифторхлорбромметан | R-12B1 | -159,5 | -3,83 | 165,364 |
| CF2BrH | дифторбромметан | R-22B1 | — | -15,7 | 130,920 |
| CFCl2Br | фтордихлорбромметан | R-11B1 | — | 51,9 | 181,819 |
| CF3I | трифторйодметан | R-13I1 | — | -22,5 | 195,911 |
Химические свойства
Фреоны очень инертны в химическом отношении, поэтому они не горят на воздухе, невзрывоопасны 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 (хладонов)
В соответствии со степенью воздействия на озоновый слой фреоны (хладоны) делят на следующие группы:
| Группа | Класс соединений | Фреоны (хладоны) | Воздействие на озоновый слой |
|---|---|---|---|
| A | Хлорфторуглероды (CFC) | R-11, R-12, R-13, R-111, | Вызывают истощение озонового слоя |
| Бромфторуглероды | R-12B1, R-12B2, R-113B2, R-13B2,
R-13B1, R-21B1, R-22B1, R-114B2 | ||
| B | Хлорфторуглеводороды (HCFC) | R-21, R-22, R-31, R-121, R-122, R-123, R-124,
R-131, R-132, R-133, R-141, R-142в, R-151, R-221, R-222, R-223, R-224, R-225, R-231, R-232, R-233 |
Вызывают слабое истощение озонового слоя |
| C | Фторуглеводороды (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 |
Озонобезопасные фреоны (хладоны) |
| Фторуглероды (перфторуглеводороды)
(CF) |
R-14, R-116, R-218, R-C318 |
Наиболее распространены следующие соединения:
- трихлорфторметан (tкип 23,8 °C) — Фреон R-11
- дифтордихлорметан (tкип −29,8 °C) — Фреон R-12
- трифторхлорметан (tкип −81,5 °C) — Фреон R-13
- тетрафторметан (tкип −128 °C) — Фреон R-14
- тетрафторэтан (tкип −26,3 °C) — Фреон R-134A
- хлордифторметан (tкип −40,8 °C) — Фреон R-22
История названия
В 1928 году американскому химику корпорации «Дженерал Моторс» («General Motors Research») Томасу Мидгли (1889—1944) 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 R-410A, который состоит из хладагентов R-32 (50 %) и R-125 (50 %). Существует также 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.
Правила цифрового обозначения фреонов (хладонов)
По международному стандарту ISO № 817-74 техническое обозначение фреона (хладона) состоит из буквенного обозначения R (от слова refrigerant) и цифрового обозначения:
- первая цифра справа — это число атомов фтора в соединении;
- вторая цифра справа — это число атомов водорода в соединении плюс единица;
- третья цифра справа — это число атомов углерода в соединении минус единица (для соединений метанового ряда нуль опускается);
- число атомов хлора в соединении находят вычитанием суммарного числа атомов фтора и водорода из общего числа атомов, которые могут соединяться с атомами углерода;
- для циклических производных в начале определяющего номера ставится буква C;
- в случае, когда на месте хлора находится бром, в конце определяющего номера ставится буква B и цифра, показывающая число атомов брома в молекуле.
- в случае, когда на месте хлора находится иод, в конце определяющего номера ставится буква I и цифра, показывающая число атомов иода в молекуле.
Воздействие на окружающую среду
Влияние на озоновый слой
Считалось, что одной из причин уменьшения озона в стратосфере и образование озоновых дыр является производство и применение хлор- и бромсодержащих фреонов.[3] 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. Однако позднее было доказано что фреон никак не способствует уменьшению озонового слоя, у которого есть свойство самопроизвольно уменьшаться и потом снова восстанавливать толщину слоя.
Подписание и ратификация странами ООН Монреальского протокола привело к уменьшению производства якобы озоноразрушающих фреонов и, соответственно, росту производства и продаж других, более дорогих, хладагентов.
В связи с пагубным влиянием озоноразрушающего фреона R-22, его использования год от года сокращается в США[4] и Европе, где с 2010 года официально запрещено применять этот фреон. В России c 2011 года прекращен импорт холодильного оборудования, в том числе кондиционеров промышленного и полу-промышленного класса, однако сам фреон пока производится в стране.[5]. На замену фреону R-22 должен прийти фреон R-410A, а также ретрофиты R-407C, R-422D.
Парниковый эффект
Парниковая активность (англ. GWP — ПГП) фреонов в зависимости от марки варьируется в пределах 1300—8500 раз выше чем у углекислого газа при одинаковых объемах (при этом надо учитывать, что применяемые людьми объемы фреонов ничтожны по сравнению с объемами углекислого газа попадающими в атмосферу из Мирового океана). Основным источником фреона являются холодильные установки и аэрозоли.[6]
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.
- В качестве сырья для промышленного производства фторолефинов[2]:
- тетрафторэтилена 2CF2HCl → CF2 = CF2 + 2HCl;
- трифторхлорэтилена CF2ClCFCl2 + Zn → CF2 = CFCl + ZnCl2;
- винилиденфторида CF2ClCH3 → CF2 = CH2 + HCl
См. также
- Киотский протокол (CO2, CH4, HFCs, PFCs, N2O, SF6)
- Монреальский протокол
- Хлорфторуглероды
- R-410A
Напишите отзыв о статье "Фреоны"
Примечания
- ↑ Новая иллюстрированная энциклопедия (Ун-Че). — М.: Большая Российская энциклопедия, 2002. — Т. 19. — 255 с. — ISBN 5-85270-218-8.
- ↑ 1 2 3 Промышленные фторорганические продукты: справочное издание / Б.Н.Максимов, В.Г.Барабанов, И.Л.Серушкин и др.. — 2-е, перераб. и доп. — СПб: «Химия», 1996. — 544 с. — ISBN 5-7245-1043-X.
- ↑ [ozone.unep.org/new_site/en/scientific_assessment_2010.php United Nations Environment Programme. Ozone Secretariat. Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2010]
- ↑ [www.epa.gov/ozone/title6/phaseout/22phaseout.html What You Should Know about Refrigerants When Purchasing or Repairing a Residential A/C System or Heat Pump ]
- ↑ [www.transcool.ru/news/refrigerants_oils/2010_07_30/hcfc.htm Рынок хладагентов России в перспективе грядущего вывода гидрохлорфторуглеродов из обращения]
- ↑ [www.mezzon.ru/advice/freon/ Фреон — Советы мастера — ремонт холодильников — Mezzon]
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Отрывок, характеризующий Фреоны
Муж посмотрел на нее с таким видом, как будто он был удивлен, заметив, что кто то еще, кроме его и Пьера, находился в комнате; и он с холодною учтивостью вопросительно обратился к жене:– Чего ты боишься, Лиза? Я не могу понять, – сказал он.
– Вот как все мужчины эгоисты; все, все эгоисты! Сам из за своих прихотей, Бог знает зачем, бросает меня, запирает в деревню одну.
– С отцом и сестрой, не забудь, – тихо сказал князь Андрей.
– Всё равно одна, без моих друзей… И хочет, чтобы я не боялась.
Тон ее уже был ворчливый, губка поднялась, придавая лицу не радостное, а зверское, беличье выраженье. Она замолчала, как будто находя неприличным говорить при Пьере про свою беременность, тогда как в этом и состояла сущность дела.
– Всё таки я не понял, de quoi vous avez peur, [Чего ты боишься,] – медлительно проговорил князь Андрей, не спуская глаз с жены.
Княгиня покраснела и отчаянно взмахнула руками.
– Non, Andre, je dis que vous avez tellement, tellement change… [Нет, Андрей, я говорю: ты так, так переменился…]
– Твой доктор велит тебе раньше ложиться, – сказал князь Андрей. – Ты бы шла спать.
Княгиня ничего не сказала, и вдруг короткая с усиками губка задрожала; князь Андрей, встав и пожав плечами, прошел по комнате.
Пьер удивленно и наивно смотрел через очки то на него, то на княгиню и зашевелился, как будто он тоже хотел встать, но опять раздумывал.
– Что мне за дело, что тут мсье Пьер, – вдруг сказала маленькая княгиня, и хорошенькое лицо ее вдруг распустилось в слезливую гримасу. – Я тебе давно хотела сказать, Andre: за что ты ко мне так переменился? Что я тебе сделала? Ты едешь в армию, ты меня не жалеешь. За что?
– Lise! – только сказал князь Андрей; но в этом слове были и просьба, и угроза, и, главное, уверение в том, что она сама раскается в своих словах; но она торопливо продолжала:
– Ты обращаешься со мной, как с больною или с ребенком. Я всё вижу. Разве ты такой был полгода назад?
– Lise, я прошу вас перестать, – сказал князь Андрей еще выразительнее.
Пьер, всё более и более приходивший в волнение во время этого разговора, встал и подошел к княгине. Он, казалось, не мог переносить вида слез и сам готов был заплакать.
– Успокойтесь, княгиня. Вам это так кажется, потому что я вас уверяю, я сам испытал… отчего… потому что… Нет, извините, чужой тут лишний… Нет, успокойтесь… Прощайте…
Князь Андрей остановил его за руку.
– Нет, постой, Пьер. Княгиня так добра, что не захочет лишить меня удовольствия провести с тобою вечер.
– Нет, он только о себе думает, – проговорила княгиня, не удерживая сердитых слез.
– Lise, – сказал сухо князь Андрей, поднимая тон на ту степень, которая показывает, что терпение истощено.
Вдруг сердитое беличье выражение красивого личика княгини заменилось привлекательным и возбуждающим сострадание выражением страха; она исподлобья взглянула своими прекрасными глазками на мужа, и на лице ее показалось то робкое и признающееся выражение, какое бывает у собаки, быстро, но слабо помахивающей опущенным хвостом.
– Mon Dieu, mon Dieu! [Боже мой, Боже мой!] – проговорила княгиня и, подобрав одною рукой складку платья, подошла к мужу и поцеловала его в лоб.
– Bonsoir, Lise, [Доброй ночи, Лиза,] – сказал князь Андрей, вставая и учтиво, как у посторонней, целуя руку.
Друзья молчали. Ни тот, ни другой не начинал говорить. Пьер поглядывал на князя Андрея, князь Андрей потирал себе лоб своею маленькою рукой.
– Пойдем ужинать, – сказал он со вздохом, вставая и направляясь к двери.
Они вошли в изящно, заново, богато отделанную столовую. Всё, от салфеток до серебра, фаянса и хрусталя, носило на себе тот особенный отпечаток новизны, который бывает в хозяйстве молодых супругов. В середине ужина князь Андрей облокотился и, как человек, давно имеющий что нибудь на сердце и вдруг решающийся высказаться, с выражением нервного раздражения, в каком Пьер никогда еще не видал своего приятеля, начал говорить:
– Никогда, никогда не женись, мой друг; вот тебе мой совет: не женись до тех пор, пока ты не скажешь себе, что ты сделал всё, что мог, и до тех пор, пока ты не перестанешь любить ту женщину, какую ты выбрал, пока ты не увидишь ее ясно; а то ты ошибешься жестоко и непоправимо. Женись стариком, никуда негодным… А то пропадет всё, что в тебе есть хорошего и высокого. Всё истратится по мелочам. Да, да, да! Не смотри на меня с таким удивлением. Ежели ты ждешь от себя чего нибудь впереди, то на каждом шагу ты будешь чувствовать, что для тебя всё кончено, всё закрыто, кроме гостиной, где ты будешь стоять на одной доске с придворным лакеем и идиотом… Да что!…
Он энергически махнул рукой.
Пьер снял очки, отчего лицо его изменилось, еще более выказывая доброту, и удивленно глядел на друга.
– Моя жена, – продолжал князь Андрей, – прекрасная женщина. Это одна из тех редких женщин, с которою можно быть покойным за свою честь; но, Боже мой, чего бы я не дал теперь, чтобы не быть женатым! Это я тебе одному и первому говорю, потому что я люблю тебя.
Князь Андрей, говоря это, был еще менее похож, чем прежде, на того Болконского, который развалившись сидел в креслах Анны Павловны и сквозь зубы, щурясь, говорил французские фразы. Его сухое лицо всё дрожало нервическим оживлением каждого мускула; глаза, в которых прежде казался потушенным огонь жизни, теперь блестели лучистым, ярким блеском. Видно было, что чем безжизненнее казался он в обыкновенное время, тем энергичнее был он в эти минуты почти болезненного раздражения.
– Ты не понимаешь, отчего я это говорю, – продолжал он. – Ведь это целая история жизни. Ты говоришь, Бонапарте и его карьера, – сказал он, хотя Пьер и не говорил про Бонапарте. – Ты говоришь Бонапарте; но Бонапарте, когда он работал, шаг за шагом шел к цели, он был свободен, у него ничего не было, кроме его цели, – и он достиг ее. Но свяжи себя с женщиной – и как скованный колодник, теряешь всякую свободу. И всё, что есть в тебе надежд и сил, всё только тяготит и раскаянием мучает тебя. Гостиные, сплетни, балы, тщеславие, ничтожество – вот заколдованный круг, из которого я не могу выйти. Я теперь отправляюсь на войну, на величайшую войну, какая только бывала, а я ничего не знаю и никуда не гожусь. Je suis tres aimable et tres caustique, [Я очень мил и очень едок,] – продолжал князь Андрей, – и у Анны Павловны меня слушают. И это глупое общество, без которого не может жить моя жена, и эти женщины… Ежели бы ты только мог знать, что это такое toutes les femmes distinguees [все эти женщины хорошего общества] и вообще женщины! Отец мой прав. Эгоизм, тщеславие, тупоумие, ничтожество во всем – вот женщины, когда показываются все так, как они есть. Посмотришь на них в свете, кажется, что что то есть, а ничего, ничего, ничего! Да, не женись, душа моя, не женись, – кончил князь Андрей.
– Мне смешно, – сказал Пьер, – что вы себя, вы себя считаете неспособным, свою жизнь – испорченною жизнью. У вас всё, всё впереди. И вы…
Он не сказал, что вы , но уже тон его показывал, как высоко ценит он друга и как много ждет от него в будущем.
«Как он может это говорить!» думал Пьер. Пьер считал князя Андрея образцом всех совершенств именно оттого, что князь Андрей в высшей степени соединял все те качества, которых не было у Пьера и которые ближе всего можно выразить понятием – силы воли. Пьер всегда удивлялся способности князя Андрея спокойного обращения со всякого рода людьми, его необыкновенной памяти, начитанности (он всё читал, всё знал, обо всем имел понятие) и больше всего его способности работать и учиться. Ежели часто Пьера поражало в Андрее отсутствие способности мечтательного философствования (к чему особенно был склонен Пьер), то и в этом он видел не недостаток, а силу.
В самых лучших, дружеских и простых отношениях лесть или похвала необходимы, как подмазка необходима для колес, чтоб они ехали.
– Je suis un homme fini, [Я человек конченный,] – сказал князь Андрей. – Что обо мне говорить? Давай говорить о тебе, – сказал он, помолчав и улыбнувшись своим утешительным мыслям.
Улыбка эта в то же мгновение отразилась на лице Пьера.
– А обо мне что говорить? – сказал Пьер, распуская свой рот в беззаботную, веселую улыбку. – Что я такое? Je suis un batard [Я незаконный сын!] – И он вдруг багрово покраснел. Видно было, что он сделал большое усилие, чтобы сказать это. – Sans nom, sans fortune… [Без имени, без состояния…] И что ж, право… – Но он не сказал, что право . – Я cвободен пока, и мне хорошо. Я только никак не знаю, что мне начать. Я хотел серьезно посоветоваться с вами.
Князь Андрей добрыми глазами смотрел на него. Но во взгляде его, дружеском, ласковом, всё таки выражалось сознание своего превосходства.
– Ты мне дорог, особенно потому, что ты один живой человек среди всего нашего света. Тебе хорошо. Выбери, что хочешь; это всё равно. Ты везде будешь хорош, но одно: перестань ты ездить к этим Курагиным, вести эту жизнь. Так это не идет тебе: все эти кутежи, и гусарство, и всё…
– Que voulez vous, mon cher, – сказал Пьер, пожимая плечами, – les femmes, mon cher, les femmes! [Что вы хотите, дорогой мой, женщины, дорогой мой, женщины!]
– Не понимаю, – отвечал Андрей. – Les femmes comme il faut, [Порядочные женщины,] это другое дело; но les femmes Курагина, les femmes et le vin, [женщины Курагина, женщины и вино,] не понимаю!
Пьер жил y князя Василия Курагина и участвовал в разгульной жизни его сына Анатоля, того самого, которого для исправления собирались женить на сестре князя Андрея.
– Знаете что, – сказал Пьер, как будто ему пришла неожиданно счастливая мысль, – серьезно, я давно это думал. С этою жизнью я ничего не могу ни решить, ни обдумать. Голова болит, денег нет. Нынче он меня звал, я не поеду.
