Фреоны

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Фреон»)
Перейти к: навигация, поиск

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.

Свойства[править | править вики-текст]

Физические свойства[править | править вики-текст]

Фреоны — бесцветные газы или жидкости, без запаха. Хорошо растворимы в неполярных органических растворителях, очень плохо — в воде и полярных растворителях.

Основные физические свойства фреонов метанового ряда.[2]
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 трифториодметан R-13I1 -22,5 195,911

Химические свойства[править | править вики-текст]

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)[править | править вики-текст]

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,

R-112, R-113, R-113а, R-114, R-115

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:

История названия[править | править вики-текст]

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)[править | править вики-текст]

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[править | править вики-текст]

Влияние на озоновый слой[править | править вики-текст]

Считается, что причиной 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.

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 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[править | править вики-текст]

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.[6]

Применение[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Новая иллюстрированная энциклопедия (Ун-Че). — М.: Большая Российская энциклопедия, 2002. — Т. 19. — 255 с. — ISBN 5-85270-218-8.
  2. 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.
  3. United Nations Environment Programme. Ozone Secretariat. Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2010
  4. What You Should Know about Refrigerants When Purchasing or Repairing a Residential A/C System or Heat Pump
  5. Рынок хладагентов России в перспективе грядущего вывода гидрохлорфторуглеродов из обращения
  6. Фреон — Советы мастера — ремонт холодильников — Mezzon