Фреоны

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

Физические свойства

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

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

Наиболее распространены следующие соединения:

• трихлорфторметан (t_кип 23,8 °C) — Фреон R11
• дифтордихлорметан (t_кип –29,8 °C) — Фреон R12
• трифторхлорметан (t_кип –81,5 °C) — Фреон R13
• тетрафторметан (t_кип –128 °C) — Фреон R14
• тетрафторэтан (t_кип –26,3 °C) — Фреон R134A
• хлордифторметан (t_кип –40,8 °C) — Фреон R22
• хлорофторокарбонат (t_кип –51,4 °C) — Фреон R407C
• Пентафторэтан / трифторэтан (t_кип -46,5 °C) — Фреон R-507
• изобутан (t_кип –11,73 °C) — Фреон-R600A (не является галогеналканом, пожаро- и взрывоопасен).

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 R32 (50 %) и R125 (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.

Влияние на озоновый слой

Считается, что причиной уменьшения озона в стратосфере и образование озоновых дыр является производство и применение хлор- и бромсодержащих фреонов. 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 R22, его использования год от года сокращается в США 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. . На замену фреону R22 должен прийти фреон R-410A, а также ретрофиты R407C, R422D.

Парниковый эффект

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.

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.

См. также

• Киотский протокол (CO₂, CH₄, HFCs, PFCs, N₂O, SF₆)
• Монреальский протокол