Фреоны
Фрео́ны — фторсодержащие химические соединения, которые широко используются в качестве хладагентов в холодильных системах.
Представляют собой насыщенные углеводороды, производные метана и этана, и включают атомы фтора и хлора, реже — брома. Существует большое 40 различных фреонов, каждый из которых обладает своими уникальными свойствами и характеристиками[1].
История открытия[править]
В начальных моделях кондиционеров и холодильников применялись опасные для здоровья и воспламеняющиеся газы, такие как аммиак, диоксид серы, метилхлорид или пропан. Утечка таких газов могла привести к трагическим случаям со смертельным исходом[2].
В 1928 году Томас Миджли-младший разработал первый безопасный и негорючий газ на основе хлорфторуглерода под названием фреон (R-12)[3]. Название «фреон» является товарным знаком, принадлежащим компании DuPont (ныне Chemours), и относится к любому хладагенту, основанному на хлорфторуглероде (ХФУ), гидрохлорфторуглероде (ГХФУ) или гидрофторуглероде (ГФУ). После появления более усовершенствованных методов синтеза, на рынке стали преобладать хладагенты, такие как R-11, R-12, R-123 и R-502.
Свойства[править]
Фреоны — это газы или жидкости без запаха и бесцветные, которые хорошо растворяются в органических растворителях, но очень плохо растворяются в воде[4]. Фтортрихлорметан CFCl3, дифтордихлорметан CF2Cl2 и дифторхлорметан CHF2Cl2 являются наиболее распространёнными, их температуры кипения −29,8, −23,8 и −40,8 °C соответственно. Фреоны не разлагаются в устройствах из обычных конструкционных материалов, не горят и взрывобезопасны даже при контакте с открытым пламенем, химически устойчивы к действию катализаторов и окислителей; хлор— и бромосодержащие фреоны при нагревании взаимодействуют с магнием, его сплавами и латунью, водородосодержащие фреоны — со щелочами.
Обозначения[править]
В соответствии с международным стандартом ISO № 817-74 техническое обозначение состоит из буквенного обозначения R (от слова «refrigerant» — хладагент) и цифрового обозначения — определяющего номера. Следующие правила использовались для создания системы определяющих номеров:
- Справа на первой цифре показано количество фтора, содержащегося в соединении. Если в соединении более девяти атомов фтора, вместо цифры ставится дефис или две цифры.
- Вторая цифра справа представляет собой количество атомов водорода, содержащихся в соединении, плюс единица.
- Третья цифра справа представляет собой количество атомов углерода в соединении, уменьшенное на единицу. Соединения метанового ряда нуль опускается.
Например, CF2Cl2 имеет обозначение R-012 или R-12, а C2F3Cl3 имеет обозначение R-113.
Получение[править]
Фреоны получают обычно действием фторирующих агентов на соответствующие полихлоруглеводороды, например четырёххлористый углерод CCl4, хлороформ CHCl3 (свартса реакция), а также совместным действием фтористого водорода и хлора на парафины и олефины.
Применение[править]
Фреоны широко используются в различных видах холодильной техники, так же в качестве летучих компонентов (пропеллентов) в аэрозольных упаковках для косметики, пищевых продуктов, лекарственных средств, инсектицидов, красок, газообразных диэлектриков, ингаляционных анестетиков и пламягасительных смесей (трифторбромметан CF3Br и тетерафтордибромэтан C2F4Br2; технические названия R-13B1 и R-114B2 соответственно), как растворители для чистки одежды, металлических поверхностей, вспениватели при получении пенопластов и сырьё для получения некоторых фторорганических соединений, например, тетрафторэтилена[5].
Токсичность[править]
Как правило, фреоны являются нетоксичными веществами с низкой биологической активностью. Органы дыхания выводят фреоны в неизменном виде, потому что они не подвергаются метаболическим превращениям в организме. Токсичность фреонов из групп метана и этана снижается с увеличением количества атомов фтора в молекуле фреона; токсичность увеличивается при добавлении атомов брома. Фреоны из группы пропана, такие как трифторхлорпропан, более опасны. Многие фреоны распадаются при нагревании выше 200 °С, что приводит к образованию высокотоксичных продуктов, таких как перфторизобутилен C4F8, фторфосген CF2O и другие[6]. Предельно допустимая концентрация фреона группы пропана составляет 1 мг/м3; для фреонов группы этана и метана — от 1 до 3 тыс. мг/м3.
См.также[править]
Источники[править]
- ↑ Оганесян Э. Т. Химия: краткий словарь. — Ростов н/Д: Феникс, 2002. — 512 с.
- ↑ Бабакин Б. С., Стефанчук В. И., Ковтунов Е. Е. Альтернативные хладагенты и сервис холодильных систем на их основе. — М.: колос, 2000. — 157 с.
- ↑ Азимов А. Краткая история химии. Развитие идей и представлений в химии / Пер. с анг. З. Е. Гельмана. — М.: Мир, 1983. — 187 с.
- ↑ Бандман А. Л., Войтенко Г. А., Волкова Н. В. Углеводороды. Галогенпроизводные углеводородов / под ред. В. А. Филова. — Л.: Химия, 1990. — 732 с.
- ↑ Новое в технологии соединений фтора / Пер. с японск./ Под ред. Н. Исикавы. — М.: Мир, 1984. — 592 с.
- ↑ Кузьменко И. Е., Лейнасаре Д. А. Пропелленты для аэрозольных упаковок. — Л.: Химия, 1970. — С. 198. — 206 с.
Литература[править]
- Томановская В. Ф., Колотова Б. Е. Фреоны. Свойства и применения. — Л., 1970.
- Томановская В. Ф., Колотова Б. Е. Токсикология фторорганических соединений и гигиена труда в их производстве. — М., 1975.
- Азимов А. Мир углерода / пер. с англ.. — М.: Химия, 1978. — 208 с.
|
Одним из источников этой статьи является статья в википроекте «Знание.Вики» («znanierussia.ru») под названием «Фреоны», находящаяся по адресам:
«https://baza.znanierussia.ru/mediawiki/index.php/Фреоны» «https://znanierussia.ru/articles/Фреоны». Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.
|