氟利昂

氟利昂的同义词

氟利昂扩展阅读

氟里昂 - 基本简介
空调制冷剂——氟里昂

氟里昂,又名氟氯烃,英文:freon,几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称。氟里昂在常温下都是无色气体或易挥发液体,略有香味,低毒,化学性质稳定。其中最重要的是二氯二氟甲烷CCl2F2(F-12)。二氯二氟甲烷在常温常压下为无色气体;熔点-158℃ ,沸点-29.8℃,密度1.486克/厘米(-30℃);稍溶于水,易溶于乙醇、乙醚;与酸、碱不反应。二氯二氟甲烷可由四氯化碳与无水氟化氢在催化剂存在下反应制得,反应产物主要是二氯二氟甲烷,还有CCl3F和CClF3,可通过分馏将CCl2F2分离出来。由于氟利昂可能破坏大气臭氧层,已限制使用。目前地球上已出现很多臭氧层漏洞,有些漏洞以超过非洲面积,其中很大的原因是因为氟利昂的化学物质。

氟里昂 - 性质介绍
氟里昂制冷系统

人们最早使用的冷冻剂是二氧化硫和氨。在1.01×105Pa时,二氧化硫于-10℃液化,氢在-33℃液化。若在常温下,对二氧化硫施加2.525×105Pa,对氨施加8.888×105Pa,它们也能液化。这两种物质也都不能燃烧。但美中不足的是,它们都有强烈的刺激性气味,浓度大时还有毒性,并对金属有腐蚀作用。不过,它们的价格比较便宜,所以至今仍用于大型冷冻机中。

氟里昂在常温下都是无色气体或易挥发液体,略有香味,低毒,化学性质稳定。其中最重要的是二氯二氟甲烷CCl2F2(F-12)。二氯二氟甲烷在常温常压下为无色气体;熔点-158℃,沸点-29.8℃,密度1.486克/厘米(-30℃);稍溶于水,易溶于乙醇、乙醚;与酸、碱不反应。二氯二氟甲烷可由四氯化碳与无水氟化氢在催化剂存在下反应制得,反应产物主要是二氯二氟甲烷,还有CCl3F和CClF3,可通过分馏将CCl2F2分离出来。

无氟制冷剂

美国化学家密得烈经过长期的研究,终于制成了CCl2F2,即氟里昂-12。它的性能优于二氧化硫和氨。Cl2F2可由四氯化碳与无水氟化氢在催化剂存在下反应制得。用SbCl5催化时,CCl2F2产率为90%,CCl3F为9%,CClF3为0.5%;用FeCl3催化时,CCl2F2产率为75%,CCl3F为20%。
用氟里昂作冷冻剂,优点很多:

(1)容易液化。如氟里昂-12,沸点-29.8℃;氟里昂-11,沸点-23.8℃;

(2)没有气味,没有毒性。不像氨、二氧化硫那样,一旦管道漏气,就会产生强烈的刺激性气味,甚至造成事故;

(3)不腐蚀金属,这一点也优于二氧化硫和氨;

(4)跟大多数有机物不同,氟里昂不能燃烧,因而避免了发生火灾和爆炸的危险。

氟里昂 - 反应机理

臭氧在紫外线作用下:O3—→O2+O

氯氟烃分解(以CF2Cl2为例):CF2Cl2→CF2Cl+Cl

自由基链反应:Cl+O3—→ClO+O2、ClO+O—→Cl+O2。
总反应:O3+O=2O2。二氯二氟甲烷氟里昂的介电常数为2,可以采用脉冲时域反射物位计进行物位测量。

氟里昂 - 主要用途

由于氯氟烃无味、无易燃性、无毒性、无腐蚀性及相当稳定,所以用途广泛。

压缩喷雾喷射剂液态氯氟烃通常被加进喷漆及杀虫剂等压缩喷雾的容器。当使用者使用压缩喷雾时,容器内的压力会降低,导致液态氯氟烃气化,令内里的液体喷射出来。 清洁剂氯氟烃能够溶解油脂,故被用作电子零件及金属用品的清洁剂。 冷冻剂被用作冷冻剂的氯氟烃,被称为氟利昂。氟利昂气化时吸收大量内能,令附近环境变冷,所以成为冷藏器(例如冰箱及空调)的冷冻剂。 发泡剂在制造发泡胶的过程中,氯氟烃被混合于塑胶中,成为发泡胶的气泡。 抗凝剂氯氟烃也被加进汽油中,防止汽油因低温而凝结。
氟里昂 - 环境危害
氟里昂破坏臭氧层

氟利昂是臭氧层破坏的元凶,它是20世纪20年代合成的,其化学性质稳定,不具有可燃性和毒性,被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂,广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。20世纪80年代后期,氟利昂的生产达到了高峰,产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前,全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年,所以排放的大部分仍留在大气层中,其中大部分仍然停留在对流层,一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂,在上升进入平流层后,在一定的气象条件下,会在强烈紫外线的作用下被分解,分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应,不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。 

根据资料,2003年臭氧空洞面积已达2500万平方公里。臭氧层被大量损耗后,吸收紫外线辐射的能力大大减弱,导致到达地球表面的紫外线明显增加,给人类健康和生态环境带来多方面的危害。据分析,平流层臭氧减少万分之一,全球白内障的发病率将增加0.6-0.8%,即意味着因此引起失明的人数将增加1万到1.5万人。 

在对流层的氟利昂分子很稳定,几乎不发生化学反应。但是,当它们上升到平流层后,会在强烈紫外线的作用下被分解,含氯的氟里昂分子会离解出氯原子(称为“自由基”),然后同臭氧发生连锁反应(氯原子与臭氧分子反应,生成氧气分子和一氧化氯基;一氧化氯基不稳定,很快又变回氯原子,氯原子又与臭氧反应生成氧气和一氧化氯基……),不断破坏臭氧分子。 [1] 

氟里昂 - 禁止使用

由于氟利昂对臭氧层的破坏日益严重,故多个国家于1987年9月于加拿大蒙特利尔签署《蒙特利尔议定书》,分阶段限制氯氟烃的使用。由1996年1月1日起,氟利昂正式被禁止生产。

《蒙特利尔议定书》是一个对全球环保有重大意义的协定。自从这个呼吁保护臭氧层、淘汰ODS的议定书问世以来,20年里已有188个国家先后签署。作为缔约国之一,我国于2004年11月出台《中国Halon/CFCs/CTC生产加速淘汰计划》,主动将自己的“禁氟大限”从原定的2010年提前至2007年。[2]

氟里昂 - 可行代用品

氯氟烃可被碳氢化合物取代,虽然不会破坏臭氧层,但具有一定的易燃性和毒性。


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