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 |
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 | R41 | -141,8 | -79,64 | 34,033 |
CF2H2 | дифторметан | R32 | -136 | -51,7 | 52,024 |
CF3H | трифторметан | R23 | -155,15 | -82,2 | 70,014 |
CF4 | тетрафторметан | R14 | -183,6 | -128,0 | 88,005 |
CFClH2 | фторхлорметан | R31 | -- | -9 | 68,478 |
CF2ClH | дифторхлорметан | R22 | -157,4 | -40,85 | 86,468 |
CF3Cl | трифторхлорметан | R13 | -181 | -81,5 | 104,459 |
CFCl2H | фтордихлорметан | R21 | -127 | 8,7 | 102,923 |
CF2Cl2 | дифтордихлорметан | R12 | -155,95 | -29,74 | 120,913 |
CFCl3 | фтортрихлорметан | R11 | -110,45 | 23,65 | 137,368 |
CF3Br | трифторбромметан | R13B1 | -174,7 | -57,77 | 148,910 |
CF2Br2 | дифтордибромметан | R12B2 | -141 | 24,2 | 209,816 |
CF2ClBr | дифторхлорбромметан | R12B1 | -159,5 | -3,83 | 165,364 |
CF2BrH | дифторбромметан | R22B1 | -- | -15,7 | 130,920 |
CFCl2Br | фтордихлорбромметан | R11B1 | -- | 51,9 | 181,819 |
CF3I | трифториодметан | R13I1 | -- | -22,5 | 195,911 |
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.
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) | R11, R12, R13, R111,
R112, R113, R114, R115 |
Вызывают истощение озонового слоя |
Бромфторуглероды | R12B1, R12B2, R113B2, R13B2,
R13B1, R21B1, R22B1, R114B2 |
||
B | Хлорфторуглеводороды (HCFC) | R21, R22, R31, R121, R122, R123, R124,
R131, R132, R133, R141, R142, R151, R221, R222, R223, R224, R225, R231, R232, R233 |
Вызывают слабое истощение озонового слоя |
C | Фторуглеводороды(HFC) | R23, R32, R41, R125, R134, R143,
R152, R161,R227, R236, R245, R254 |
Озонобезопасные фреоны (хладоны) |
Фторуглероды (перфторуглеводороды)
(CF) |
R14, R116, R218, RC318 |
Наиболее распространены следующие соединения:
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.
По международному стандарту ISO № 817-74 техническое обозначение фреона (хладона) состоит из буквенного обозначения R (от слова refrigerent) и цифрового обозначения:
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 R22, 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 R22 должен прийти фреон R-410A, а также Ретрофиты R407C, R422D.
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]
Фреоны озоновый слой, фреоны это природные газы.
Файл:S.L.A. members Patricia Soltysik and Donald DeFreeze, with Patty Hearst.jpg, Купоросы.