Freony, chlorofluorowęglowodory (CFC, od ang. chlorofluorocarbons)[1][2][3] – grupa chloro- i fluoropochodnych węglowodorów alifatycznych. Freony były masowo stosowane jako ciecze chłodnicze w chłodziarkach, gaz nośny w aerozolowych kosmetykach oraz do produkcji spienionych polimerów, aż do odkrycia, że są to substancje zubożające warstwę ozonową. W latach 90. XX wieku uznano je powszechnie za szkodliwe dla środowiska, ich produkcja i wykorzystanie zostały znacząco zredukowane. Słowo freon jest zarejestrowanym znakiem handlowym należącym do koncernu DuPont.
Historia i wykorzystanie
[edytuj | edytuj kod]Wynalazcą freonu był Thomas Midgley. Najpopularniejszym freonem stał się R-12, czyli dichlorodifluorometan, CCl2F2. Freony są nietoksyczne i niepalne. W temperaturze pokojowej i ciśnieniu atmosferycznym są gazami. W instalacjach chłodniczych freony występują w fazie ciekłej i gazowej. Freony łatwo ulatniają się do atmosfery z nieszczelnych instalacji, bez pozostawiania widocznych śladów wycieku, co powoduje, że nieszczelności takie trudno jest wykryć, o ile nie towarzyszy im wyciek oleju obecnego zazwyczaj w układzie.
Głównym następcą freonu R-12 jako cieczy chłodniczej stał się R-134a, czyli 1,1,1,2-tetrafluoroetan (nazwy handlowe Suva 134a; Solkane 134a; Genetron 134a). Freony to związki fluoru, chloru i węgla, R-134a jest fluorowanym węglowodorem zawierającym niepodstawione atomy wodoru (nie zawiera chloru). Jego wzór sumaryczny to CH2FCF3.
Znaczenie dla środowiska
[edytuj | edytuj kod]W latach 1970. opublikowano badania dowodzące, że emisja freonów do atmosfery powoduje niszczenie warstwy ozonowej w atmosferze[4][5]. Temat zyskał na popularności w latach 80. i 90., kiedy obniżenie koncentracji ozonu nad Antarktydą, zwane dziurą ozonową, stało się oczywiste[6][7]. Aktualnie istnieje szereg badań, prowadzonych przez niezależne ośrodki naukowe, potwierdzających szkodliwość działania freonów i wskazujących na ich kumulację w atmosferze, ze względu na ich trwałość. Potencjał niszczenia ozonu (wskaźnik ODP) dla freonu CFC-11 stał się podstawą skali, z wartością 1[1].
Chlorofluorowęglowodory są także istotnymi gazami cieplarnianymi. Potencjał tworzenia efektu cieplarnianego (wskaźnik GWP) niektórych substancji z tej grupy jest tysiące razy wyższy niż w przypadku dwutlenku węgla[1].
Kontrola
[edytuj | edytuj kod]Ze względu na te efekty, zostały opracowane regulacje prawne ograniczające użycie freonów, w tym także regulacje międzynarodowe, do których przystąpiła większość krajów świata: konwencja wiedeńska w sprawie ochrony warstwy ozonowej, a następnie protokół montrealski. Największe gospodarki świata zgodziły się na zamrożenie produkcji freonów na poziomie z roku 1986. Także w Polsce są to substancje kontrolowane, których wprowadzenie do obrotu wiąże się z opłatami (z wyjątkiem produkcji leków)[2].
CFC zostały zastąpione w chłodnictwie przez związki HCFC (częściowo halogenowane chlorofluorowęglowodowy), które mają znacznie niższy potencjał niszczenia ozonu. Jednak HCFC także są gazami cieplarnianymi[1][8]
Substancje
[edytuj | edytuj kod]| Oznaczenia | Nazwa angielska | Nazwa polska | Potencjał niszczenia ozonu (ODP) | Potencjał tworzenia efektu cieplarnianego (GWP) | |
|---|---|---|---|---|---|
| R-11 | CFC-11 | trichlorofluoromethane | trichlorofluorometan | 1,0[9] | 4660[9][8] |
| R-12 | CFC-12 | dichlorodifluoromethane | dichlorodifluorometan | 0,82[9] | 10 200[9][8] |
| R-13 | CFC-13 | chlorotrifluoromethane | chlorotrifluorometan | 1,0[9] | 13 900[9][8] |
| R-22 | HCFC-22 | chlorodifluoromethane | chlorodifluorometan | 0,04[9] | 1760[9][8] |
| R-23 | HFC-23 | trifluoromethane | trifluorometan | <0,004[1] | 12 400[8] |
| R-113 | CFC-113 | trichlorotrifluoroethane | trichlorotrifluoroetan | 0,85[9] | 5820[9][8] |
| R-114 | CFC-114 | 1,2-dichloro-1,1,2,2-tetrafluoroethane | 1,2-dichloro-1,1,2,2-tetrafluoroetan | 0,58[9] | 8590[9][8] |
| R-115 | CFC-115 | 1-chloro-1,1,2,2,2-pentafluoroethane | 1-chloro-1,1,2,2,2-pentafluoroetan | 0,5[9] | 7670[9][8] |
| R-116 | PFC-116 | hexafluoroethane | heksafluoroetan | 0[10] | 11 100[8] |
| R-134a | HFC-134a | 1,1,1,2-tetrafluoroethane | 1,1,1,2-tetrafluoroetan | 0[11] | 1300[8] |
| R-227ea | HFC-227ea | 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane | 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropan | 0[12] | 3350[8] |
Zobacz też
[edytuj | edytuj kod]Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ a b c d e Elmar Uherek: Chlorofluorowęglowodory (CFC) i wodorochlorofluorowęglowodory (HCFC). [w:] Encyklopedia Klimatologiczna ESPERE [on-line]. Uniwersytet Jagielloński, 2004-05-11. [dostęp 2020-05-27]. [zarchiwizowane z tego adresu (2020-05-27)].
- ↑ a b Dz.U. z 2004 r. nr 121, poz. 1263.
- ↑ Stęplewska, U.; Maćkowiak, K.; Kuleta, P. Syntetyczne czynniki chłodnicze – przegląd regulacji prawnych. „Przemysł Spożywczy”. 63 (9), s. 26–29, 2009. Wydawnictwo SIGMA-NOT. (pol.).
- ↑ Mario J. Molina, F.S. Rowland, Stratospheric sink for chlorofluoromethanes: chlorine atom-catalysed destruction of ozone, „Nature”, 249 (5460), 1974, s. 810–812, DOI: 10.1038/249810a0, ISSN 0028-0836 [dostęp 2019-05-24] (ang.).
- ↑ Mario J. Molina, Polar Ozone Depletion (Nobel Lecture), „Angewandte Chemie International Edition in English”, 35 (16), 1996, s. 1778–1785, DOI: 10.1002/anie.199617781, ISSN 0570-0833 [dostęp 2019-05-24] (ang.).
- ↑ J.C. Farman, B.G. Gardiner, J.D. Shanklin, Large losses of total ozone in Antarctica reveal seasonal ClOx/NOx interaction, „Nature”, 315 (6016), 1985, s. 207–210, DOI: 10.1038/315207a0, ISSN 0028-0836 [dostęp 2019-05-24] (ang.).
- ↑ Susan Solomon i inni, On the depletion of Antarctic ozone, „Nature”, 321 (6072), 1986, s. 755–758, DOI: 10.1038/321755a0, ISSN 0028-0836 [dostęp 2019-05-24] (ang.).
- ↑ a b c d e f g h i j k l Anthropogenic and Natural Radiative Forcing. W: G. Myhre, D. Shindell, F.-M. Bréon, W. Collins, J. Fuglestvedt, J. Huang, D. Koch, J.-F. Lamarque, D. Lee, B. Mendoza, T. Nakajima, A. Robock, G. Stephens, T. Takemura, H. Zhang: Climate Change 2013: The Physical Science Basis Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (red.)]. Cambridge, Wielka Brytania; Nowy Jork, USA: Cambridge University Press, 2013, s. 731–732.
- ↑ a b c d e f g h i j k l m n Ozone-Depleting Substances. Environmental Protection Agency, 2018-07-31. [dostęp 2020-10-08]. (ang.).
- ↑ Hexafluoroethane, [w:] PubChem [online], United States National Library of Medicine, CID: 6431 [dostęp 2020-10-08] (ang.).
- ↑ 1,1,1,2-Tetrafluoroethane, [w:] PubChem [online], United States National Library of Medicine, CID: 13129 [dostęp 2020-10-08] (ang.).
- ↑ 1,1,1,2,3,3,3-Heptafluoropropane, [w:] PubChem [online], United States National Library of Medicine, CID: 67940 [dostęp 2020-10-08] (ang.).
Linki zewnętrzne
[edytuj | edytuj kod]- Lista czynników chłodniczych używanych i nieużywanych. chlodnictwo.info.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2010-08-28)].
