Freón
freón
El nombre general de varios fluoroclorometanos y fluorocloroetanos. Incluyendo CCl3F (F-11), CCl2F2 (F-12), CClF3 (F-13), CHCl2F (F-21), CHClF2 (F-22), FCl2C-CClF2 (F-113), F2ClC-CClF2(F -114), C2H4F2(F-152), C2ClF5(F-115), C2H3F3(F143), etc. El freón anterior es un gas incoloro o líquido volátil a temperatura ambiente, con una ligera fragancia, baja toxicidad y propiedades químicas estables. El más importante de ellos es el diclorodifluorometano CCl2F2 (F-12). El diclorodifluorometano es un gas incoloro a temperatura y presión normales; punto de fusión -158°C, punto de ebullición -29,8°C, densidad 1,486 g/cm3 (-30°C); El ácido, el álcali no reacciona. El diclorodifluorometano se puede producir haciendo reaccionar tetracloruro de carbono y fluoruro de hidrógeno anhidro en presencia de un catalizador. Los productos de la reacción son principalmente diclorodifluorometano, y CCl3F y CClF3 se pueden separar mediante destilación fraccionada.
El freón se utiliza principalmente como refrigerante. Su código comercial F representa hidrocarburos fluorados. El primer número es igual al número de átomos de carbono menos 1 (omitir si es cero), el segundo número es igual al número de átomos de hidrógeno más 1 y el tercer número es igual a. el número de átomos de flúor y de cloro. El número no figura en la lista. El uso de freón ha sido restringido debido a su potencial para dañar la capa de ozono de la atmósfera. En la actualidad, hay muchos agujeros en la capa de ozono en la Tierra, algunos de los cuales son más grandes que el área de África. La principal razón es la sustancia química freón.
El freón es el culpable de la destrucción de la capa de ozono. Fue sintetizado en la década de 1920. Sus propiedades químicas son estables, no inflamables y tóxicas. Es muy utilizado como refrigerante, agente espumante y limpiador. Agente utilizado en electrodomésticos, espuma plástica, productos químicos diarios, automóviles, equipos contra incendios y otros campos. A finales de la década de 1980, la producción de freón alcanzó su punto máximo, alcanzando los 1,44 millones de toneladas. Antes del control del freón, las emisiones mundiales de freón a la atmósfera habían alcanzado los 20 millones de toneladas. Dado que su vida media en la atmósfera es de cientos de años, la mayoría de las emisiones permanecen en la atmósfera, la mayoría permanece en la troposfera y una pequeña porción asciende a la estratosfera. El freón, que es bastante estable en la troposfera, se descompondrá bajo ciertas condiciones meteorológicas bajo la acción de fuertes rayos ultravioleta después de ascender a la estratosfera. Los átomos de cloro liberados por la descomposición tendrán una reacción en cadena con el ozono, destruyendo continuamente las moléculas de ozono. Los científicos estiman que un átomo de cloro puede destruir decenas de miles de moléculas de ozono.
Según los datos, la superficie del agujero de ozono alcanzó los 25 millones de kilómetros cuadrados en 2003. Después de que la capa de ozono se agota en gran medida, su capacidad para absorber la radiación ultravioleta se debilita enormemente, lo que resulta en un aumento significativo de la radiación ultravioleta B que llega a la superficie de la tierra, causando muchos daños a la salud humana y al medio ambiente ecológico. Según el análisis, si el ozono estratosférico disminuye en 1, la incidencia global de cataratas aumentará entre 0,6 y 0,8, lo que significa que el número de personas ciegas aumentará entre 10.000 y 15.000.
Dado que el freón tiene una vida útil promedio de cientos de años en la atmósfera, la mayoría de las emisiones permanecen en la atmósfera, la mayoría permanece en la troposfera y una pequeña porción se eleva hacia la estratosfera.
Las moléculas de freón en la troposfera son muy estables y casi no sufren reacciones químicas. Sin embargo, cuando suben a la estratosfera, se descompondrán bajo la acción de fuertes rayos ultravioleta. Las moléculas de freón que contienen cloro se disociarán en átomos de cloro y luego sufrirán una reacción en cadena con el ozono (los átomos de cloro reaccionan con las moléculas de ozono para generarse). moléculas de oxígeno y radical monóxido de cloro; el radical monóxido de cloro es inestable y rápidamente vuelve a convertirse en un átomo de cloro. El átomo de cloro reacciona con el ozono para formar oxígeno y radical monóxido de cloro...), destruyendo constantemente las moléculas de ozono.
Cl O3→O2 ClO ClO O→O2 Cl
Esto continúa y sigue y, como resultado, una molécula de clorofluoroón puede destruir hasta 100.000 moléculas de ozono.
El resultado global se puede expresar como una ecuación química:
2O3—→3O2 (Aunque la molécula de freón juega un papel similar al de un catalizador en la reacción, en sentido estricto no lo hace porque participa en la proceso de reacción. Pertenece a un catalizador).
Mecanismo de reacción:
Ozono bajo la acción de la luz ultravioleta (las condiciones de reacción no son fáciles de configurar, agréguelo usted mismo)
O3 —→ O2 O
Descomposición de clorofluorocarbonos (tomando como ejemplo CF2Cl2)
CF2Cl2 → CF2Cl?6?1?6?1Cl
Reacción en cadena de radicales libres
Cl?6?1 O3 —→ ClO?6?1 O2
ClO?6?1 O —→ Cl?6?1 O2
Reacción total: O3 O = 2O2
La constante dieléctrica del diclorodifluorometano freón es 2 y se puede utilizar un medidor de nivel de reflectometría en el dominio del tiempo de pulso para medir el nivel.