氟利昂
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又名：氟里昂，氟氯烴
英文：freon
幾種氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的總稱 。包括 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)等等。以上氟里昂在常溫下都是無色氣體或易揮發(fā)液體，略有香味，低毒，化學性質穩(wěn)定。其中最重要的是二氯二氟甲烷CCl2F2（F-12）。二氯二氟甲烷在常溫常壓下為無色氣體；熔點－158℃ ，沸點－29.8℃，密度1.486克／厘米（－30℃）；稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚；與酸、堿不反應。二氯二氟甲烷可由四氯化碳與無水氟化氫在催化劑存在下反應制得，反應產物主要是二氯二氟甲烷，還有CCl3F和CClF3，可通過分餾將CCl2F2分離出來。
目錄 |
氟利昂的作用
氟利昂主要用作制冷劑。它們的商業(yè)代號F表示氟代烴，第一個數(shù)字等于碳原子數(shù)減1（如果是零就省略），第二個數(shù)字等于氫原子數(shù)加1，第三個數(shù)字等于氟原子數(shù)目，氯原子數(shù)目不列。由于氟利昂可能破壞大氣臭氧層，已限制使用。目前地球上已出現(xiàn)很多臭氧層漏洞，有些漏洞已超過非洲面積，其中很大的原因是因為氟利昂的化學物質。
氟利昂的危害
氟利昂是臭氧層破壞的元兇，它是20世紀20年代合成的，其化學性質穩(wěn)定，不具有可燃性和毒性，被當作制冷劑、發(fā)泡劑和清洗劑，廣泛用于家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防器材等領域。20世紀80年代后期，氟利昂的生產達到了高峰，產量達到了144萬噸。在對氟利昂實行控制之前，全世界向大氣中排放的氟利昂已達到了2000萬噸。由于它們在大氣中的平均壽命達數(shù)百年，所以排放的大部分仍留在大氣層中，其中大部分仍然停留在對流層，一小部分升入平流層。在對流層相當穩(wěn)定的氟利昂，在上升進入平流層后，在一定的氣象條件下，會在強烈紫外線的作用下被分解，分解釋放出的氯原子同臭氧會發(fā)生連鎖反應，不斷破壞臭氧分子?？茖W家估計一個氯原子可以破壞數(shù)萬個臭氧分子。
根據(jù)資料，2003年臭氧空洞面積已達2500萬平方公里。臭氧層被大量損耗后，吸收紫外線輻射的能力大大減弱，導致到達地球表面的紫外線B明顯增加，給人類健康和生態(tài)環(huán)境帶來多方面的危害。據(jù)分析，平流層臭氧減少萬分之一，全球白內障的發(fā)病率將增加0.6-0.8%，即意味著因此引起失明的人數(shù)將增加1萬到1.5萬人。
由于氟利昂在大氣中的平均壽命達數(shù)百年，所以排放的大部分仍滯留在大氣層中，其中大部分停留在對流層，小部分升入平流層。
在對流層的氟利昂分子很穩(wěn)定，幾乎不發(fā)生化學反應。但是，當它們上升到平流層后，會在強烈紫外線的作用下被分解，含氯的氟里昂分子會離解出氯原子，然后同臭氧發(fā)生連鎖反應（氯原子與臭氧分子反應，生成氧氣分子和一氧化氯基；一氧化氯基不穩(wěn)定，很快又變回氯原子，氯原子又與臭氧反應生成氧氣和一氧化氯基……），不斷破壞臭氧分子。
Cl+O3→O2+ClO ClO+O→O2+Cl
如此周而復始，結果一個氯氟利昂分子就能破壞多達10萬個臭氧分子?？偟慕Y果，可以用化學方程式表示為：
2O3-→3O2 （在反應中氟里昂分子起到催化劑的作用）。
反應機理：
臭氧在紫外線作用下（反應條件不好打，自己加上）
O3 —→ O2 + O
氯氟烴分解（以CF2Cl2為例）
CF2Cl2 → CF2Cl? + ?Cl
自由基鏈反應
Cl? + O3 —→ ClO? + O2
ClO? + O —→ Cl? + O2
總反應：O3 + O = 2O2
二氯二氟甲烷 氟利昂的介電常數(shù)為2，可以采用脈沖時域反射物位計進行物位測量。
氟利昂的特性
1 氟利昂是一種透明、無味、無毒、不易燃燒、爆炸和化學性穩(wěn)定的制冷劑。不同的化學組成和結構的氟里昂制冷劑熱力性質相差很大，可適用于高溫、中溫和低溫制冷機，以適應不同制冷溫度的要求。
2 氟利昂對水的溶解度小，制冷裝置中進入水分后會產生酸性物質，并容易造成低溫系統(tǒng)的“冰堵”，堵塞節(jié)流閥或管道。另外避免氟里昂與天然橡膠起作用，其裝置應采用丁晴橡膠作墊片或密封圈。
3 常用的氟利昂制冷劑有R12、R22、R502及R134a，由于其他型號的制冷劑現(xiàn)在已經停用或禁用。在此不做說明。
4 氟利昂12（CF2CL2，R12）：是氟利昂制冷劑中應用較多的一種，主要以中、小型食品庫、家用電冰箱以及水、路冷藏運輸等制冷裝置中被廣泛采用。R12具有較好的熱力學性能，冷藏壓力較低，采用風冷或自然冷凝壓力約0.8-1.2KPa。R12的標準蒸發(fā)溫度為-29℃，屬中溫制冷劑，用于中、小型活塞式壓縮機可獲得-70℃的低溫。而對大型離心式壓縮機可獲得-80℃的低溫。近年來電冰箱的代替冷媒為R134a。
5 氟利昂22（CHF2CL，R22）：是氟里昂制冷劑中應用較多的一種，主要以家用空調和低溫冰箱中采用。R22的熱力學性能與氨相近。標準氣化溫度為-40.8℃，通常冷凝壓力不超過1.6MPa。R22不燃、不爆，使用中比氨安全可靠。R22的單位容積比R12約高60%，其低溫時單位容積制冷量和飽和壓力均高于R12和氨。近年來對大型空調冷水機組的冷媒大都采用R134a來代替。
6 氟里昂502（R502）：R502是由R12、R22以51.2%和48.8%的百分比混合而成的共沸溶液。R502與R115、R22相比具有更好的熱力學性能，更適用于低溫。R502的標準蒸發(fā)溫度為-45.6℃，正常工作壓力與R22相近。在相同的工況下的單位容積制冷量比R22大，但排氣溫度卻比R22低。R502用于全封閉、半封閉或某些中、小制冷裝置，其蒸發(fā)溫度可低達-55℃。R502在冷藏柜中使用較多。
7 氟利昂134a（C2H2F4，R134a）：是一種較新型的制冷劑，其蒸發(fā)溫度為-26.5℃。它的主要熱力學性質與R12相似，不會破壞空氣中的臭氧層，是近年來鼓吹的環(huán)保冷媒，但會造成溫室效應。是比較理想的R12替代制冷劑。
8 氟利昂R410A：是一種新型環(huán)保制冷劑，由兩種準共沸的混合物而成，工作壓力為普通R22空調的1.6倍左右，制冷（熱）效率更高，不破壞臭氧層。另外，采用新冷媒的空調在性能方面也會又一定的提高。R410A是目前為止國際公認的用來替代R22最合適的的冷媒，并在歐美，日本等國家得到普及。
9 氟利昂與水的關系：氟利昂和水幾乎完全相互不溶解，對水分的溶解度極小。從低溫側進入裝置的水分呈水蒸氣狀態(tài)，它和氟利昂蒸氣一起被壓縮而進入冷凝器，再冷凝成液態(tài)水，水以液滴壯混于氟利昂液體中，在膨脹閥處因低溫而凍結成冰，堵塞閥門，使制冷裝置不能正常工作。水分還能使氟里昂發(fā)生水解而產生酸，使制冷系統(tǒng)內發(fā)生“鍍銅”現(xiàn)象。
10氟利昂與潤滑油的關系：一般是易溶于冷凍油的，但在高溫時，氟利昂就會從冷凍油內分解出來。所以在大型冷水機組中的油箱里都有加熱器，保持在一定的溫度來防止氟里昂的溶解?！ ?/p>
氟利昂泄漏事件
非法啟動消防系統(tǒng)氟利昂泄漏
俄羅斯核潛艇事故調查委員會2008年11月10日宣布，造成20人死亡的俄羅斯核潛艇事故的初步原因是有人非法啟動消防系統(tǒng)。
俄羅斯濱海邊疆區(qū)聯(lián)邦總監(jiān)察員新聞秘書克謝尼婭.古先措娃表示，俄羅斯核潛艇事故調查委員會在大卡緬市舉行的事故調查會議上做出初步結論，造船廠員工8日在新型核潛艇試航時非法啟動了自動消防系統(tǒng)，氟利昂泄漏，造成20人死亡。死亡人員中有3名軍人和17名技術人員。此外，21人受傷，現(xiàn)正在醫(yī)院接受治療。
俄羅斯濱海邊疆區(qū)宣布11月11日為核潛艇事故死難者哀悼日。俄羅斯濱海邊疆區(qū)發(fā)言人解釋說：“由于核潛艇發(fā)生悲慘事故，邊疆區(qū)行政長官謝爾蓋.達爾金做出了這一決定。根據(jù)命令，哀悼日時邊疆區(qū)境內俄羅斯聯(lián)邦國旗應下半旗致哀，建議文化機構和廣播電視公司分別取消娛樂活動和娛樂節(jié)目。”
出事核潛艇是2008年9月份制造的8140噸級的“獵豹號”核潛艇。該潛艇使用1190MW級核反應堆驅動渦輪機，可以潛到水面以下450米。
此事件中消防系統(tǒng)使用的滅火劑應該是C2F4Br2，它是一種氟溴鹵烴，不叫氟利昂（如果上述對其定義準確的話）。氟利昂產品主要用在制冷等行業(yè)，消防很少使用。
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