Gazy chłodnicze
Freony masowo stosowano jako ciecze chłodnicze w chłodziarkach, gaz nośny w aerozolowych kosmetykach i do produkcji spienionych polimerów, aż do momentu odkrycia, że są to substancje zubożające warstwę ozonową. Za szkodliwe dla środowiska powszechnie uznano je w latach 90. XX w., a ich produkcja i wykorzystanie zostały znacząco zredukowane. Słowo „freon” jest zarejestrowanym znakiem handlowym należącym do koncernu DuPont.
Freony, czyli chlorofluorowęglowodory (chlorofluorocarbons – CFC) to grupa chloro- i fluoropochodnych węglowodorów alifatycznych. Co to oznacza? Otóż część atomów wodoru została w nich zastąpiona chlorem i fluorem. Ponieważ są to związki alifatyczne, mogą tworzyć łańcuchy proste lub rozgałęzione.
Wynalazcą freonu był Thomas Midgley. Za najpopularniejszy freon uznawany jest 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, nie pozostawiając widocznych śladów wycieku. To powoduje, że nieszczelności trudno wykryć, jeśli 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). Jest on fluorowanym węglowodorem zawierającym niepodstawione atomy wodoru (nie zawiera chloru). Jego wzór sumaryczny to CH2FCF3.
R-134a pojawił się na początku lat 90. XX w. jako zamiennik R-12, z uwagi na szkodliwe działanie tego drugiego na warstwę ozonową. R-134a charakteryzuje się pomijalnymi potencjałami zmniejszania warstwy ozonowej ODP oraz zakwaszania deszczy (w wyższych partiach atmosfery R-134a w reakcji rodnikowej jest wolno przekształcany w kwas trifluorooctowy wykrywany w ilości kilku ng/l deszczu). Natomiast jego potencjał efektu cieplarnianego jest dość duży – jego GWP (global warming potential – współczynnik globalnego ocieplenia) dla 100 lat wynosi 1300.
Kontakt tetrafluoroetanu z ogniem lub powierzchniami o temperaturze powyżej 250°C może spowodować jego rozkład połączony z emisją toksycznych gazów, w tym fluorowodoru HF i fluorku karbonylu COF2.
2,3,3,3-Tetrafluoropropen znany jako HFO-1234yf, jest hydrofluoro-olefiną (HFO) o wzorze CH2=CFCF3. Sprzedawany jest pod nazwą Opteon YF przez firmę Chemours i jako Solstice YF przez firmę Honeywell. Charakteryzuje się on GWP100 na poziomie poniżej 1, w porównaniu z GWP = 1430 dla R-134a i GWP = 1 dla dwutlenku węgla. Ten bezbarwny gaz jest używany jako zamiennik czynnika chłodniczego R-134a, który stosuje się w klimatyzatorach samochodowych. Rozkłada się na trwałe zanieczyszczenia organiczne krótkołańcuchowe PFCA.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
WARTO WIEDZIEĆ
Kwasy perfluoroalkilokarboksylowe (PFCA) lub kwasy perfluorokarboksylowe są związkami o wzorze CnF(2n+1)CO2H, które należą do klasy substancji per- i polifluoroalkilowych. Najprostszym przykładem jest kwas trifluorooctowy.
Substancja | Czas życia w atmosferze [w latach] | GWP100 |
Dwutlenek węgla (CO2) | stwierdzenie niemożliwe | 1 |
Metan (CH4) | 12 (przy rozkładzie w atmosferze pozostaje CO2) | 23 |
Podtlenek azotu (N2O) | 144 | 296 |
Heksafluorek siarki (SF6) | 3200 | 22 200 |
Czterofluorek węgla (CF4) | 50 000 | 5700 |
CFC-12 (CCl2F2) | 100 | 10 600 |
HFC-134a (CH2FCF3) | 13,8 | 1430 |
HFO-1234yf (CH2=CFCF3) | 0,033 | 4 |
Źródło: IPCC, Piotr Kopeć – Politechnika Krakowska „Ekologiczne i ekonomiczne aspekty czynnika R1234yf jako zamiennika czynnika R134a, stosowanego w klimatyzacji samochodowej”