| 词条 | 氟里昂 |
| 释义 | § 基本简介 空调制冷剂——氟里昂 氟里昂，又名氟氯烃，英文：freon，几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称。氟里昂在常温下都是无色气体或易挥发液体，略有香味，低毒，化学性质稳定。其中最重要的是二氯二氟甲烷CCl2F2（F-12）。二氯二氟甲烷在常温常压下为无色气体；熔点－158℃ ，沸点－29.8℃，密度1.486克／厘米（－30℃）；稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚；与酸、碱不反应。二氯二氟甲烷可由四氯化碳与无水氟化氢在催化剂存在下反应制得，反应产物主要是二氯二氟甲烷，还有CCl3F和CClF3，可通过分馏将CCl2F2分离出来。由于氟利昂可能破坏大气臭氧层，已限制使用。目前地球上已出现很多臭氧层漏洞，有些漏洞以超过非洲面积，其中很大的原因是因为氟利昂的化学物质。 § 性质介绍 氟里昂制冷系统 人们最早使用的冷冻剂是二氧化硫和氨。在1.01×105Pa时，二氧化硫于－10℃液化，氢在－33℃液化。若在常温下，对二氧化硫施加2.525×105Pa，对氨施加8.888×105Pa，它们也能液化。这两种物质也都不能燃烧。但美中不足的是，它们都有强烈的刺激性气味，浓度大时还有毒性，并对金属有腐蚀作用。不过，它们的价格比较便宜，所以至今仍用于大型冷冻机中。 氟里昂在常温下都是无色气体或易挥发液体，略有香味，低毒，化学性质稳定。其中最重要的是二氯二氟甲烷CCl2F2（F-12）。二氯二氟甲烷在常温常压下为无色气体；熔点－158℃，沸点－29.8℃，密度1.486克／厘米（－30℃）；稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚；与酸、碱不反应。二氯二氟甲烷可由四氯化碳与无水氟化氢在催化剂存在下反应制得，反应产物主要是二氯二氟甲烷，还有CCl3F和CClF3，可通过分馏将CCl2F2分离出来。 无氟制冷剂 美国化学家密得烈经过长期的研究，终于制成了CCl2F2，即氟里昂-12。它的性能优于二氧化硫和氨。Cl2F2可由四氯化碳与无水氟化氢在催化剂存在下反应制得。用SbCl5催化时，CCl2F2产率为90％，CCl3F为9％，CClF3为0.5％；用FeCl3催化时，CCl2F2产率为75％，CCl3F为20％。 用氟里昂作冷冻剂，优点很多： （1）容易液化。如氟里昂-12，沸点－29.8℃；氟里昂-11，沸点－23.8℃； （2）没有气味，没有毒性。不像氨、二氧化硫那样，一旦管道漏气，就会产生强烈的刺激性气味，甚至造成事故； （3）不腐蚀金属，这一点也优于二氧化硫和氨； （4）跟大多数有机物不同，氟里昂不能燃烧，因而避免了发生火灾和爆炸的危险。 § 反应机理 臭氧在紫外线作用下：O3—→O2+O 氯氟烃分解（以CF2Cl2为例）：CF2Cl2→CF2Cl+Cl 自由基链反应：Cl+O3—→ClO+O2、ClO+O—→Cl+O2。 总反应：O3+O=2O2。二氯二氟甲烷氟里昂的介电常数为2，可以采用脉冲时域反射物位计进行物位测量。 § 主要用途 由于氯氟烃无味、无易燃性、无毒性、无腐蚀性及相当稳定，所以用途广泛。 压缩喷雾喷射剂 液态氯氟烃通常被加进喷漆及杀虫剂等压缩喷雾的容器。当使用者使用压缩喷雾时，容器内的压力会降低，导致液态氯氟烃气化，令内里的液体喷射出来。 清洁剂 氯氟烃能够溶解油脂，故被用作电子零件及金属用品的清洁剂。 冷冻剂 被用作冷冻剂的氯氟烃，被称为氟利昂。氟利昂气化时吸收大量内能，令附近环境变冷，所以成为冷藏器（例如冰箱及空调）的冷冻剂。 发泡剂 在制造发泡胶的过程中，氯氟烃被混合于塑胶中，成为发泡胶的气泡。 抗凝剂 氯氟烃也被加进汽油中，防止汽油因低温而凝结。 § 环境危害 氟里昂破坏臭氧层 氟利昂是臭氧层破坏的元凶，它是20世纪20年代合成的，其化学性质稳定，不具有可燃性和毒性，被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂，广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。20世纪80年代后期，氟利昂的生产达到了高峰，产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前，全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年，所以排放的大部分仍留在大气层中，其中大部分仍然停留在对流层，一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂，在上升进入平流层后，在一定的气象条件下，会在强烈紫外线的作用下被分解，分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应，不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。 根据资料，2003年臭氧空洞面积已达2500万平方公里。臭氧层被大量损耗后，吸收紫外线辐射的能力大大减弱，导致到达地球表面的紫外线明显增加，给人类健康和生态环境带来多方面的危害。据分析，平流层臭氧减少万分之一，全球白内障的发病率将增加0.6-0.8%，即意味着因此引起失明的人数将增加1万到1.5万人。 在对流层的氟利昂分子很稳定，几乎不发生化学反应。但是，当它们上升到平流层后，会在强烈紫外线的作用下被分解，含氯的氟里昂分子会离解出氯原子（称为“自由基”），然后同臭氧发生连锁反应（氯原子与臭氧分子反应，生成氧气分子和一氧化氯基；一氧化氯基不稳定，很快又变回氯原子，氯原子又与臭氧反应生成氧气和一氧化氯基……），不断破坏臭氧分子。 [1] § 禁止使用 由于氟利昂对臭氧层的破坏日益严重，故多个国家于1987年9月于加拿大蒙特利尔签署《蒙特利尔议定书》，分阶段限制氯氟烃的使用。由1996年1月1日起，氟利昂正式被禁止生产。 《蒙特利尔议定书》是一个对全球环保有重大意义的协定。自从这个呼吁保护臭氧层、淘汰ODS的议定书问世以来，20年里已有188个国家先后签署。作为缔约国之一，我国于2004年11月出台《中国Halon/CFCs/CTC生产加速淘汰计划》，主动将自己的“禁氟大限”从原定的2010年提前至2007年。[2] § 可行代用品 氯氟烃可被碳氢化合物取代，虽然不会破坏臭氧层，但具有一定的易燃性和毒性。 |
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