Freony , freony - technický název pro skupinu halogenovaných derivátů nasycených uhlovodíků (především metanu a ethanu ) používaných jako chladiva , hnací plyny , nadouvadla, rozpouštědla . Nejčastěji je vodík v alkanech nahrazen fluorem , ale může být také nahrazen chlorem , bromem a (méně často) jodem [1] .
V roce 1928 se americkému chemikovi z General Motors Research Corporation Thomasi Midgleymu ( 1889-1944 ) podařilo ve své laboratoři izolovat a syntetizovat chemickou sloučeninu, která se později stala známou jako Freon. Po nějaké době společnost Kinetic Chemical Company , která se zabývala průmyslovou výrobou nového plynu - Freon-12, zavedla označení chladiva písmenem R ( Chladivo - chladič, chladivo ). Tento název se rozšířil a postupem času se celý název chladiv začal psát ve složené verzi - ochranná známka výrobce a obecně přijímané označení chladiva . Například: Značka GENETRON®AZ-20 odpovídá chladivu R-410A , které se skládá z chladiv R-32 (50 %) a R-125 (50 %) . Existuje také ochranná známka se stejným názvem jako chemická sloučenina - FREON® (Freon), jejímž hlavním držitelem autorských práv byl dříve DuPont ( DuPont ) a nyní The Chemours Company ( Chemours ), vytvořená na základě jednoho z divize dupont. Tato shoda v názvu dodnes vyvolává zmatky a kontroverze – je možné libovolná chladiva nazývat slovem freon ?
Celkem je známo více než 40 různých freonů; většina z nich se používá v průmyslu. Název „freon“ od společnosti DuPont (USA) se v literatuře používá již řadu let jako obecný odborný termín pro chladiva. V SSSR a Ruské federaci se častěji používal termín „freony“ [2] . Většina freonů jsou halogenované uhlovodíky. Výjimečně jsou někdy do kategorie freonů zahrnuty isobutan , cyklopentan a propan , protože tyto látky jsou také široce používány jako složka chladiv.
Freony jsou bezbarvé plyny nebo kapaliny bez zápachu . Vysoce rozpustný v nepolárních organických rozpouštědlech , velmi špatně rozpustný ve vodě a dalších polárních rozpouštědlech .
Hlavní fyzikální vlastnosti freonů metanové řady [2]| Chemický vzorec | název | Technické označení | Teplota tání, °C | Bod varu, °C | Relativní molekulová hmotnost |
|---|---|---|---|---|---|
| CFH3 _ | fluormethan | R-41 | -141,8 | -79,64 | 34,033 |
| CF2H2 _ _ _ | difluormethan | R-32 | -136 | -51,7 | 52,024 |
| CF3H _ _ | trifluormethan | R-23 | -155,15 | -82,2 | 70,014 |
| CF4 _ | tetrafluormethan | R-14 | -183,6 | -128,0 | 88,005 |
| CFClH 2 | fluorchlormethan | R-31 | — | -9 | 68,478 |
| CF2ClH _ _ | chlordifluormethan | R-22 | -157,4 | -40,85 | 86,468 |
| CF3Cl _ _ | trifluorchlormethan | R-13 | -181 | -81,5 | 104,459 |
| CFCl2H _ _ | fluordichlormethan | R-21 | -127 | 8.7 | 102,923 |
| CF2Cl2 _ _ _ | difluordichlormethan | R-12 | -155,95 | -29,74 | 120,913 |
| CFCl3 _ | fluortrichlormethan | R-11 | -110,45 | 23,65 | 137,368 |
| CCl 4 | tetrachlormethan | R-10 | -22,87 | 76,75 | 153,82 |
| CF 3 Br | trifluorbrommethan | R-13B1 | -174,7 | -57,77 | 148,910 |
| CF2Br2 _ _ _ | difluordibrommethan | R-12B2 | -141 | 24.2 | 209,816 |
| CF2ClBr _ _ | difluorchlorbrommethan | R-12B1 | -159,5 | -3,83 | 165,364 |
| CF2BrH _ _ | difluorbrommethan | R-22B1 | — | -15.7 | 130,920 |
| CFCl2Br _ _ | fluordichlorbrommethan | R-11B1 | — | 51.9 | 181,819 |
| CF 3 I | trifluorjodmethan | R-13I1 | — | -22.5 | 195,911 |
Čisté freony jsou za standardních podmínek relativně inertní (s výjimkou bezhalogenových freonů-alkanů a cykloalkanů) - nehoří na vzduchu , nejsou výbušné ani při kontaktu s otevřeným plamenem , ale mohou aktivně interagovat s alkáliemi a alkáliemi kovy zeminy , čistý hliník , hořčík a jeho slitiny. Při teplotách nad 250 °C mohou freony interagovat s těmito kovy a vytvářet chlorovodík (a/nebo fluorovodík ), fosgen , karbonylfluorid a další vysoce toxické dusivé látky.
Některé freony jsou odolné vůči kyselinám a zásadám .
Podle stupně dopadu na ozonovou vrstvu se freony (freony) dělí do následujících skupin:
| Skupina | Třída připojení | Freony (freony) | Dopad na ozónovou vrstvu |
|---|---|---|---|
| A | Chlorfluoruhlovodíky (ClFC) | R-11 , R-12 , R-13, R-111,
R-112, R-113 , R-113a , R-114, R-115 |
Způsobit narušení ozonové vrstvy |
| Bromofluorované uhlovodíky (BrFC) | R-12B1, R-12B2, R-113B2, R-13B2,
R-13B1, R-21B1, R-22B1, R-114B2 | ||
| B | Chlorfluoruhlovodíky (HClFC) | R-21, R-22 , R-31, R-121, R-122, R-123, R-124,
R-131, R-132, R-133, R-141, R-142v , R-151, R-221, R-222, R-223, R-224, R-225, R-231, R-232, R-233 |
Způsobit mírné poškozování ozónové vrstvy |
| C | Fluorované uhlovodíky (HFC) | R-23, R-32, R-41, R-125, R-134, R-143,
R-152, R-161, R-227, R-236, R-245, R-254 |
Freony bezpečné pro ozón (freony) |
| Fluorované uhlovodíky (perfluorované uhlovodíky)
(CF) |
R-14 , R-116, R-218, R-C318 |
Nejběžnější připojení jsou:
Podle mezinárodní normy ISO 817:1974 se technické označení freonu (freon) skládá z písmene R (od slova chladivo) a digitálního označení:
Příklad: Tetrafluorethan R134A (C2H2F4 ) ( C2-1 = 1;H2 + 1 = 3;F4 = 4 )
Fyziologický účinek freonů na lidský organismus je velmi odlišný v závislosti na chemické povaze konkrétní sloučeniny a může se lišit od téměř neutrálních (např. tetrafluormethan) až po vysoce toxické (např. trifluorbrommethan). Obecně mají freony dusivý účinek, protože nepodporují dýchání . Některé freony mohou mimo jiné ovlivnit kardiovaskulární a nervový systém a způsobit rozvoj křečí cév a svalů v kombinaci s přetrvávajícími poruchami mikrocirkulace krve.
Některé sloučeniny mohou narušit fungování vápníkových kanálů a jsou také schopny se hromadit v těle díky vysoké lipofilitě a koncentraci v tukové tkáni a buněčných membránách. Zvláště nebezpečné jsou následky akutní a subakutní otravy a také otravy chronické. V takových případech jsou zvláště vážně postižena játra a poté ledviny . Membrány plic mohou být také zničeny, zejména v přítomnosti nečistot organických rozpouštědel a tetrachlormethanu - vzniká emfyzém a jizvy. Chronická expozice a otrava středními a nízkými koncentracemi toxických chladiv může vést k narušení endokrinního systému a metabolismu v těle.
Předpokládalo se, že jedním z důvodů poklesu ozonu ve stratosféře a vzniku ozónových děr je produkce a používání freonů obsahujících chlór a brom [3] . Když se po použití uvolní do atmosféry, pod vlivem ultrafialového záření ze Slunce se rozkládají. Uvolněné složky aktivně interagují s ozonem v halogenovém cyklu rozpadu atmosférického ozonu.
Podpis a ratifikace Montrealského protokolu zeměmi OSN vedly ke snížení produkce freonů poškozujících ozonovou vrstvu.
V důsledku škodlivých účinků freonu R-22 poškozujícího ozónovou vrstvu jeho používání rok od roku klesá v USA [4] a v Evropě , kde je od roku 2010 oficiálně zakázáno používat tento freon. Od roku 2011 Rusko přestalo dovážet chladicí zařízení, včetně průmyslových a poloprůmyslových klimatizací pracujících na tomto freonu, samotný freon se však v zemi stále vyrábí. [5] . Freon R-22 by měl být nahrazen freonem R-410A , stejně jako retrofity R-407C , R-422D . Od roku 2021 se v důsledku zpřísnění pravidel [6] EHS o dovozu a vývozu chladiv stal nejčastěji používaným freonem R-290 (propan).
Až do roku 1992 používaly autoklimatizace typ freonu R-12 (difluordichlorethan), ale věřilo se, že je škodlivý pro ozonovou vrstvu, takže R-134 (tetrafluorethan), který je považován za bezpečný pro ozonovou vrstvu Země, byl používané pro tyto účely [7] .
Skleníková aktivita ( anglicky GWP - GWP ) freonů se v závislosti na značce pohybuje od 1300 do 8500krát vyšší než u oxidu uhličitého se stejnými objemy. Hlavním zdrojem freonů jsou chladicí jednotky a aerosoly.
| Klimatizační a chladicí zařízení | |
|---|---|
| Fyzikální principy činnosti |
|
| Podmínky | |
| Typy chladicích zařízení |
|
| Druhy tvrdé měny |
|
| Typy zařízení | |
| Chladiče | |
| Typy vnitřních jednotek SLE | |
| Chladiva |
|
| Komponenty | |
| Vedení přenosu tepelné energie | |
| Související kategorie |
|