Klorodifluorometan

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
Klorodifluorometan
Chlorodifluoromethane-2D-skeletal.png
Chlorodifluoromethane-3D-vdW.png
IUPAC-ime Klorodifluorometan
Druga imena Difluoromonoklorometan, Monoklorodifluorometan, HCFC-22, R-22, Genetron 22, Freon 22, Arcton 4, Arcton 22, UN 1018,
Identifikatorji
Številka CAS 75-45-6
PubChem 6372
EINECS število 200-871-9
KEGG D03789
RTECS število PA6390000
SMILES
InChI
ChemSpider 6132
Lastnosti
Molekulska formula CHClF2
Molekulska masa 86.47 g/mol
Videz Brezbarven plin
Gostota 3.66 kg/m3 pri 15°C, plin
Tališče

-175.42 °C, -17269 K, -31544 °F

Vrelišče

-40.7 °C, -134 K, -701 °F

Topnost (voda) 0.7799 vol/vol pri 25 °C; 3.628 g/L
log P 1.08
Parni tlak 908 kPa pri 20 °C
kH 0.033 mol.kg-1.bar-1
Struktura
Oblika molekule Tetraedrična
Nevarnosti
Glavne nevarnosti Nevaren za okolje (N), nevaren za centralni živčni sistem, kancerogen
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
1
1
 
R-stavki Predloga:R59
S-stavki (S23) S24 S25 Predloga:S59
Temperatura
samovžiga
632 °C
Če ni navedeno drugače, podatki veljajo za
material v standardnem stanju (pri 25 °C, 100 kPa)

Klorodifluorometan oziroma difluoromonoklorometan je halogeniran klorofluoroogljikovodik (HCFC). Ta brezbarvni plin je bolj znan pod imenom HCFC-22 oziroma R-22. Še nedolgo nazaj se je zelo uporabljal v klimatskih napravah kot hladilni plin. Z letom 2010 je ta plin prepovedan za prodajo, saj je toplogredni plin, širi ozonsko luknjo in ima velik vpliv na globalno segrevanje. R-22 je vsestranski intermediat v industrijski fluoroorganski kemiji, na primer kot vmesna stopnja v pridobivanju tetrafluoroetilena.

Proizvodnja in uporaba[uredi | uredi kodo]

Klorodifluorometan pridobivamo iz kloroforma:

HCCl3 + 2 HF → HCF2Cl + 2 HCl

Glavni namen R-22 je pridobivanje tetrafluoroetilena. Ta pretvorba vključuje pirolizo pri čemer dobimo difluorokarben, ki dimerizira:[1]

2 CHClF2 → C2F4 + 2 HCl

To spojino dobimo tudi pri reakciji difluorokarbena z močno bazo, kateri se uporablja v laboratorijih kot vir tega reaktivnega intermediata.

Pri pirolizi R22 v prisotnosti klorofluorometana dobimo heksafluorobenzen.

Vpliv na okolje[uredi | uredi kodo]

Klorodifluorometan relativno malo škoduje ozonskemu plašču (0,055 ODP)[2], zato se je uporabljal kot alternativa za CFC-11 (R-11) in CFC-12 (R-12), saj sta slednja zelo škodljiva. Vendar pa tudi ta manjši potencial tanjšanja ozonskega plašča ni več sprejemljiv.

Dodatno okoljevarstveno skrb predstavlja njegov visok GWP (global warming depletion - potencial globalnega segrevanja), ki je 1800 krat višji od GWP ogljikovega dioksida.[3] HFC plini, kot je naprimer R-410A ima zelo visok GWP, vendar pa je njegov ODP (ozone depletion potencial) 0. Za primerjavo: GWP propana (R-290) je samo 3.

EPA program opuščanja[uredi | uredi kodo]

Kratica EPA (Environmental Protection Agency) pomeni Ameriška okoljevarstevena agencija.

Postopoma se bo ta plin ukinil saj to zahteva Montrealski protokol, zato bo moral biti le ta nadomeščen z drugimi plini, ki imajo nižji potencial tanjšanja ozonske plasti (ODP), naprimer s propanom (R-290), R-410A (Azeotropna mešanica difluorometana in pentafluoroetana), R-507A, R-134a (1,1,1,2-tetrafluoretan), R-407C in R-409A.[4]

  • Zakon stopi v veljavo (1.1.2004): Montrealski protokol zahteva, da ZDA zmanjša porabo HCFC za 35 odstotkov. Od 1. januarja 2003, EPA prepove proizvodnjo in uvoz HCFC-141b, najbolj škodljivega ozonu od HCFC plinov

Ta ukrep je Združenim državam Amerike omogočil izpolniti njihove obveznosti do Montrealskega protokola. EPI je uspelo izdati 100% osnovnih nadomestil podjetjem za proizvodnjo in uvoz HCFC-22 in HCFC-142B.

  • V veljavo stopi nov zakon (1.1.2010): Montrealski protokol zahteva, da ZDA zmanjša porabo HCFC za 75 odstotkov od izhodiščne vrednosti. Podjetja lahko proizvajajo in uvažajo R-22 samo za servisne namene že obstoječih naprav. R-22 se ne sme več uporabljati v novih napravah. Rezultat tega je, da se proizvajalci HVAC sistemov ne smejo več posluževati uporabi tega plina v klimatskih napravah ali toplotnih črpalkah.
  • Zakon začne veljati 1.1.2015: Montrealski protokol zahteva, da ZDA zmanjša porabo HCFC za 90 odstotkov od izhodiščne vrednosti.
  • Zakon začne veljati 1.1.2020: Montrealski protokol zahteva, da ZDA zmanjša porabo HCFC za 99,5 odstotkov od izhodiščne vrednosti. Hladilni plin, ki je bil zajet in recikliran oziroma predelan, se bo lahko po letu 2020 še uporabljal za servisiranje obstoječih sistemov, vendar pa bo prozizvodnja R-22 prepovedana kemijskim podjetjem.

V Evropi je 1. januarja 2010 postalo nezakonito proizvajati R-22, prodajati, uvažati ali ga uporablajti v novi opremi oziroma ga predhodno polniti v novo opremo. Leta 2015 se bo proizvodnja in uvoz HCFC-22 po svetu omejila na 10 odstotkov, glede na vse državne ravni porabe v letu 1989. V letu 2020 pa bo proizvodnja in uvoz HCFC-22 nezakonita. Za nedoločen čas pa se bo lahko uporabljal recikliran HCFC-22 za storitve na obstoječi opremi.

Fizikalne lastnosti[uredi | uredi kodo]

Stara jeklenka, v kateri se je skladiščil hladilni plin R-22, do leta 2010, ko je v veljavo stopila nova zakonodaja s področja varovanja okolja.
Lastnost Vrednost
Gostota (ρ) pri -69 °C (tekočina) 1.49 g.cm−3
Gostota (ρ) pri -41 °C (tekočina) 1.413 g.cm−3
Gostota (ρ) pri -41 °C (plin) 4.706 kg.m−3
Gostota (ρ) pri at 15 °C (plin) 3.66 kg.m−3
Specifična teža pri 21 °C (plin) 3.08 (zrak = 1)
Specifična prostornina (ν) pri 21 °C (plin) 0.275 m³.kg−1
Gostota (ρ) pri 15 °C (plin) 3.66 kg.m−3
Trojna točka temperature (Tt) -157.39 °C (115.76 K)
Kritična temperatura (Tc) 96.2 °C (369.3 K)
Kritični tlak (pc) 4.936 MPa (49.36 bar)
Kritična gostotac) 6.1 mol.l−1
Latentna toplpta uparjanja (lv) pri vrelišču (-40.7 °C) 233.95 kJ.kg−1
Toplotna kapaciteta pri konstantem tlaku (Cp) in pri 30 °C (86 °F) 0.057 kJ.mol−1.K−1
Toplotna kapaciteta pri konstantem volumnu (Cv) in pri 30 °C (86 °F) 0.048 kJ.mol−1.K−1
Razmerje toplotne kapacitete (γ) pri 30 °C (86 °F) 1.178253
Stisljivostni faktor (Z) at 15 °C 0.9831
Acentrični faktor (ω) 0.22082
Molekulski dipolni moment 1.458 D
Viskoznost (η) pri 0 °C 12.56 µPa.s (0.1256 cP)
Potencial tanjšanja ozonske plasti (ODP) 0.055 (CCl3F = 1)
Potencial globalnega segrevanja (GWP) 1810 (CO2 = 1)

Ima dve alotropni obliki: kristalna II pod 59K in kristalna I nad 59K do 115,73K.

Glej tudi[uredi | uredi kodo]

Zunanje povezave[uredi | uredi kodo]

Opombe in viri[uredi | uredi kodo]

  1. ^ Günter Siegemund, Werner Schwertfeger, Andrew Feiring, Bruce Smart, Fred Behr, Herward Vogel, Blaine McKusick "Fluorine Compounds, Organic" Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2002. DOI: 10.1002/14356007.a11_349
  2. ^ The Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer. UNEP, 2000. ISBN 92-807-1888-6
  3. ^ IPCC (2007), Changes in Atmospheric Constituentsand in Radiative Forcing, http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-chapter2.pdf
  4. ^ EPA Phase-out including R-22 http://www.epa.gov/ozone/title6/phaseout/22phaseout.html