Фреони, Визначення та властивості, Фреони та атмосферний озон - Транскордонні проблеми токсикології
Визначення та властивості
Хлорпохідні метану та етену, в яких усі атоми водню заміщені атомами хлору та фенолу, визначаються назвоюфреони. Хлорпохідні метану та етену, які додатково містять атоми брому, називаютьсягаллонами. охолоджувальної). У професійній літературі замість описових назв використовуються буквено-цифрові абревіатури, що відображають склад сполуки (Cl, F, Br, а також кількість окремих складових. Наприклад, CFC-11 означає CC13F. Букви-символи CFC означають хлорфторвуглеводень (англ, chlorofluorocarbon) 4> ), остання цифра відповідає кількості атомів фтору, інші приклади наведені в таблиці 4.6.
Характеристика деяких хлорвуглеводнів за Щепанець-Ценцяк [24]
Відносний потенціал знищення озону
Середній час перебування в атмосфері (роки)
Враховуючи свої фізико-хімічні властивості (нетоксичні, негорючі, невибухові, хімічно нейтральні, термічно дуже стійкі) фреони знайшли широке застосування. Вони використовуються як охолоджувальне середовище в холодильному та акліматизаційному устаткуванні, як гази, виштовхують косметичні та лікарські засоби з аерозольних ємностей. Фреони використовуються при виробництві поліуретанових пін та ізолюючих матеріалів. Деякі фреони застосовуються як розчинники. Сполуки, що містять бром, що входять до складу засобів гасіння пожеж. Галони також використовуються як присадка до палива, що запобігають стуку.
Фреони та атмосферний озон
Способи використання фреонів, наприклад, аерозолі, засоби для гасіння пожеж, полегшують їхнє виділення в атмосферу.летючості). Враховуючи свою хімічну інертність у низькому о
прошарку атмосфери (тропосфері), фреони не вступають у жодні реакції. Перебуваючи у ній довго, навіть десятки років (табл. 4.6), вони згодом проникають у стратосферу. У стратосфері молекули фреонів адсорбують випромінювання із довжиною хвилі менше 220 нм. Це високоенергетичне ультрафіолетове випромінювання не доходить до тропосфери, оскільки абсорбується киснем та озоном у низькій частині стратосфери. Отже, фотохімічні реакції починаються лише у стратосфері. Порушено після адсорбції випромінювання молекула фреону зазнає фотохімічних змін. Починаються вони із розірвання її найслабшого зв'язку, тобто зв'язку С-С1:
(A)
Вільний атом хлору є дуже хімічно активним, він може атакувати озон, розкладаючи його:
(B)
(C)
Оксид хлору входить у реакцію з вільним атомом кисню:
(D)
звільняючи радикал Сl, який замикає цикл, знову беручи участь у реакції розкладання озону (b). У цикл реакцій (bd) включаються інші слідові складові атмосфери, наприклад, оксиди азоту, додатково ускладнюючи. В результаті наведених вище реакцій концентрація озону в стратосфері зменшується. Окремі фреони з різною продуктивністю зазнають реакції створення хлоррадикалів (а).
До кількісного опису цієї продуктивності стосується відносний потенціал знищення озону. Він визначається як відношення кількості озону, знищеного в результаті тривалої емісії даного фреону, у кількості, знищеної в результаті тривалої емісії таких же кількостей Трихлорфторметан CC13F (табл. 4.6). Знищення озону стратосфери викликає створення озонових дірок, тобто просторів із зменшеною концентрацією озону. Зниженняконцентрації озону в нижньому шарі стратосфери збільшує можливості емісій випромінювання з λ