Фреони, Определение и свойства, Фреони и атмосферен озон - Трансгранични проблеми на токсикологията
Определение и свойства
Хлорните производни на метана и етена, в които всички водородни атоми са заменени с хлорни и фенолни атоми, се определят с иметофреони. Хлорните производни на метана и етена, които допълнително съдържат бромни атоми, се наричат галони.Хлорните производни, които се използват в хладилната техника, се обозначават допълнително с букватаR(на английски,refrigercant -cooling joint). В професионалната литература вместо описателни имена се използват буквено-цифрови съкращения, отразяващи състава на съединението (Cl, F, Br, както и броя на отделните компоненти. Например CFC-11 означава CC13F. CFC буквите означават хлорофлуоровъглеводород (на английски,chlorofluorocarbon), последната цифра съответства на броя на флуорните атоми. Други примери са дадени в таблица 4.6.
Охарактеризиране на някои хлоровъглеводороди от Szczepanets-Tsenciak [24]
Относителен потенциал за изчерпване на озоновия слой
Средно време на престой в атмосферата (години)
Предвид техните физични и химични свойства (нетоксични, незапалими, неексплозивни, химически неутрални, термично много стабилни), фреоните са широко използвани. Те се използват като охлаждаща среда в хладилни и аклиматизационни съоръжения, тъй като газовете изтласкват козметика и лекарства от аерозолни контейнери. Фреоните се използват при производството на полиуретанови пени и изолационни материали. Някои фреони се използват като разтворители. Съединения, съдържащи бром, които са част от пожарогасителни агенти. Галоните се използват и като антидетонационна добавка към горивото.
Фреони и атмосферен озон
Начините за използване на фреони, например аерозоли, пожарогасителни агенти, улесняват изпускането им в атмосферата (порадилетливост). Като се има предвид неговата химическа инертност при ниско o
слоеве на атмосферата (тропосфера), фреоните не влизат в никакви реакции. Намирайки се в него дълго време, дори десетки години (Таблица 4.6), те в крайна сметка проникват в стратосферата. В стратосферата молекулите на фреона адсорбират радиация с дължина на вълната под 220 nm. Тази високоенергийна ултравиолетова радиация не достига тропосферата, тъй като се абсорбира от кислорода и озона в ниската стратосфера. И така, фотохимичните реакции започват само в стратосферата. Възбудена след адсорбцията на радиация, молекулата на фреона претърпява фотохимични промени. Те започват с прекъсването на най-слабата му връзка, тоест връзката C-C1:
(А)
Свободният хлорен атом е много реактивен, той може да атакува озона, като го разлага:
(Б)
(° С)
Хлорният оксид реагира със свободен кислороден атом:
(Д)
освобождавайки радикала Cl •, който затваря цикъла, отново участвайки в реакцията на разлагане на озона (b). Други микроелементи на атмосферата, като азотни оксиди, се включват в реакционния цикъл (bd), което допълнително го усложнява. В резултат на горните реакции концентрацията на озон в стратосферата намалява. Отделни фреони с различна производителност изпитват реакциите на създаване на хлорни радикали (a).
Така нареченият относителен потенциал за изчерпване на озоновия слой е свързан с количественото описание на тази продуктивност. Определя се като съотношението на количеството озон, унищожен в резултат на дългосрочно излъчване на този фреон, към количеството, унищожено в резултат на дългосрочно излъчване на същите количества трихлорфлуорометан CC13F (Таблица 4.6). Разрушаването на стратосферния озон води до създаването на озонови дупки, тоест пространства с намалена концентрация на озон. упадъкконцентрацията на озон в долната стратосфера увеличава възможността за излъчване на радиация с λ