Φυσικές ιδιότητες του Freon 12

Το Freon 12 είναι το εμπορικό σήμα Dupont για το χημικό διχλωροδιφθορομεθάνιο. Το Freon 12 και παρόμοιοι χλωροχλωράνθρακες αναγνωρίστηκαν αρχικά ως δυνητικά χρήσιμοι ως αντικατάσταση της αμμωνίας σε συστήματα ψύξης στις αρχές του 1900. Λόγω των μοναδικών ιδιοτήτων του, το Freon 12 ήταν ιδιαίτερα κατάλληλο για αυτό το σκοπό και χρησιμοποιήθηκε ευρέως ως ψυκτικό μέσο και επίσης ένα προωθητικό στα δοχεία ψεκασμού μέχρι το 1994, όταν απαγορεύτηκε στο Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ ως χημική ουσία που καταστρέφει το όζον.

Το Freon 12 είναι ένα άχρωμο αέριο σε θερμοκρασία δωματίου, αν και συνήθως συμπιέζεται σε υγροποιημένη μορφή. Είναι συνήθως άοσμο, αν και σε υψηλές συγκεντρώσεις στον αέρα (μεγαλύτερο από 20 τοις εκατό κατ 'όγκο) έχει μια ελαφριά μυρωδιά αιθέρα. Έχει τον χημικό τύπο CF2Cl2 και μοριακό βάρος 120,91 γραμμάρια ανά γραμμομόριο. Το Freon είναι ελαφρώς διαλυτό στο νερό σε επίπεδο περίπου 0,3 γραμμάρια ανά λίτρο σε θερμοκρασία δωματίου. Έχει υψηλή πίεση ατμών 568 kiloPascals σε θερμοκρασία δωματίου και εξατμίζεται εύκολα σε αυτή τη θερμοκρασία. Έχει πολύ χαμηλό σημείο τήξης -158 βαθμούς Κελσίου και σημείο βρασμού -30 βαθμούς. Ως υγρό έχει πυκνότητα 1,486 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό.

Το Freon 12 είναι πολύ αδρανές και δεν αντιδρά. Είναι επίσης άφλεκτο. Η αρχική διαδικασία που χρησιμοποιήθηκε για τη σύνθεση του Freon 12 σε εργαστηριακή κλίμακα βασίστηκε στην αντίδραση τετραχλωράνθρακα με υδροφθορικό οξύ και έναν καταλύτη ως εξής: CCl4 + HF + SbF3Cl2 (καταλύτης) -> CFCl3 + CF2Cl2 (Freon-12) + HCl. Αν και το Freon 12 είναι μη αντιδραστικό, έχει αποδειχθεί ότι είναι μια ισχυρή χημική ουσία που καταστρέφει το όζον όταν διανέμεται στο άνω μέρος ατμόσφαιρα. Η αντίδραση που οδηγεί σε μείωση του όζοντος περιλαμβάνει επίθεση σε ένα μόριο Freon 12 από υπεριώδες φως, οδηγώντας στη δημιουργία μιας ρίζας χλωρίου που στη συνέχεια αντιδρά με το όζον για να το αλλάξει σε οξυγόνο.

Το Freon 12 έχει πολλές θερμοδυναμικές ιδιότητες που το καθιστούν κατάλληλο για χρήση ως ψυκτικό. Αυτά ελήφθησαν ιδιαίτερα υπόψη όταν δοκιμάζονταν ως υποκατάστατο της αμμωνίας. Το πιο σημαντικό, η λανθάνουσα θερμότητα της εξάτμισης είναι 22 κιλά ανά γραμμομόριο, η οποία είναι ελαφρώς χαμηλότερη από την τιμή των 24 κιλό ανά γραμμομόριο για αμμωνία. Άλλες θερμοδυναμικές ιδιότητες του Freon 12 είναι συγκεκριμένες θερμοχωρητικότητα (Cp) στους 30 βαθμούς Κελσίου των 74 Joules ανά mole - βαθμός Kelvin και θερμική αγωγιμότητα στους 0 βαθμούς Κελσίου 9,46 milliwatts ανά μέτρο - βαθμός Kelvin.

Το Freon 12 θεωρείται γενικά ασφαλές και μη τοξικό σε κανονικές συνθήκες. Η τοξικότητα λόγω της χρόνιας έκθεσης με από του στόματος λήψη από αρουραίους προσδιορίστηκε να συμβεί στο επίπεδο των 380 χιλιοστογραμμάρια ανά χιλιόγραμμο σωματικού βάρους. Ο κύριος κίνδυνος ασφάλειας που παρουσιάζεται από το Freon 12 είναι ως ασφυξικός σε καταστάσεις όπου το Freon 12 εκτοπίζει τον αναπνεύσιμο αέρα. Ωστόσο, η εισπνοή του αερίου σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις μπορεί επίσης να προκαλέσει αναισθησία. Παρατηρήσιμα αποτελέσματα στον άνθρωπο παρατηρούνται στην περιοχή των 500-1.000 μερών ανά εκατομμύριο στον αέρα. Αν και γενικά δεν αντιδρά, το Freon-12 μπορεί να αντιδράσει με αλουμίνιο και μπορεί να σχηματίσει προϊόντα τοξικής αποικοδόμησης όπως το υδροχλωρικό οξύ όταν εκτίθεται σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες.