Freooni füüsikalised omadused 12

Freoon 12 on kemikaali diklorodifluorometaani kaubamärk Dupont. Freoon 12 ja sarnased klorofluorosüsivesinikud tunnistati esmakordselt potentsiaalselt kasulikuks jahutussüsteemides ammoniaagi asendamiseks 1900. aastate alguses. Oma unikaalsete omaduste tõttu oli freoon 12 selleks otstarbeks eriti sobiv ja seda kasutati väga laialdaselt külmutusagensina ja ka raketikütus pihustipurkides kuni 1994. aastani, mil see oli Montreali protokolli kohaselt osoonikihti kahandava kemikaalina keelatud.

Freoon 12 on toatemperatuuril värvitu gaas, ehkki see surutakse tavaliselt kokku veeldatud kujul. Tavaliselt on see lõhnatu, ehkki kõrgetel kontsentratsioonidel õhus (üle 20 mahuprotsendi) on sellel nõrk eetrilaadne lõhn. Selle keemiline valem on CF2Cl2 ja molekulmass on 120,91 grammi mooli kohta. Freoon lahustub vees vähe, toatemperatuuril umbes 0,3 grammi liitri kohta. Selle aururõhk on toatemperatuuril 568 kiloPascali ja sellel temperatuuril aurustub kergesti. Selle sulamistemperatuur on väga madal –158 kraadi Celsiuse järgi ja keemistemperatuur –30 kraadi. Vedelana on selle tihedus 1,486 grammi kuupsentimeetri kohta.

Freoon 12 on väga inertne ja ei reageeri. See on ka mittesüttiv. Algne protsess, mida kasutati freooni 12 laboratoorses skaalas sünteesimiseks, põhines süsiniktetrakloriidi reaktsioonil vesinikfluoriidhappe ja katalüsaatoriga järgmiselt: CCl4 + HF + SbF3Cl2 (katalüsaator) -> CFCl3 + CF2Cl2 (freoon-12) + HCI. Kuigi freoon 12 ei reageeri, on see ülemise osa jaotamisel osutunud võimsaks osooni kahandavaks kemikaaliks õhkkond. Reaktsioon, mis viib osooni kahanemiseni, hõlmab UV-kiirguse rünnakut freoon 12 molekulile, mis viib klooriradikaali tekkele, mis seejärel reageerib osooniga, muutes selle hapnikuks.

Freoonil 12 on mitmeid termodünaamilisi omadusi, mis muudavad selle kasutamiseks külmutusagensina. Neid võeti eriti arvesse ammoniaagi asendajana katsetamisel. Kõige tähtsam on see, et selle varjatud aurustumissoojus on 22 kilodžauli mooli kohta, mis on vaid veidi alla ammoniaagi 24 kilodžauli mooli kohta. Freooni 12 muud termodünaamilised omadused on spetsiifilised soojusmahtuvus (Cp) 30 kraadi juures 74 džauli mooli - Kelvini kraadi ja soojusjuhtivus 0 kraadi juures 9,46 millivatti meetri kohta Kelvini kraadi.

Freooni 12 peetakse tavaliselt normaalsetes tingimustes ohutuks ja mittetoksiliseks. Rottide suukaudsel manustamisel tekkis kroonilisest kokkupuutest tingitud toksilisus 380 milligrammi kilogrammi kehakaalu kohta. Freooni 12 peamine ohutusoht on lämmatav olukordades, kus freoon 12 tõrjub hingavat õhku. Gaasi sissehingamine madalamal kontsentratsioonil võib aga põhjustada ka anesteesiat. Inimestel täheldatav mõju on õhus vahemikus 500–1000 miljondikosa. Ehkki üldiselt ei reageeri, võib freoon-12 reageerida alumiiniumiga ja moodustada väga kõrgetel temperatuuridel kokkupuutel toksilisi laguprodukte, näiteks vesinikkloriidhapet.