Freonin fysikaaliset ominaisuudet 12

Freoni 12 on Dupont-tuotenimi kemialliselle diklooridifluorimetaanille. Freoni 12 ja vastaavat kloorifluorihiilivedyt tunnistettiin ensimmäisen kerran mahdollisesti käyttökelpoisiksi ammoniakin korvaamiseksi jäähdytysjärjestelmissä 1900-luvun alussa. Ainutlaatuisten ominaisuuksiensa vuoksi Freon 12 oli erityisen sopiva tähän tarkoitukseen ja sitä käytettiin hyvin laajasti kylmäaineena ja myös ponneaine suihkepulloissa vuoteen 1994 asti, jolloin se kiellettiin Montrealin pöytäkirjan nojalla otsonikerrosta heikentävänä kemikaalina.

Freoni 12 on väritön kaasu huoneenlämpötilassa, vaikka se yleensä puristetaan nesteytettyyn muotoon. Se on normaalisti hajuton, vaikka suurilla pitoisuuksilla ilmassa (yli 20 tilavuusprosenttia) sillä on heikko eetterimäinen haju. Sen kemiallinen kaava CF2Cl2 ja molekyylipaino on 120,91 grammaa moolia kohden. Freoni liukenee hieman veteen noin 0,3 grammaa litraa kohti huoneenlämpötilassa. Sen höyrynpaine on korkea, 568 kilopascalia huoneenlämpötilassa, ja se höyrystyy helposti tässä lämpötilassa. Sen sulamispiste on hyvin alhainen -158 astetta ja kiehumispiste -30 astetta. Nesteenä tiheys on 1,486 grammaa kuutiosenttimetriä kohti.

Freoni 12 on erittäin inertti ja reagoimaton. Se on myös palamaton. Alkuperäinen menetelmä, jota käytettiin freonin 12 syntetisoimiseksi laboratorion mittakaavassa, perustui hiilitetrakloridin reaktioon fluorivetyhapon ja katalyytin kanssa seuraavasti: CCl4 + HF + SbF3Cl2 (katalyytti) -> CFCl3 + CF2Cl2 (freoni-12) + HCI. Vaikka freoni 12 ei reagoi, sen on osoitettu olevan voimakas otsonia heikentävä kemikaali, kun sitä jaetaan ylempään ilmapiiri. Reaktio, joka johtaa otsonin heikentymiseen, sisältää UV-valon hyökkäyksen Freon 12 -molekyyliä vastaan, mikä johtaa klooriradikaalin muodostumiseen, joka sitten reagoi otsonin kanssa muuttaakseen sen hapeksi.

Freon 12: lla on useita termodynaamisia ominaisuuksia, jotka tekevät siitä sopivan käytettäväksi kylmäaineena. Nämä otettiin erityisesti huomioon, kun sitä testattiin ammoniakin korvikkeena. Mikä tärkeintä, sen piilevä höyrystyslämpö on 22 kilojoulea moolia kohden, mikä on vain hieman alle ammoniakin 24 kilojoulea moolia kohti. Freonin 12 muut termodynaamiset ominaisuudet ovat spesifisiä lämpökapasiteetti (Cp) 30 celsiusasteessa 74 joulea moolia kohti Kelvin ja lämmönjohtavuus 0 celsiusasteessa 9,46 milliwattia metriä kohti Kelvin.

Freonia 12 pidetään yleensä turvallisena ja myrkyttömänä normaaleissa olosuhteissa. Rottien suun kautta nauttimasta kroonisesta altistumisesta johtuvan toksisuuden todettiin esiintyvän 380 milligrammaa painokiloa kohti. Freon 12: n aiheuttama tärkein turvallisuusvaara on tukehtuva aine tilanteissa, joissa Freon 12 korvaa hengittävän ilman. Kaasun hengittäminen pienemmillä pitoisuuksilla voi kuitenkin myös aiheuttaa anestesian. Ihmisillä havaittavat vaikutukset ovat ilmassa välillä 500-1000 miljoonasosaa. Vaikka Freon-12 ei yleensä reagoi, se voi reagoida alumiinin kanssa ja muodostaa myrkyllisiä hajoamistuotteita, kuten kloorivetyhappoa, kun se altistetaan erittäin korkeille lämpötiloille.