Freon 12 è il marchio Dupont per il diclorodifluorometano chimico. Freon 12 e cloroflorocarburi simili sono stati riconosciuti per la prima volta come potenzialmente utili come sostituto dell'ammoniaca nei sistemi di refrigerazione all'inizio del 1900. Grazie alle sue proprietà uniche, il Freon 12 era particolarmente adatto a questo scopo ed era ampiamente impiegato come refrigerante e anche un propellente in bombolette spray fino al 1994, quando fu bandito dal Protocollo di Montreal come sostanza chimica che riduce l'ozono.
Proprietà fisiche generali
Il freon 12 è un gas incolore a temperatura ambiente, sebbene sia tipicamente compresso in una forma liquefatta. Normalmente è inodore, sebbene ad alte concentrazioni nell'aria (superiori al 20% in volume) abbia un debole odore simile all'etere. Ha la formula chimica CF2Cl2 e un peso molecolare di 120,91 grammi per mole. Il freon è leggermente solubile in acqua a un livello di circa 0,3 grammi per litro a temperatura ambiente. Ha un'elevata pressione di vapore di 568 kiloPascal a temperatura ambiente e vaporizza facilmente a questa temperatura. Ha un punto di fusione molto basso di -158 gradi Celsius e un punto di ebollizione di -30 gradi. Come liquido ha una densità di 1,486 grammi per centimetro cubo.
Proprietà chimiche
Il freon 12 è altamente inerte e non reattivo. È anche non infiammabile. Il processo originale utilizzato per sintetizzare Freon 12 su scala di laboratorio si basava sulla reazione del tetracloruro di carbonio con acido fluoridrico e un catalizzatore come segue: CCl4 + HF + SbF3Cl2 (catalizzatore) --> CFCl3 + CF2Cl2 (Freon-12) + HCl. Sebbene il freon 12 non sia reattivo, è stato dimostrato che è una potente sostanza chimica che riduce l'ozono quando viene erogato nella parte superiore atmosfera. La reazione che porta alla riduzione dell'ozono comporta l'attacco a una molecola di Freon 12 da parte della luce UV, portando alla generazione di un radicale cloro che poi reagisce con l'ozono per trasformarlo in ossigeno.
Proprietà termodinamiche
Il freon 12 ha una serie di proprietà termodinamiche che lo rendono adatto all'uso come refrigerante. Questi sono stati particolarmente presi in considerazione quando è stato testato come sostituto dell'ammoniaca. Ancora più importante, il suo calore latente di vaporizzazione è di 22 kilojoule per mole, che è solo leggermente inferiore al valore di 24 kilojoule per mole per l'ammoniaca. Altre proprietà termodinamiche del Freon 12 sono specifiche capacità termica (Cp) a 30 gradi Celsius di 74 Joule per mole - gradi Kelvin e conducibilità termica a 0 gradi Celsius di 9,46 milliwatt per metro - gradi Kelvin.
Proprietà relative alla manipolazione sicura
Il freon 12 è generalmente considerato sicuro e non tossico in condizioni normali. La tossicità dovuta all'esposizione cronica per ingestione orale da parte dei ratti è stata determinata a livello di 380 milligrammi per chilogrammo di peso corporeo. Il principale pericolo per la sicurezza presentato dal Freon 12 è come un asfissiante in situazioni in cui il Freon 12 sposta l'aria respirabile. Tuttavia, l'inalazione del gas a concentrazioni inferiori può anche indurre anestesia. Gli effetti osservabili nell'uomo sono nell'ordine di 500-1.000 parti per milione nell'aria. Sebbene generalmente non reattivo, il Freon-12 può reagire con l'alluminio e può formare prodotti di degradazione tossici come l'acido cloridrico se esposto a temperature molto elevate.