Fysiske egenskaper til Freon 12

Freon 12 er Dupont-merkenavnet for det kjemiske diklordifluormetanet. Freon 12 og lignende klorflorkarboner ble først anerkjent som potensielt nyttige som erstatning for ammoniakk i kjølesystemer på begynnelsen av 1900-tallet. På grunn av sine unike egenskaper, var Freon 12 spesielt egnet for dette formålet og var veldig mye brukt som kjølemiddel og også et drivmiddel i spraybokser til 1994, da det ble forbudt under Montreal-protokollen som et ozonnedbrytende kjemikalie.

Freon 12 er en fargeløs gass ved romtemperatur, selv om den vanligvis komprimeres til flytende form. Det er normalt luktfritt, selv om det ved høye konsentrasjoner i luft (større enn 20 volumprosent) har en svak eterlignende lukt. Den har den kjemiske formelen CF2Cl2 og en molekylvekt på 120,91 gram per mol. Freon er lett løselig i vann i et nivå på ca. 0,3 gram per liter ved romtemperatur. Den har et høyt damptrykk på 568 kiloPascal ved romtemperatur og fordamper lett ved denne temperaturen. Den har et veldig lavt smeltepunkt på -158 grader Celsius og et kokepunkt på -30 grader. Som væske har den en tetthet på 1,486 gram per kubikkcentimeter.

Freon 12 er svært inert og ikke-reaktiv. Det er også ikke brennbart. Den opprinnelige prosessen som ble brukt til å syntetisere Freon 12 i laboratorieskala, var basert på reaksjonen av karbontetraklorid med flussyre og en katalysator som følger: CCl4 + HF + SbF3Cl2 (katalysator) -> CFCl3 + CF2Cl2 (Freon-12) + HCl. Selv om Freon 12 ikke er reaktivt, har det vist seg å være et kraftig ozonnedbrytende kjemikalie når det deles ut i den øvre stemning. Reaksjonen som fører til ozonnedbryting innebærer angrep på et Freon 12-molekyl av UV-lys, som fører til generering av et kloradikal som deretter reagerer med ozon for å endre det til oksygen.

Freon 12 har en rekke termodynamiske egenskaper som gjør den egnet til bruk som kjølemiddel. Disse ble spesielt tatt i betraktning da den ble testet som erstatning for ammoniakk. Viktigst er at den latente fordampningsvarmen er 22 kilojoules per mol, som bare er litt under 24 kilojoules per molverdien for ammoniakk. Andre termodynamiske egenskaper til Freon 12 er spesifikke Varmekapasitet (Cp) ved 30 grader Celsius på 74 Joule per mol - grad Kelvin og varmeledningsevne ved 0 grader Celsius på 9,46 milliwatt per meter - grad Kelvin.

Freon 12 anses generelt som trygt og ikke-giftig under normale forhold. Toksisitet på grunn av kronisk eksponering ved inntak av rotter ble bestemt å forekomme i nivået 380 milligram per kilo kroppsvekt. Den største sikkerhetsrisikoen som presenteres av Freon 12 er som en kvelende virkning i situasjoner der Freon 12 fortrenger pustende luft. Imidlertid kan innånding av gassen ved lavere konsentrasjoner også indusere anestesi. Observerbare effekter hos mennesker ses i området 500-1000 deler per million i luft. Selv om Freon-12 generelt ikke er reaktivt, kan det reagere med aluminium og kan danne giftige nedbrytingsprodukter som saltsyre når de utsettes for veldig høye temperaturer.