Proprietățile fizice ale freonului 12

Freonul 12 este numele de marcă Dupont pentru diclorodifluormetanul chimic. Freonul 12 și cloroflorocarburile similare au fost recunoscute mai întâi ca fiind potențial utile ca înlocuitor pentru amoniac în sistemele de refrigerare la începutul anilor 1900. Datorită proprietăților sale unice, Freonul 12 a fost deosebit de potrivit în acest scop și a fost utilizat pe scară largă ca agent frigorific și, de asemenea, un propulsor în cutii de pulverizare până în 1994, când a fost interzis în temeiul Protocolului de la Montreal ca substanță chimică care epuizează ozonul.

Freonul 12 este un gaz incolor la temperatura camerei, deși este de obicei comprimat într-o formă lichefiată. În mod normal, este inodor, deși la concentrații mari în aer (mai mare de 20% în volum) are un miros slab asemănător cu cel al eterului. Are formula chimică CF2Cl2 și o greutate moleculară de 120,91 grame pe mol. Freonul este ușor solubil în apă la un nivel de aproximativ 0,3 grame pe litru la temperatura camerei. Are o presiune de vapori ridicată de 568 kiloPascali la temperatura camerei și se vaporizează ușor la această temperatură. Are un punct de topire foarte scăzut de -158 grade Celsius și un punct de fierbere de -30 grade. Ca lichid are o densitate de 1,486 grame pe centimetru cub.

Freonul 12 este foarte inert și nereactiv. Este, de asemenea, neinflamabil. Procesul original utilizat pentru sintetizarea Freonului 12 la scară de laborator s-a bazat pe reacția tetraclorurii de carbon cu acidul fluorhidric și a unui catalizator după cum urmează: CCl4 + HF + SbF3Cl2 (catalizator) -> CFCl3 + CF2Cl2 (Freon-12) + HCI. Deși Freonul 12 nu este reactiv, s-a dovedit a fi o substanță chimică puternică care epuizează ozonul atunci când este distribuită în partea superioară atmosfera. Reacția care duce la epuizarea ozonului implică atacul asupra unei molecule de Freon 12 de către lumina UV, conducând la generarea unui radical clor care apoi reacționează cu ozonul pentru a-l transforma în oxigen.

Freonul 12 are o serie de proprietăți termodinamice care îl fac adecvat pentru utilizare ca agent frigorific. Acestea au fost luate în considerare în special atunci când a fost testat ca înlocuitor pentru amoniac. Cel mai important, căldura sa latentă de vaporizare este de 22 kilojuli pe mol, ceea ce este doar puțin sub valoarea de 24 kilojuli pe mol pentru amoniac. Alte proprietăți termodinamice ale Freonului 12 sunt specifice capacitate termică (Cp) la 30 grade Celsius de 74 Jouli pe mol - grad Kelvin și conductivitate termică la 0 grade Celsius de 9,46 miliți pe metru - grad Kelvin.

Freonul 12 este în general considerat sigur și netoxic în condiții normale. Toxicitatea datorată expunerii cronice prin ingestie orală de către șobolani a fost determinată să apară la nivelul de 380 miligrame pe kilogram de greutate corporală. Principalul pericol de siguranță prezentat de Freon 12 este ca un asfixiant în situațiile în care Freon 12 deplasează aerul respirabil. Cu toate acestea, inhalarea gazului la concentrații mai mici poate induce și anestezie. Efectele observabile la om sunt observate în intervalul de 500-1.000 de părți pe milion în aer. Deși, în general, nu este reactiv, Freonul-12 poate reacționa cu aluminiul și poate forma produse de degradare toxice, cum ar fi acidul clorhidric, atunci când este expus la temperaturi foarte ridicate.