Freony

Freony, chlorofluorowęglowodory (CFC, od ang. chlorofluorocarbons)^[1][2][3] – grupa chloro- i fluoropochodnych węglowodorów alifatycznych. Freony były masowo stosowane jako ciecze chłodnicze w chłodziarkach, gaz nośny w aerozolowych kosmetykach oraz do produkcji spienionych polimerów, aż do odkrycia, że są to substancje zubożające warstwę ozonową. W latach 90. XX wieku uznano je powszechnie za szkodliwe dla środowiska, ich produkcja i wykorzystanie zostały znacząco zredukowane. Słowo freon jest zarejestrowanym znakiem handlowym należącym do koncernu DuPont.

Historia i wykorzystanie

Wynalazcą freonu był Thomas Midgley. Najpopularniejszym freonem stał się R-12, czyli dichlorodifluorometan, CCl₂F₂. Freony są nietoksyczne i niepalne. W temperaturze pokojowej i ciśnieniu atmosferycznym są gazami. W instalacjach chłodniczych freony występują w fazie ciekłej i gazowej. Freony łatwo ulatniają się do atmosfery z nieszczelnych instalacji, bez pozostawiania widocznych śladów wycieku, co powoduje, że nieszczelności takie trudno jest wykryć, o ile nie towarzyszy im wyciek oleju obecnego zazwyczaj w układzie.

Głównym następcą freonu R-12 jako cieczy chłodniczej stał się R-134a, czyli 1,1,1,2-tetrafluoroetan (nazwy handlowe Suva 134a; Solkane 134a; Genetron 134a). Freony to związki fluoru, chloru i węgla, R-134a jest fluorowanym węglowodorem zawierającym niepodstawione atomy wodoru (nie zawiera chloru). Jego wzór sumaryczny to CH₂FCF₃.

Znaczenie dla środowiska

W latach 1970. opublikowano badania dowodzące, że emisja freonów do atmosfery powoduje niszczenie warstwy ozonowej w atmosferze^[4][5]. Temat zyskał na popularności w latach 80. i 90., kiedy obniżenie koncentracji ozonu nad Antarktydą, zwane dziurą ozonową, stało się oczywiste^[6][7]. Aktualnie istnieje szereg badań, prowadzonych przez niezależne ośrodki naukowe, potwierdzających szkodliwość działania freonów i wskazujących na ich kumulację w atmosferze, ze względu na ich trwałość. Potencjał niszczenia ozonu (wskaźnik ODP) dla freonu CFC-11 stał się podstawą skali, z wartością 1^[1].

Chlorofluorowęglowodory są także istotnymi gazami cieplarnianymi. Potencjał tworzenia efektu cieplarnianego (wskaźnik GWP) niektórych substancji z tej grupy jest tysiące razy wyższy niż w przypadku dwutlenku węgla^[1].

Kontrola

Ze względu na te efekty, zostały opracowane regulacje prawne ograniczające użycie freonów, w tym także regulacje międzynarodowe, do których przystąpiła większość krajów świata: konwencja wiedeńska w sprawie ochrony warstwy ozonowej, a następnie protokół montrealski. Największe gospodarki świata zgodziły się na zamrożenie produkcji freonów na poziomie z roku 1986. Także w Polsce są to substancje kontrolowane, których wprowadzenie do obrotu wiąże się z opłatami (z wyjątkiem produkcji leków)^[2].

CFC zostały zastąpione w chłodnictwie przez związki HCFC (częściowo halogenowane chlorofluorowęglowodowy), które mają znacznie niższy potencjał niszczenia ozonu. Jednak HCFC także są gazami cieplarnianymi^[1][8]

Substancje

Wybrane freony i inne związki chłodnicze

Oznaczenia		Nazwa angielska	Nazwa polska	Potencjał niszczenia ozonu (ODP)	Potencjał tworzenia efektu cieplarnianego (GWP)
R-11	CFC-11	trichlorofluoromethane	trichlorofluorometan	1,0[9]	4660[9][8]
R-12	CFC-12	dichlorodifluoromethane	dichlorodifluorometan	0,82[9]	10 200[9][8]
R-13	CFC-13	chlorotrifluoromethane	chlorotrifluorometan	1,0[9]	13 900[9][8]
R-22	HCFC-22	chlorodifluoromethane	chlorodifluorometan	0,04[9]	1760[9][8]
R-23	HFC-23	trifluoromethane	trifluorometan	<0,004[1]	12 400[8]
R-113	CFC-113	trichlorotrifluoroethane	trichlorotrifluoroetan	0,85[9]	5820[9][8]
R-114	CFC-114	1,2-dichloro-1,1,2,2-tetrafluoroethane	1,2-dichloro-1,1,2,2-tetrafluoroetan	0,58[9]	8590[9][8]
R-115	CFC-115	1-chloro-1,1,2,2,2-pentafluoroethane	1-chloro-1,1,2,2,2-pentafluoroetan	0,5[9]	7670[9][8]
R-116	PFC-116	hexafluoroethane	heksafluoroetan	0[10]	11 100[8]
R-134a	HFC-134a	1,1,1,2-tetrafluoroethane	1,1,1,2-tetrafluoroetan	0[11]	1300[8]
R-227ea	HFC-227ea	1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane	1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropan	0[12]	3350[8]

Zobacz też

• halony
• HCFC (wodorochlorofluorowęglowodory)