Фторуглероды
Фторуглероды ( ГФ ; английские гидрофторуглероды , HFC ) являются фторированными производными от углеводородов . Различают частично (HFC) и полностью галогенированные (HFC). Если фторуглероды полностью фторированы ( т.е. они больше не содержат атомов водорода ), их также называют перфторуглеродами или перфторуглеродами .
характеристики
ПФУ с низким молекулярным весом - это газы (до шести атомов углерода) или легколетучие жидкости. Они плохо растворяются в воде; растворимость уменьшается с увеличением длины цепи и степени фторирования. Благодаря своей стабильности полностью фторированные представители имеют значительную продолжительность жизни в атмосфере; они разлагаются только в ионосфере .
Некоторые важные низкомолекулярные фторированные углеводороды и их свойства:
описание |
ASHRAE - ID |
Полуструктурная формула | точка кипения | Растворимость (вода [г · л -1 ]) |
Потенциал глобального потепления (GWP) на 100 лет |
Срок службы (атмосфера [годы]) |
---|---|---|---|---|---|---|
Тетрафторметан | 14 рэнд | CF 4 | −127,8 ° С | 0,019 (25 ° С) | 7,390 | 50 000 |
Трифторметан | 23 рэнд | 3 швейцарских франка | -82,2 ° С | 1 | (20 ° С)14 800 | 250 |
Дифторметан | 32 рэнд | CH 2 F 2 | −51,7 ° С | 3,65 | (20 ° С)675 | 6-е |
Фторметан | 41 рэнд | CH 3 F | −78,4 ° С | 2,3 | (20 ° С)150 | 3,7 |
Гексафторэтан | 116 рэнд | CF 3 CF 3 | −78,2 ° С | 0,008 (25 ° С) | 9 200 | 10 000 |
Пентафторэтан | 125 рэнд | CF 3 CHF 2 | -48,1 ° С | 0,43 | (25 ° С)3500 | 36 |
1,1,1,2-тетрафторэтан | R 134a | CF 3 CH 2 F | -26,0 ° С | 2,04 | (25 ° С)1,430 | 14-е |
1,1,1-трифторэтан | R 143a | CF 3 CH 3 | -47,6 ° С | 0,76 | (25 ° С)4 470 | 55 |
1,1-дифторэтан | R 152a | CHF 2 СН 3 | -24,9 ° С | 3,2 | (25 ° С)140 | 1.5 |
Фторэтан | 161 рандов | CH 2 FCH 3 | -37,6 ° С | 2,16 | (25 ° С)12-е | ? |
Октафторпропан | 218 рэнд | CF 3 CF 2 CF 3 | -36,6 ° С | 0,006 (25 ° С) | 7 000 | ? |
Тетрафторэтилен | 1114 рэнд | F 2 C = CF 2 | −75,6 ° С | 0,179 (20 ° С) | ? | ? |
Декафторбутан | 610 рандов | CF 3 CF 2 CF 2 CF 3 | -1,9 ° С | 0,002 (25 ° С) | 7 000 | 3 200 |
использовать
Тетрафторметан (CF 4 ) в атмосфере частично имеет естественное происхождение. Более высокие выбросы также происходят от производства первичного алюминия. Газ используется в процессах плазменного травления , при этом образуются ионы CF 3 - и CF 2 - . Фторированные производные углеводородов этана и пропана (C2, C3) используются в качестве хладагентов . Азеотропные и зеотропные смеси разных типов часто используются для оптимизации термодинамических свойств, для максимально возможной замены опасных или запрещенных веществ, т. Е. В лучшем случае с идентичными техническими свойствами, или для лучшей классификации при коммерческом использовании, например, в отношении их токсичность или их потенциал глобального потепления. Некоторые высокомолекулярные фторированные углеводороды (C6 - C8) используются в качестве чистящих средств. Технически наиболее важный фторуглерод тетрафторэтилен используется в качестве сырья для производства политетрафторэтилена ( PTFE , Teflon® ).
Другие, часто запатентованные, смеси широко распространены и широко перечислены в статье о хладагентах .
Влияние на окружающую среду
Фтороуглероды влияние на климат в атмосфере Земли : они способствуют к глобальному потеплению через парниковый эффект , так как их молекулы поглощают тепловое излучение от поверхности Земли. Потенциал глобального потепления отдельных фторированных углеводородов сильно отличается и составляет около фактора от 100 до 23 000 выше , чем у диоксида углерода (СО 2 ). Однако, в отличие от хлорфторуглеродов (ХФУ), фторированные углеводороды не обладают озоноразрушающей способностью . Поскольку реализация Монреальского протокола после 1987 года изначально заключалась в использовании подходящих доступных заменителей в качестве хладагентов как можно быстрее, когда использование хладагентов CFC было прекращено, другие доступные на то время HFC были использованы в качестве хладагентов замены. Альтернативы, не столь вредные для климата, постепенно появлялись на рынке с 1990-х годов. В 2016 году ПФУ были самым быстрорастущим типом парниковых газов со скоростью от 10 до 15% в год.
Снижение и замена
В европейском регулировании F-газа (опубликовано 14 июня 2006 года, последнюю версия с 2014 года и значительно ужесточено), были приняты меры по сокращению хладагента выбросов от холодильных систем . В отличие от Постановления о запрещении ХФУ-галонов, это не запрет на использование, а, скорее, количество утечек должно быть уменьшено за счет более высоких требований к проектированию и обслуживанию холодильных систем. Регламент предусматривает, что регулярные испытания на герметичность проводятся квалифицированным персоналом, а результаты фиксируются в доступной форме. В 2011 году необходимо проверить, могут ли быть достигнуты цели регулирования или необходимо наложить дальнейшие запреты на использование.
Поскольку системы кондиционирования воздуха в транспортных средствах имеют очень высокую скорость утечки из-за своей конструкции, для этих систем были приняты более строгие ограничения. С 1 января 2011 года можно использовать только фторсодержащие газы с потенциалом глобального потепления менее 150 или должны использоваться альтернативные хладагенты. Поскольку HFC приходит з. Б. Хладагент R152a ( 1,1-дифторэтан , потенциал глобального потепления 124). Одной из наиболее многообещающих альтернатив является углекислый газ, который с потенциалом глобального потепления, равным ровно одному эквиваленту CO 2 по определению, имеет значение только в случае больших выбросов (сжигание углерода в электростанциях и двигателях). Он уже прошел испытания на множестве транспортных средств и оказался эффективным решением.
На 28-й Конференции Сторон Монреальского протокола 2016 г. в Кигали почти 200 стран согласовали международное соглашение о постепенной и широкомасштабной отмене существующих фторуглеродов; По мнению экспертов, это снизит глобальное потепление на полградуса к 2100 году.
- Промышленно развитые страны должны сократить выбросы ПФУ на 10% к 2019 году и на 85% к 2036 году; ЕС и США начали это делать еще в 2016 году.
- Китай и почти все развивающиеся и развивающиеся страны начнут сокращение в 2024 году; к 2045 году они также должны составить 85 процентов;
- страны Персидского залива , Ирак , Иран , Индия и Пакистан начнут сокращение в 2028 году и должны достичь 85% в 2047 году.
Нормы
- EN 378-1 (2000): холодильные системы и тепловые насосы; Требования безопасности и охраны окружающей среды - Часть 1: Основные требования, определения, классификации и критерии выбора.
Смотри тоже
- Хлорфторуглероды ( CFC )
дальнейшее чтение
- JM Calm, GC Hourahan: Сводка данных по хладагентам. В кн . : Инженерные системы. Volume 18, Number 11, 2001, pp. 74-88.
веб ссылки
- Влияние регулирования по фторсодержащим газам на холодильные технологии и тепловые насосы / Новости о сокращении выбросов ГФУ (англ.) ( Памятная записка от 10 октября 2007 г. в Интернет-архиве )
Индивидуальные доказательства
- ↑ а б Х. Хульпке, Х. А. Кох, М. Адинолфи : RÖMPP-Lexikon Umwelt. 2-е издание, стр. 313ff, Georg Thieme Verlag, 2000, ISBN 978-3-13-736502-0 .
- ↑ П. Форстер, П., В. Рамасвами и др.: Изменения в атмосферных составляющих и радиационном воздействии . В: Изменение климата 2007: Основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Четвертый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата . Издательство Кембриджского университета, Кембридж и Нью-Йорк, 2007, стр. 212-213, ( PDF ).
- ↑ Запись о тетрафторметане в базе данных ChemIDplus Национальной медицинской библиотеки США (NLM), по состоянию на 27 января 2009 г.
- ↑ Вход на трифторметаном в базе вещества GESTIS из в МРС , доступ к 25 декабря 2019 года. (Требуется JavaScript)
- ↑ Вход на дифторметана в базе вещества GESTIS из в МРС , доступ к 25 декабря 2019 года. (Требуется JavaScript)
- ↑ Технический паспорт фторметана в AirLiquide , по состоянию на 15 декабря 2019 г.
- ↑ a b c EPA: Потенциал глобального потепления заменителей ОРВ
- ↑ Запись о перфторэтане в базе данных ChemIDplus Национальной медицинской библиотеки США (NLM), по состоянию на 27 января 2009 г.
- ↑ Вход на пентафторэтане в базе вещества GESTIS из в МРСЕ , доступ к 16 декабря 2019 года. (Требуется JavaScript)
- ↑ Запись о норфлуране в базе данных ChemIDplus Национальной медицинской библиотеки США (NLM), доступ 27 января 2009 г.
- ↑ Регистрационное досье на 1,1,1-трифторэтан (раздел Водорастворимость ) в Европейском химическом агентстве (ECHA), дата обращения 15 декабря 2019 г.
- ↑ Запись по 1,1-дифторэтану в базе данных ChemIDplus Национальной медицинской библиотеки США (NLM), по состоянию на 27 января 2009 г.
- ↑ Вход на фторэтане в ChemIDplus базе данных Национальной библиотеки США медицины (NLM), доступ на 27 января 2009 года.
- ↑ a b Обзор некоторых веществ, влияющих на климат Отчет о результатах
- ↑ запись о perflutren в базе данных ChemIDplus Национальной медицинской библиотеки США (NLM), по состоянию на 27 января 2009 г.
- ↑ Климат-активные вещества 2010 ( сувенир в оригинале с 3 декабря 2013 года в Internet Archive ) Info: архив ссылка автоматически вставляется и еще не проверена. Пожалуйста, проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. Кодовый номер: Q IV - j / 10 Номер для заказа Q4013 201000 ISSN 1430-5194 .
- ↑ Вход на tetrafluoroethene в базе вещества GESTIS из в МРС , доступ к 25 декабря 2019 года. (Требуется JavaScript)
- ↑ Запись о перфлубутане в базе данных ChemIDplus Национальной медицинской библиотеки США (NLM), по состоянию на 27 января 2009 г.
- ↑ a b c badische-zeitung.de , Wirtschaft , 17 октября 2016 г .: Мир прекращает использование хладагентов-убийц климата PFC (19 октября 2016 г.)
- ↑ Стивен О. Андерсен и др.: Стратосферный озон, глобальное потепление и принцип непредвиденных последствий - продолжающаяся история успеха науки и политики . Лента 63 , нет. 6 , 2013, с. 625-627 , DOI : 10,1080 / 10962247.2013.791349 .
- ↑ deutschlandfunk.de , новости от 15 октября 2016 года : Конференции в Руанде соглашается предельным ГФ ( сувенир в оригинале с 18 октября 2016 года в интернете - архив ) Info: архив ссылка была вставлена автоматически и еще не была проверена. Пожалуйста, проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. (15 октября 2016 г.)
- ↑ Международное сообщество соглашается сократить количество газов ПФУ. Deutsche Welle , 15 октября 2016, доступ к 15 октября 2016 .
- ↑ germanwatch.org , 15 октября 2016 г .: Предотвращено потепление на половину градуса (30 декабря 2016 г.)