НОРД. Торговое холодильное и морозильное оборудование -> Статьи -> 25.04.2016 - История изобретения и использования фреонов

Фреоны представляет собой фторсодержащие производные от насыщенных углеводородов и сегодня часто используются в качестве хладагентов в холодильном оборудовании.




 В 1902 году Уиллис Кэрриер изобрел первый в мире кондиционер, предназначавшийся для осушения воздуха в одной из типографий Бруклина, а в 1910 году, был придуман первый домашний холодильник. Комнатный кондиционер был разработан в 1929 году, но из-за опасности утечек хладагента компрессор и конденсатор были вынесены на улицу. В качестве хладагента в то время использовался аммиак - он широко распространен в природе и дешев в получении, однако, высокие концентрации аммиака опасны для человека, к тому же он горюч. Утечки аммиака и других популярных тогда хладагентов — диоксида серы и хлористого метила — были нередки, что приводило к несчастным случаям. В итоге люди начали бояться домашних холодильников и выставлять их на улицу. Смельчаков же, решившихся поставить дома кондиционер, в конце 20-х годов вообще почти не было.

Незадолго до начала Великой депрессии компании General Motors и DuPont начали разработку безопасного для человека хладагента. В 1928 году Томас Миджли-младший из Frigidaire, дочерней компании General Motors, синтезировал вещество, которое назвал «фреон». В 1930 году Томас Миджли провел эффектную презентацию нового вещества: он вдыхал полные легкие фреона и выдыхал газ на свечу. Изобретатель оставался жив, а свеча гасла, что демонстрировало нетоксичность и пожарную безопасность нового хладагента.
Фреоны (другое их название — хлорфторуглероды) представляют собой бесцветные газы или жидкости, без запаха, как правило, хорошо растворимые в органических растворителях, а также во многих смазочных маслах и практически нерастворимые в воде.
Фреоны — это смесь метана и этана, в которых атомы водорода замещаются атомами фтора и хлора.
Известно более 40 различных фреонов, большинство из которых выпускается промышленностью. Среди них существует несколько типов фреона, отличающихся химическими формулами и физическими свойствами.
Наиболее распространены следующие соединения:
  • трихлорфторметан (t кипения — 23,8°C) — Фреон R-11;
  • дифтордихлорметан (t кипения — 29,8°C) — Фреон R-12
  • трифторхлорметан (t кипения — 81,5°C) — Фреон R-13;
  • тетрафторметан (t кипения — 128°C) — Фреон R-14;
  • дифторхлорметан ( t кипения — 40,8°C) — Фреон R-22;
  • хлорофторокарбонат (t кипения — 51,4°C) — Фреон R-410A.
Благодаря своим термодинамическим свойствам, фреоны нашли широкое практическое применение как хладоносители в холодильных машинах, в кондиционерах, в парфюмерии и медицине для создания
аэрозолей. Все хладагенты, используемые в бытовых приборах, являются негорючими и безвредными для людей веществами. Помимо использования в качестве хладоносителей, фреоны применяют в качестве пропелантов, для
тушения пожаров (например, фреон 13В1). В промышленности чаще всегоиспользуются фреоны R-12, R-22, R-134a, R-407C, R-410A.
 
В 1987 году в соответствии с Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП) вступил в действие «Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой», предусматривающий постепенное сокращение
производства и потребления ряда хлорфторуглеродов. В частности в соответствии с этим протоколом фреон R-12 (как наиболее способствующий разрушению озонового слоя) и R-22, а также другие фреоны, разрушающие
озоновый слой, перестали применяться в бытовой технике. Однако, они продолжают применяться при тушении пожаров.
Фреоны очень инертны в химическом отношении, поэтому они не горят на воздухе, взрывобезопасны даже при контакте с открытым пламенем, но при нагревании фреонов свыше 250 °C образуются весьма
ядовитые продукты.
 
Под действием температур свыше 400 °C фреон может разлагаться с образованием высокотоксичных продуктов: тетрафторэтилена (4-ый класс опасности), хлористого водорода (2-ой класс опасности),
фтористого водорода (1-ый класс опасности). 
При определении токсической опасности хладонов учитываются
два основных аспекта: токсичность самого хладона и токсичность продуктов его разложения. Степень разложения хладонов при тушении пожара в значительной мере зависит от фазы развития пожара и времени подачи
хладона. Использование хладонов при тушении пожаров практически безопасно, так как огнетушащие концентрации по хладонам 23, 318 и 218 на порядок меньше смертельных концентраций при длительности воздействия до 4 часов.
Термическому разложению подвергаются примерно 5% массыхладона, поданного на тушение пожара. Поэтому токсичность среды, образующейся при тушении пожара хладонами, будет намного ниже токсичности продуктов пиролиза и разложения.
Токсичность существенно зависит также от степени очистки фреонов от примесей химических веществ, загрязняющих основное вещество при производственных процессах, которые представляют наибольшую опасность.При температурах 180-380°С и выше за счет термоокислительной деструкции фреонов в окружающую среду выделяются сопутствующие примеси: фтороводород, тетрафторэтилен, 2-трифторметил, пентафторпропен и пр., которые определяют картину интоксикации.
 
По токсикокинетике хладоны аналогичны инертным газам. Лишь при длительном вдыхании хладоны низких концентраций могут оказывать неблагоприятное влияние на сердечно-сосудистую, центральную нервную
системы, легкие. При ингаляционном воздействии высоких концентраций хладонов токсический эффект — кислородное голодание — развивается в результате вытеснения кислорода. Время безопасного воздействия хладонов R-125, R-227еа и др. при концентрациях в атмосфере закрытых помещений 9-10.5% составляет 5 минут.



       2006 г. Copyright Фирма ‛НОРДтел. /495/ 744-06-37