Chlorodifluorometan - Chlorodifluoromethane
|
|||
Nazwy | |||
---|---|---|---|
Preferowana nazwa IUPAC
Chloro(difluoro)metan |
|||
Inne nazwy
Chlorodifluorometan
Difluoromonochlorometan Monochlorodifluorometan HCFC-22 R-22 Genetron 22 Freon 22 Arcton 4 Arcton 22 UN 1018 Difluorochlorometan Fluorowęgiel-22 Czynnik chłodniczy 22 |
|||
Identyfikatory | |||
Model 3D ( JSmol )
|
|||
CHEMBL | |||
ChemSpider | |||
Karta informacyjna ECHA | 100.000,793 | ||
Numer WE | |||
KEGG | |||
Identyfikator klienta PubChem
|
|||
Numer RTECS | |||
UNII | |||
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )
|
|||
|
|||
|
|||
Nieruchomości | |||
CHClF 2 | |||
Masa cząsteczkowa | 86,47 g/mol | ||
Wygląd zewnętrzny | Bezbarwny gaz | ||
Zapach | Słodkawy | ||
Gęstość | 3,66 kg / m 3 w temperaturze 15 ° C, gaz | ||
Temperatura topnienia | -175,42 ° C (-283,76 ° F; 97,73 K) | ||
Temperatura wrzenia | -40,7 ° C (-41,3 ° F; 232,5 K) | ||
0,7799 obj./obj. w 25 °C; 3,628 g/l | |||
log P | 1.08 | ||
Ciśnienie pary | 908 kPa w 20 °C | ||
Stała prawa Henry'ego ( k H ) |
0,033 mol⋅kg -1 ⋅bar -1 | ||
-38,6 x 10 -6 cm 3 / mol | |||
Struktura | |||
Czworościenny | |||
Zagrożenia | |||
Główne zagrożenia | Niebezpieczny dla środowiska ( N ), Depresant ośrodkowego układu nerwowego, Carc. Kot. 3 | ||
Piktogramy GHS | |||
Hasło ostrzegawcze GHS | Ostrzeżenie | ||
H280 , H420 | |||
P202 , P262 , P271 , P403 | |||
NFPA 704 (ognisty diament) | |||
Temperatura zapłonu | nie palne | ||
632 ° C (1170 ° F; 905 K) | |||
NIOSH (limity ekspozycji dla zdrowia w USA): | |||
PEL (dopuszczalne)
|
Nic | ||
REL (zalecane)
|
TWA 1000 ppm (3500 mg/m 3 ) ST 1250 ppm (4375 mg/m 3 ) | ||
IDLH (Bezpośrednie niebezpieczeństwo)
|
NS | ||
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
|||
zweryfikuj ( co to jest ?) | |||
Referencje do infoboksu | |||
Chlorodifluorometan lub difluoromonochlorometan to wodorochlorofluorowęglowodór (HCFC). Ten bezbarwny gaz jest lepiej znany jako HCFC-22 lub R-22 lub CHClF
2. Jest powszechnie stosowany jako propelent i czynnik chłodniczy . Zastosowania te są wycofywane w krajach rozwiniętych ze względu na potencjał niszczenia warstwy ozonowej (ODP) i wysoki współczynnik ocieplenia globalnego (GWP), chociaż globalne stosowanie R-22 nadal wzrasta z powodu dużego popytu w krajach rozwijających się . R-22 jest wszechstronnym półproduktem w przemysłowej chemii fluoru organicznego , np. jako prekursor tetrafluoroetylenu .
Zastosowania produkcyjne i bieżące
Światowa produkcja R-22 w 2008 r. wynosiła około 800 Gg rocznie, w porównaniu z około 450 Gg rocznie w 1998 r., przy czym większość produkcji miała miejsce w krajach rozwijających się. Stosowanie R-22 wzrasta w krajach rozwijających się, głównie w zastosowaniach klimatyzacyjnych. Sprzedaż klimatyzacji rośnie o 20% rocznie w Indiach i Chinach.
R-22 jest przygotowywany z chloroformu :
- HCl 3 + 2 HF → HCF 2 Cl + 2 HCl
Ważnym zastosowaniem R-22 jest prekursor tetrafluoroetylenu . Ta konwersja obejmuje pirolizę z wytworzeniem difluorokarbenu , który dimeryzuje:
- 2 CHClF 2 → C 2 F 4 + 2 HCl
Związek daje również difluorokarben po potraktowaniu mocną zasadą i jest używany w laboratorium jako źródło tego reaktywnego związku pośredniego.
Piroliza R-22 w obecności chlorofluorometanu daje heksafluorobenzen .
Skutki środowiskowe
R 22 jest często stosowany jako alternatywa dla bardzo niszczenia ozonu CFC-11 i CFC-12 , z powodu jego stosunkowo niskiego potencjału wyczerpywania ozonu 0,055 m najniższy chloru Niezawierające halogenoalkanów . Jednak nawet ten niższy potencjał niszczenia warstwy ozonowej nie jest już uważany za akceptowalny.
Dodatkowym problemem środowiskowym jest fakt, że R-22 jest silnym gazem cieplarnianym o współczynniku GWP równym 1810 (co oznacza, że jest 1810 razy silniejszy niż dwutlenek węgla ). Wodorofluorowęglowodory (HFC) często zastępują R-22 ze względu na ich niższy potencjał niszczenia warstwy ozonowej, ale te czynniki chłodnicze często mają wyższy GWP. Na przykład R-410A jest często zastępowany, ale ma GWP równy 1725. Innym substytutem jest R-404A o GWP równym 3900. Dostępne są inne zastępcze czynniki chłodnicze o niskim GWP. Amoniak (R-717), popularny we wczesnych latach chłodnictwa, ma GWP <1 i pozostaje popularnym substytutem na statkach rybackich. Toksyczność i łatwopalność amoniaku ograniczają jego bezpieczne stosowanie.
Innym przykładem jest propan (R-290), którego GWP wynosi 3. Propan był de facto czynnikiem chłodniczym w systemach mniejszych niż na skalę przemysłową przed wprowadzeniem CFC. Reputacja lodówek na propan jako zagrożenia pożarowego sprawiła, że dostarczany lód i pojemnik na lód były przytłaczającym wyborem konsumentów pomimo ich niedogodności i wyższych kosztów, dopóki bezpieczne systemy CFC nie przezwyciężyły negatywnego postrzegania lodówek. Nielegalny do stosowania jako czynnik chłodniczy w USA przez dziesięciolecia, propan jest obecnie dozwolony do stosowania w ograniczonej masie odpowiedniej do małych lodówek. Stosowanie w klimatyzatorach lub większych lodówkach jest niezgodne z prawem ze względu na łatwopalność i możliwość wybuchu.
Wycofanie w Unii Europejskiej
Od 1 stycznia 2010 r. używanie nowo wyprodukowanych HCFC do serwisowania urządzeń chłodniczych i klimatyzacyjnych jest nielegalne – można używać tylko zregenerowanych i poddanych recyklingowi HCFC. W praktyce oznacza to, że gaz należy usunąć z urządzenia przed serwisowaniem i później wymienić, zamiast uzupełniać go nowym gazem.
Od 1 stycznia 2015 r. używanie jakichkolwiek HCFC do serwisowania urządzeń chłodniczych i klimatyzacyjnych jest nielegalne; zepsuty sprzęt, w którym zastosowano czynniki chłodnicze HCFC, należy wymienić na sprzęt, który ich nie używa.
Wycofanie w Stanach Zjednoczonych
R-22 został w większości wycofany z nowego sprzętu w Stanach Zjednoczonych w wyniku działań regulacyjnych amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska w ramach SNAP, Program znaczących nowych alternatyw zgodnie z zasadami 20 i 21 programu, ze względu na jego wysoki potencjał globalnego ocieplenia. Program EPA był zgodny z Porozumieniami Montrealskimi, ale umowy międzynarodowe muszą zostać ratyfikowane przez Senat USA, aby miały skutek prawny. Orzeczenie Sądu Apelacyjnego Stanów Zjednoczonych dla Okręgu Columbia z 2017 r. uznało, że US EPA nie ma uprawnień do regulowania stosowania R-22 w ramach programu SNAP. W istocie sąd orzekł, że ustawowym organem EPA była redukcja ozonu, a nie globalne ocieplenie. EPA następnie wydała wytyczne, zgodnie z którymi EPA nie będzie już regulować R-22. Orzeczenie z 2018 r. wydane przez ten sam sąd uznał, że EPA nie przestrzegała wymaganej procedury, gdy wydała swoje wytyczne na podstawie orzeczenia z 2017 r., unieważniając wytyczne, ale nie wcześniejsze orzeczenie, które tego wymagało. Przemysł chłodnictwa i klimatyzacji zaprzestał już produkcji nowego sprzętu na R-22. Praktycznym skutkiem tych orzeczeń jest zmniejszenie kosztów importu R-22 w celu utrzymania starzejącego się sprzętu, przedłużając jego żywotność, przy jednoczesnym utrzymaniu zbyt wysokiego ryzyka stosowania R-22 w nowym sprzęcie.
R-22, modernizacja z użyciem zastępczych czynników chłodniczych
Wydajność energetyczna i wydajność systemu systemów zaprojektowanych dla R-22 jest nieco większa przy użyciu R-22 niż dostępne zamienniki.
R-407A jest przeznaczony do stosowania w chłodnictwie nisko- i średniotemperaturowym. Wykorzystuje olej poliestrowy (POE).
R-407C jest przeznaczony do stosowania w klimatyzacji. Wykorzystuje co najmniej 20 procent oleju POE.
R-407F jest przeznaczony do stosowania w średnio- i niskotemperaturowych zastosowaniach chłodniczych (supermarkety, chłodnie i procesy chłodnicze); tylko projekt systemu bezpośredniego rozprężania. Wykorzystuje olej POE.
R-407H jest przeznaczony do stosowania w średnio- i niskotemperaturowych zastosowaniach chłodniczych (supermarkety, chłodnie i procesy chłodnicze); tylko projekt systemu bezpośredniego rozprężania. Wykorzystuje olej POE.
R-421A jest przeznaczony do stosowania w „systemach klimatyzacyjnych split, pompach ciepła, systemach supermarketów pak, agregatach chłodniczych mleczarskich, magazynach z wysięgnikiem, zastosowaniach piekarniczych, transporcie chłodniczym, samodzielnych witrynach i chłodziarkach typu walk-in”. Wykorzystuje olej mineralny (MO), alkilobenzen (AB) i POE.
R-422B jest przeznaczony do zastosowań w niskich, średnich i wysokich temperaturach. Nie zaleca się stosowania w aplikacjach zalanych.
R-422C jest przeznaczony do stosowania w aplikacjach średnio- i niskotemperaturowych. Element zasilający TXV będzie musiał zostać wymieniony na element 404A/507A i krytyczne uszczelnienia (elastomery) mogą wymagać wymiany.
R-422D jest przeznaczony do zastosowań w niskich temperaturach i jest kompatybilny z olejami mineralnymi.
R-424A jest przeznaczony do stosowania w klimatyzacji oraz średniotemperaturowych zakresach temperatur chłodniczych od 20 do 50˚F. Działa z olejami MO, alkilobenzenami (AB) i POE.
R-427A jest przeznaczony do zastosowań w klimatyzacji i chłodnictwie. Nie wymaga usuwania całego oleju mineralnego. Działa z olejami MO, AB i POE.
R-434A jest przeznaczony do stosowania w chłodzonych wodą i procesowych agregatach chłodniczych do klimatyzacji oraz do zastosowań średnio- i niskotemperaturowych. Działa z olejami MO, AB i POE.
R-438A (MO-99) jest przeznaczony do zastosowań w niskich, średnich i wysokich temperaturach. Jest kompatybilny ze wszystkimi smarami.
R-458A jest przeznaczony do zastosowań w klimatyzacji i chłodnictwie, bez utraty wydajności lub wydajności. Działa z olejami MO, AB i POE.
R-32 lub HFC-32 ( difluorometan ) jest przeznaczony do stosowania w aplikacjach klimatyzacyjnych i chłodniczych. ma zerowy potencjał niszczenia warstwy ozonowej (ODP) [2] i wskaźnik globalnego ocieplenia (GWP) 675 razy większy niż dwutlenek węgla.
Właściwości fizyczne
Nieruchomość | Wartość |
---|---|
Gęstość (ρ) w -69 ° C (ciecz) | 1,49 g⋅cm- 3 |
Gęstość (ρ) w -41 ° C (ciecz) | 1.413 g⋅cm -3 |
Gęstość (ρ) w -41 ° C (gaz) | 4,706 kg⋅m -3 |
Gęstość (ρ) w 15 °C (gaz) | 3,66 kg⋅m -3 |
Ciężar właściwy w 21°C (gaz) | 3,08 ( powietrze to 1) |
Objętość właściwa (ν) przy 21 °C (gaz) | 0,275 m 3 ⋅kg -1 |
Gęstość (ρ) w 15 °C (gaz) | 3,66 kg⋅m -3 |
Temperatura punktu potrójnego (T t ) | -157,39 ° C (115,76 K) |
Temperatura krytyczna (T c ) | 96,2 ° C (369,3 K) |
Ciśnienie krytyczne (p c ) | 4,936 MPa (49,36 bar) |
Prężność par w 21,1 °C (p c ) | 0,9384 MPa (9,384 bara) |
Gęstość krytyczna (ρ c ) | 6,1 mol⋅l -1 |
Utajone ciepło parowania (l v ) w temperaturze wrzenia (-40,7 °C) | 233,95 kJ⋅kg -1 |
Pojemność cieplna przy stałym ciśnieniu (C p ) przy 30°C (86°F) | 0,057 kJ.mol -1 ⋅K -1 |
Pojemność cieplna przy stałej objętości (C v ) przy 30 °C (86 °F) | 0,048 kJ⋅mol -1 ⋅K -1 |
Współczynnik pojemności cieplnej (γ) przy 30 °C (86 °F) | 1.178253 |
Współczynnik ściśliwości (Z) w 15 °C | 0,9831 |
Współczynnik acentryczny (ω) | 0,22082 |
Molekularny moment dipolowy | 1.458 D |
Lepkość (η) przy 0 °C | 12,56 µPa⋅s (0,1256 cP) |
Potencjał niszczenia warstwy ozonowej (ODP) | 0,055 ( Cl 3 M oznacza liczbę 1) |
Potencjał globalnego ocieplenia (GWP) | 1810 ( CO 2 wynosi 1) |
Posiada dwa alotropy : krystaliczny II poniżej 59 K oraz krystaliczny I powyżej 59 K i poniżej 115,73 K.
Następny wykres przedstawia właściwości ciśnienie-entalpia R22, przy użyciu bazy danych Refprop 9.0, przy użyciu referencji Międzynarodowego Instytutu Chłodnictwa.
Historia cen i dostępność
Analiza EPA wykazała, że ilość istniejących zapasów wynosiła od 22 700 ton do 45 400 ton.
Rok | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015–2019 | 2020 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
R-22 dziewiczy (t) | 49 900 | 45 400 | 25 100 | 25600 | 20 200 | TBD | 0 |
Rekompensata R-22 (t) | -- | -- | -- | 2950 | 2950 | -- | -- |
R-22 Razem (t) | 49 900 | 45 400 | 25 100 | 28 600 | 23 100 | -- | -- |
Do ustalenia: Do ustalenia
W 2012 roku EPA zmniejszyła ilość R-22 o 45%, powodując wzrost ceny o ponad 300%. Na rok 2013 EPA zmniejszyła ilość R-22 o 29%.
Bibliografia
Zewnętrzne linki
- MSDS firmy DuPont
- Międzynarodowa Karta Bezpieczeństwa Chemicznego 0049
- Dane w Zintegrowanym Systemie Informacji o Ryzyku: IRIS 0657
- CDC — Kieszonkowy przewodnik po zagrożeniach chemicznych NIOSH — Chlorodifluorometan
- Dane zmiany fazy na webbook.nist.gov
- Widma absorpcyjne IR
- Podsumowania i oceny IARC: Cz. 41 (1986) , Suppl. 7 (1987) , tom. 71 (1999)