Фреон это газ

Фреон это газ

Фреоны, хладоны — техническое название группы фторсодержащих производных насыщенных углеводородов (главным образом метана и этана), применяемых в качестве хладагентов, пропеллентов, вспенивателей, растворителей. Кроме атомов фтора фреоны могут содержать атомы хлора или брома [1] . Известно более 40 различных фреонов; большинство из них выпускается промышленностью. Название «фреон» фирмы DuPont (США) в течение многих лет использовалось в литературе как общетехнический термин для хладагентов. В СССР и РФ укоренился термин «хладоны» [2] .

Содержание

Свойства [ править | править код ]

Физические свойства [ править | править код ]

Фреоны — бесцветные газы или жидкости без запаха. Хорошо растворимы в неполярных органических растворителях, очень плохо — в воде и полярных растворителях.

Основные физические свойства фреонов метанового ряда [2]

Химическая формула Наименование Техническое обозначение Температура плавления, °C Температура кипения, °C Относительная молекулярная масса
CFH3 фторметан R-41 -141,8 -79,64 34,033
CF2H2 дифторметан R-32 -136 -51,7 52,024
CF3H трифторметан R-23 -155,15 -82,2 70,014
CF4 тетрафторметан R-14 -183,6 -128,0 88,005
CFClH2 фторхлорметан R-31 -9 68,478
CF2ClH хлордифторметан R-22 -157,4 -40,85 86,468
CF3Cl трифторхлорметан R-13 -181 -81,5 104,459
CFCl2H фтордихлорметан R-21 -127 8,7 102,923
CF2Cl2 дифтордихлорметан R-12 -155,95 -29,74 120,913
CFCl3 фтортрихлорметан R-11 -110,45 23,65 137,368
CF3Br трифторбромметан R-13B1 -174,7 -57,77 148,910
CF2Br2 дифтордибромметан R-12B2 -141 24,2 209,816
CF2ClBr дифторхлорбромметан R-12B1 -159,5 -3,83 165,364
CF2BrH дифторбромметан R-22B1 -15,7 130,920
CFCl2Br фтордихлорбромметан R-11B1 51,9 181,819
CF3I трифториодметан R-13I1 -22,5 195,911

Химические свойства [ править | править код ]

Фреоны очень инертны в химическом отношении, поэтому они не горят на воздухе, невзрывоопасны даже при контакте с открытым пламенем. Однако при нагревании фреонов свыше 250 °C образуются весьма ядовитые продукты, например фосген COCl2, который в годы первой мировой войны использовался как боевое отравляющее вещество.

Устойчивы к действию кислот и щелочей.

Виды фреонов (хладонов) [ править | править код ]

В соответствии со степенью воздействия на озоновый слой фреоны (хладоны) делят на следующие группы:

Группа Класс соединений Фреоны (хладоны) Воздействие на озоновый слой
A Хлорфторуглероды (CFC) R-11, R-12, R-13, R-111,

Вызывают истощение озонового слоя Бромфторуглероды R-12B1, R-12B2, R-113B2, R-13B2,

R-13B1, R-21B1, R-22B1, R-114B2

B Хлорфторуглеводороды (HCFC) R-21, R-22, R-31, R-121, R-122, R-123, R-124,

R-131, R-132, R-133, R-141, R-142в, R-151, R-221,

R-222, R-223, R-224, R-225, R-231, R-232, R-233

Вызывают слабое истощение озонового слоя C Фторуглеводороды (HFC) R-23, R-32, R-41, R-125, R-134, R-143,

R-152, R-161,R-227, R-236, R-245, R-254

Озонобезопасные фреоны (хладоны) Фторуглероды (перфторуглеводороды)

R-14, R-116, R-218, R-C318

Наиболее распространены следующие соединения:

История названия [ править | править код ]

В 1928 году американскому химику корпорации «Дженерал Моторс» («General Motors Research») Томасу Миджли (1889—1944) удалось выделить и синтезировать в своей лаборатории химическое соединение, получившее впоследствии название «Фреон». Через некоторое время «Химическая кинетическая компания» («Kinetic Chemical Company»), которая занималась промышленным производством нового газа — Фреон-12, ввела обозначение хладагента буквой R (Refrigerant — охладитель, хладагент). Такое наименование получило широкое распространение и со временем полное название хладагентов стало записываться в составном варианте — торговая марка производителя и общепринятое обозначение хладагента. Например: торговая марка GENETRON®AZ-20 соответствует хладагенту R-410A, который состоит из хладагентов R-32 (50 %) и R-125 (50 %). Существует также торговая марка с таким же названием, как и у химического соединения — FREON® (Фреон), основным правообладателем которой ранее являлась американская компания «Дюпон» («DuPont»), а теперь компания The Chemours Company (Chemours), созданная на базе одного из подразделений Дюпон. Это совпадение в названии до сих пор вызывает путаницу и споры — можно ли словом фреон называть произвольные хладагенты.

Правила цифрового обозначения фреонов (хладонов) [ править | править код ]

По международному стандарту ISO № 817-74 техническое обозначение фреона (хладона) состоит из буквенного обозначения R (от слова refrigerant) и цифрового обозначения:

  • первая цифра справа — это число атомов фтора в соединении;
  • вторая цифра справа — это число атомов водорода в соединении плюс единица;
  • третья цифра справа — это число атомов углерода в соединении минус единица (для соединений метанового ряда нуль опускается);
  • число атомов хлора в соединении находят вычитанием суммарного числа атомов фтора и водорода из общего числа атомов, которые могут соединяться с атомами углерода;
  • для циклических производных в начале определяющего номера ставится буква C;
  • в случае, когда на месте хлора находится бром, в конце определяющего номера ставится буква B и цифра, показывающая число атомов брома в молекуле.
  • в случае, когда на месте хлора находится иод, в конце определяющего номера ставится буква I и цифра, показывающая число атомов иода в молекуле.
Читайте также:  Что пить после фортранса

Воздействие на окружающую среду [ править | править код ]

Влияние на озоновый слой [ править | править код ]

Считалось, что одной из причин уменьшения озона в стратосфере и образование озоновых дыр является производство и применение хлор- и бромсодержащих фреонов. [3] Попадая после использования в атмосферу, они разлагаются под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца. Высвободившиеся компоненты активно взаимодействуют с озоном в галогеновом цикле распада атмосферного озона.

Подписание и ратификация странами ООН Монреальского протокола привело к уменьшению производства озоноразрушающих фреонов.

В связи с пагубным влиянием озоноразрушающего фреона R-22, его использования год от года сокращается в США [4] и Европе, где с 2010 года официально запрещено применять этот фреон. В России c 2011 года прекращен импорт холодильного оборудования, в том числе кондиционеров промышленного и полу-промышленного класса, однако сам фреон пока производится в стране. [5] . На замену фреону R-22 должен прийти фреон R-410A, а также ретрофиты R-407C, R-422D.

В автомобильных кондиционерах до 1992 года применялся тип фреона R-12, но считалось, что он вреден для озонового слоя, поэтому был разработан и стали применять R-134, который считается безопасным для озонового слоя земли. [6]

Парниковый эффект [ править | править код ]

Парниковая активность (англ. GWP — ПГП) фреонов в зависимости от марки варьирует в пределах от 1300 до 8500 раз выше чем у углекислого газа при одинаковых объёмах. Основным источником фреонов являются холодильные установки и аэрозоли.

Газ или жидкость?

Все знают что в холодильном контуре есть хладагент (фреон).
Многие думаю что это такая жидкость.
Но это не совсем так. Давайте по порядку, на простом языке.
Хладагент (ХА) это газ. Который в зависимости от определённой температуры и давления имеет разное агрегатное состояние.

Вот например баллон с пропаном (это кстати тоже хладагент, R290, и он сейчас только начинает набирать обороты в промышленности). Представим что баллон наполнен на половину. Если его взять в руки и пошатать, можно почувствовать что в нем плещется жидкость. Но стоит нам открыть вентиль, начнёт выходить газ.
Точно так и "фреон". При определённом давлении и температуре меняет своё состояние. При атмосферном давлении и температуре выше ноля градусов, если жидкого фреона налить в стакан, он будет кипеть и температура кипения будет известна. Специально для этой статьи с снял небольшой видеоролик — эксперимент на эту тему, где наливал фреон в стакан!

Каждый фреон имеет свою температуру кипения. Зависимость температур и давлений можно посмотреть в этой таблице.

Что же происходит в холодильном контуре?

Компрессор перекачивает газ. Жидкость он не может перекачивать. Конструкция такая. Если компрессор начнёт перекачивать жидкость, образуется гидроудар.
Рассмотрим работу холодильного контура на ХА R134a.
Компрессор нагнетает пары ХА, от сжатия пары нагреваясь до 50-70 градусов попадают в конденсатор (решётка на спине холодильника). Давление нагнетания около 10 бар. В конденсаторе, постепенно охлаждаясь пары начинают переходить в жидкость, конденсироваться. Таким образом пары превращаются в жидкость, температура снижается до 35 градусов. И на выходе из конденсатора ХА полностью сконденсирован и на 100% жидкий. Давление не изменилось, 10 бар. После конденсатора ХА попадает в дроссельное устройство (в бытовом холодильнике это капиллярная трубка). Дроссель имеет зауженное сечение (всего 0,7 мм), на выходе из дросселя начинается область низкого давления, около 0,2 бар. ХА проходя дроссель и попадая в область низкого давления начинает закипать, т.к температура кипения зависит от давления. Смотри таблицу выше. Температура кипения ХА R134a при 0,2 бара = минус 22 градуса Цельсия.
Таким образом сразу после дросселя начинается испаритель (это трубки морозильной камеры, и трубки плачущего испарителя в холодильном отделении). В испарителе ХА кипит, и своим кипением отбирает тепло из холодильной камеры. Кипящий ХА постепенно проходит по трубкам испарителя и отбирая тепло жидкий хладагент превращается в пар. Температура хладагента постепенно растет. На выходе из испарителя жидкость полностью превращается в пар и этот насыщенный пар засасывается через всасывающий патрубок компрессора, где снова нагнетается и попадает в конденсатор.
Холодильник — это тепловой насос. В котором тепло отбирается в холодильном и морозильном отделении, и через конденсатор передаётся в окружающую среду .

Читайте также:  Больно дотронуться до кожи бедра

О создании и названии фреонов (хладонов)

Впервые фреон был выделен и синтезирован в 1928 году. Сделать это удалось американскому химику корпорации «Дженерал МоторсТомасу Мидглей младшему (Thomas Midgley, Jr. 1889—1944 гг.). В своей лаборатории он получил химическое соединение, получившее впоследствии название «Фреон». Через некоторое время «Химическая Кинетическая Компания» («Kinetic Chemical Company»), которая занималась промышленным производством нового газа — фреона-12, ввела обозначение хладагента буквой R (Refrigerant — охладитель, хладагент). Именно такое наименование получило широкое распространение и со временем полное название хладагентов стало записываться в составном варианте — торговая марка производителя и общепринятое обозначение хладагента.

Так что из себя представляют фреоны?

Фрео́н —это газ или жидкость (в зависимости от параметров окружающей среды) без цвета и явного запаха. Фреон химически инертен, не горит на воздухе, в обычной бытовой обстановке взрывобезопасен и совершенно безвреден для человека. Кроме холодильных машин и установок (холодильников), фреон используют как выталкивающую основу в газовых баллончиках, для изготовления аэрозолей в парфюмерии, при тушении пожаров и в качестве вспенивающего вещества (агента) в производстве полиуретана (теплоизоляции, поролона и т.п.).

Химически – фреоны это галогеноалканы, фторсодержащие производные насыщенных углеводородов (главным образом метана и этана), используемые как хладагенты в холодильных машинах (например, в кондиционерах). В химическом отношении фреоны очень инертны. Фреон не только не способен воспламениться на воздухе, он даже при контакте с открытым пламенем не взрывается. Однако, если нагреть фреон выше 250°С, образуются очень ядовитые продукты.

Известно более 40 различных фреонов; большинство из них выпускается промышленностью.

Вред фреона и его влияние на озоновый слой

Хладагенты, которые используются в бытовой технике, являются негорючими и безвредными для людей.

Фреоны R-12, R-22 чаще всего используется в промышленности. Хладон-22 относится к веществам 4-го класса опасности, по шкале «вредности». При значительной концентрации эти фреоны вызывают у человека сонливость, спутанность сознания, слабость переходящую в возбуждение. Может вызвать обморожение при попадании на кожу в жидкой фазе.

Новые фреоны (R134A, R-404, R407C, R507C, R410A и др.) безопасны для человека и окружающей среды, поэтому все ведущие производители климатической техники используют именно эти марки фреона.

Причиной уменьшения озона в стратосфере и образование озоновых дыр является производство и применение хлор- и бромсодержащих фреонов. Попадая после использования в атмосферу, они разлагаются под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца. Высвободившиеся компоненты активно взаимодействуют с озоном в так называемом галогеновом цикле распада атмосферного озона.

Читайте также:  Диета при сахарном диабете при беременности меню

В связи с пагубным влиянием озоноразрушающего фреона R22, его использование в США и в Европе год от года сокращается, где с 2010 года официально запрещено применять этот фреон. В России также запрещен импорт холодильного оборудования, в том числе кондиционеров промышленного и полу-промышленного класса. На замену фреону R22 должен прийти фреон R410A, а также R407C.

Подписание и ратификация странами ООН Монреальского протокола привело к уменьшению производства озоноразрушающих фреонов и способствует восстановлению озонового слоя Земли.

Для измерения «вредности» фреонов была введена шкала, в которой за единицу был принят озоноразрушающий потенциал фреона R-13, на котором работает большинство старых холодильников. Потенциал фреона R-22 равен 0.05, а новых озонобезопасных фреонов R-407C и R-410A — нулю. Поэтому к настоящему времени большинство производителей, ориентированных на европейский рынок были вынуждены перейти на выпуск кондиционеров, использующих озонобезопасные фреоны 407C и R-410A. Для потребителей такой переход означал повышение как стоимости оборудования, так и расценок на монтажные и сервисные работы. Это было вызвано тем, что новые фреоны по своим свойствам отличаются от привычного R-22. Новые фреоны имеют более высокое давление конденсации — до 26 атмосфер, вместо 16 атмосфер у фреона R-22. Таким образом, все элементы холодильного контура кондиционера должны быть более прочными, а значит и более дорогими.

Озонобезопасные фреоны не являются однородными, то есть они состоят из смеси нескольких простых фреонов. Например, R-407C состоит из трех компонентов — R-32, R-134a и R-125. Это приводит к тому, что даже при незначительной утечке из фреона сначала испаряются более легкие компоненты, изменяя его состав и физических свойства. После этого приходится сливать весь ставший некондиционным фреон и заново заправлять кондиционер. В этом отношении фреон R-410A является более предпочтительным, поскольку он является условно изотропным, то есть все его компоненты испаряются примерно с одинаковой скоростью и при незначительной утечке кондиционер можно просто дозаправить.

Применение фреона

Применяют фреон в качестве хладагента благодаря его физическим свойствам — при испарении он поглощает тепло, а затем выделяет его при конденсации. Принцип работы следующий: в холодильном оборудовании фреон в газообразном состоянии при помощи компрессора извлекается (высасывается) из испарителя, сжимается в механически уменьшаемом объёме (в поршневом компрессоре в цилиндре — поршнем), с одновременным нагревом и транспортируется в конденсатор. Там фреон остывает до температуры воздуха окружающей его среды и переходит в жидкое состояние. Жидкий фреон через дросселирующее устройство (капиллярную трубку или Терморегулирующий Вентиль — ТРВ) перетекает в испаритель, расширяется за счет низкого давления после дросселирующего устройства, и вновь переходит в газообразное состояние. Процесс расширения сопровождается поглощением большого количества тепла, вследствие чего стенки испарителя (ёмкости в которой кипит и испаряется фреон) охлаждаются, понижая температуру воздуха внутри охлаждаемого объема.

Цикл повторяется до тех пор, пока температура стенок испарителя не опустится до значения, заданного терморегулятором, после чего терморегулятор размыкает электрическую цепь компрессора и он прекращает работу. Через некоторое время, под воздействием различных факторов, воздух в холодильной камере нагревается, и терморегулятор снова включает компрессор. Применяется фреон, как хладоноситель в любом холодильном оборудовании и кондиционерах с 1931 года (до этого использовался вредный для здоровья аммиак). Так же благодаря его термодинамическим свойствам, хладагент применяется в парфюмерии и медицине для создания аэрозолей. Широко используют фреон при тушении пожара на опасных объектах.

Приобрести фреон в Самаре быстро и недорого можно обратившись к нам. Все самые распространенные типы фреонов в большом количестве имеются на нашем складе.

Ссылка на основную публикацию
Уплотнение члс обеих почек лечение
Термин «уплотнение ЧЛС» довольно часто встречается в заключениях врачей, выполняющих ультразвуковое исследование почек. Он означает, что плотность ткани выше нормы,...
Трещина теменной кости у ребенка последствия
Парная плоская часть черепа – теменная кость, имеет сходство с прямоугольником, изогнутым внутри, а снаружи выглядит выпуклым и гладким. Расположена...
Трещинки в попе
Разрыв кожи или слизистой оболочки в деликатном месте – это всегда большая проблема, доставляющая человеку массу физических и психологических страданий....
Уплотненная печень на узи
Если печень уплотнена, что это значит и каковы причины данного состояния, можно определить с помощью ультразвукового исследования. В большинстве случаев...
Adblock detector