История создания фреонов: о холоде, который нас греет

12.11.2013 г.

Однажды американский химик по имени Томас Мидглей изобрел вещество, названое фреоном. Появление этого вещества стало стартом для создания холодильных установок и систем кондиционирования, изменивших к лучшему наш повседневный быт. На сегодняшний день сфера применения фреона широка. В первую очередь, его используют как основное и незаменимое на данный момент рабочее вещество в разных холодильных установках и системах кондиционирования. Также широко применяют фреон в качестве вещества, способствующего выталкиванию жидкости в аэрозолях. Еще одно применение – при тушении пожаров высокой сложности (химические заводы, электростанции). Производство полиуретана невозможно без применения фреона. До изобретения фреона в качестве хладонов использовались аммиак, метилхлорид, диоксид углерода и серы. Но открытие хлорфторуглеродов стало большим толчком для развития промышленности, т.к. они обладали свойствами идеального хладагена. С 1936 года началось производство еще одного хладогена – гидрохлорфторуглерода. Это послужило сильным толчком для широкомасштабного производства кондиционирующих и холодильных установок.

В начале 70х годов мировой рынок захлестнуло производство фреонов. Тогда то и возник впервые вопрос об их конечной судьбе после попадания в атмосферу. Было обнаружено, что эти композиции химически стабильны и не разрушаются в атмосфере десятилетиями. Содержащиеся в них атомы хлора взаимодействуют с озоном верхних слоев атмосферы, нарушая озоновый слой. Из-за разрушения слоя усилился уровень радиации от ультрафиолетового излучения. А это, в свою очередь, стало приводить к увеличению раковых заболеваний и возникновению парникового эффекта. Продукты фреоновой промышленности не только усилили проникновение УФ излучения, но и задержали ИК излучение, идущее от земной поверхности.

Концентрация диоксида углерода, конечно же, значительно выше концентрации всех фреонов вместе взятых. Но эффективность фреонов в плане удержания ИК излучения превышает эффективность диоксидов углерода во многие тысячи раз. Также у них долгий период жизни (120 лет фреон R12, 60 лет фреон R11, 250 лет фреон R115входящий в состав фреона R502).
На данный момент нас греют следующие фреоны:
ХФУ – хлорфторуглероды. Они более эффективны в деле истощения озонового слоя. К хладогенам этого типа относятся: фреон-11, 12, 13, 500, 502 и 503.
ГХФУ – гидрохлорфторуглероды. Входящие в их состав атомы водорода обеспечивают более короткий век хладогенов в атмосфере, и, следовательно, меньше разрушают озоновый слой. К ним относится, к примеру, хладон-22.
ГФУ – гидрофторуглероды. Эти вещества не включают хлор в свой состав. Имея короткую жизнь в атмосфере, они не оказывают влияния на озон. Поэтому считаются хорошими и долгосрочными заменителями ГХФУ и ХФУ в большинстве холодильных систем.