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氟里昂
氟里昂（freon）是氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称，因此又称“氟氯烷”或“氟氯烃”，可用符号“CFC”表示。氟里昂包括20多种化合物，其中最常用的是氟里昂-12（化学式CCl2F2），其次是氟里昂-11（化学式CCl3F）。氟里昂是一种性能优良的冷冻剂，在家用电冰箱和空调机中广泛使用。
目录
基本简介
性质介绍
种类介绍
反应机理
退出市场
替代原因
内容评价
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基本简介
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空调制冷剂——氟里昂
氟里昂主要用作制冷剂。它们的商业代号F表示氟代烃，第一个数字等于碳原子数减1（如果是零就省略），第二个数字等于氢原子数加1，第三个数字等于氟原子数目，氯原子数目不列。由于氟利昂可能破坏大气臭氧层，已限制使用。目前地球上已出现很多臭氧层漏洞，有些漏洞以超过非洲面积，其中很大的原因是因为氟利昂的化学物质。
氟里昂是臭氧层破坏的元凶，它是本世纪20年代合成的，其化学性质稳定，不具有可燃性和毒性，被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂，广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。80年代后期，氟利昂的生产达到了高峰，产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前，全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年，所以排放的大部分仍留在大气层中，其中大部分仍然停留在对流层，一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂，在上升进入平流层后，在一定的气象条件下，会在强烈紫外线的作用下被分解，分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应，不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。
根据资料，2003年臭氧空洞面积已达2500万平方公里。臭氧层被大量损耗后，吸收紫外线辐射的能力大大减弱，导致到达地球表面的紫外线B明显增加，给人类健康和生态环境带来多方面的危害。据分析，平流层臭氧减少1%%，全球白内障的发病率将增加0.6-0.8%，即意味着因此引起失明的人数将增加1万到1.5万人。由于氟里昂在大气中的平均寿命达数百年，所以排放的大部分仍滞留在大气层中，其中大部分停留在对流层，小部分升入平流层。
在对流层的氟里昂分子很稳定，几乎不发生化学反应。但是，当它们上升到平流层后，会在强烈紫外线的作用下被分解，含氯的氟里昂分子会离解出氯原子，然后同臭氧发生连锁反应（氯原子与臭氧分子反应，生成氧气分子和一氧化氯基；一氧化氯基不稳定，很快又变回氯原子，氯原子又与臭氧反应生成氧气和一氧化氯基……），不断破坏臭氧分子。Cl+O3→O2+ClOClO+O→O2+Cl。如此周而复始，结果一个氯氟里昂分子就能破坏多达10万个臭氧分子。总的结果，可以用化学方程式表示为：2O3—→3O2（虽然反应中氟里昂分子所起的作用类似于催化剂，但由于其参加了反应过程，因而严格意义上不属于催化剂）。
性质介绍
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氟里昂制冷系统
人们最早使用的冷冻剂是二氧化硫和氨。在1.01×105Pa时，二氧化硫于－10℃液化，氢在－33℃液化。若在常温下，对二氧化硫施加2.525×105Pa，对氨施加8.888×105Pa，它们也能液化。这两种物质也都不能燃烧。但美中不足的是，它们都有强烈的刺激性气味，浓度大时还有毒性，并对金属有腐蚀作用。不过，它们的价格比较便宜，所以至今仍用于大型冷冻机中。
氟里昂在常温下都是无色气体或易挥发液体，略有香味，低毒，化学性质稳定。其中最重要的是二氯二氟甲烷CCl2F2（F-12）。二氯二氟甲烷在常温常压下为无色气体；熔点－158℃，沸点－29.8℃，密度1.486克／厘米（－30℃）；稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚；与酸、碱不反应。二氯二氟甲烷可由四氯化碳与无水氟化氢在催化剂存在下反应制得，反应产物主要是二氯二氟甲烷，还有CCl3F和CClF3，可通过分馏将CCl2F2分离出来。
美国化学家密得烈经过长期的研究，终于制成了CCl2F2，即氟里昂-12。它的性能优于二氧化硫和氨。Cl2F2可由四氯化碳与无水氟化氢在催化剂存在下反应制得。用SbCl5催化时，CCl2F2产率为90％，CCl3F为9％，CClF3为0.5％；用FeCl3催化时，CCl2F2产率为75％，CCl3F为20％。
用氟里昂作冷冻剂，优点很多：
（1）容易液化。如氟里昂-12，沸点－29.8℃；氟里昂-11，沸点－23.8℃；
（2）没有气味，没有毒性。不像氨、二氧化硫那样，一旦管道漏气，就会产生强烈的刺激性气味，甚至造成事故；
（3）不腐蚀金属，这一点也优于二氧化硫和氨；
（4）跟大多数有机物不同，氟里昂不能燃烧，因而避免了发生火灾和爆炸的危险。
种类介绍
各种制冷剂的介绍
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无氟制冷剂
在压缩式制冷剂中广泛使用的制冷剂是氨、氟里昂和烃类。按照化学成分，制冷剂可分为五类：无机化合物制冷剂、氟里昂、饱和碳氢化合物制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂。根据冷凝压力，制冷剂可分为三类：高温（低压）制冷剂、中温（中压）制冷剂和低温（高压）制冷剂。
无机化合物制冷剂：这类制冷剂使用得比较早，如氨（NH3）、水（H2O）、空气、二氧化碳（CO2）和二氧化硫（SO2）等。对于无机化合物制冷剂，国际上规定的代号为R及后面的三位数字，其中第一位为“7”后两位数字为分子量。如水R718...等。
氟里昂（卤碳化合物制冷剂）：氟里昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素（CL）、氟（F）和溴（Br）代替后衍生物的总称。国际规定用“R”作为这类制冷剂的代号，如R22...等。又有人称之为氟利昂的。
饱和碳氢化合物制冷剂：这类制冷剂中主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和环状有机化合物等。代号与氟里昂一样采用“R”，这类制冷剂易燃易爆，安全性很差。如R50、R170、R290...等。
不饱和碳氢化合物制冷剂：这类制冷剂中主要是乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）和它们的卤族元素衍生物，它们的R后的数字多为“1”，如R113、R1150...等。
共沸混合物制冷剂：这类制冷剂是由两种以上不同制冷剂以一定比例混合而成的共沸混合物，这类制冷剂在一定压力下能保持一定的蒸发温度，其气相或液相始终保持组成比例不变，但它们的热力性质却不同于混合前的物质，利用共沸混合物可以改善制冷剂的特性。如R500、R502...等。高温、中温及低温制冷剂：是按制冷剂的标准蒸发温度和常温下冷凝压力来分的。
反应机理
臭氧在紫外线作用下：O3—→O2+O
氯氟烃分解（以CF2Cl2为例）：CF2Cl2→CF2Cl?+?Cl
自由基链反应：Cl?+O3—→ClO?+O2、ClO?+O—→Cl?+O2。
总反应：O3+O=2O2。二氯二氟甲烷氟里昂的介电常数为2，可以采用脉冲时域反射物位计进行物位测量。
退出市场
氟里昂2004年起逐步退出市场
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氟里昂的替代产品
到2005年6月底，所有制冷设备必须全面使用非消耗臭氧层物质制冷剂；从2004年1月1日起，我省将逐步淘汰氟里昂等消耗臭氧层物质制冷剂；到2005年6月底，所有制冷设备必须全面使用非消耗臭氧层物质制冷剂。省环保局、省经贸委、省公安厅和省质监局近日联合出台了《山东省淘汰消耗臭氧层物质制冷剂实施办法》。规定自明年1月1日起，现有使用含氟里昂等消耗臭氧层物质制冷剂的工业制冷设备、商业制冷设备、办公等公共场所的中央空调，必须使用非消耗臭氧层物质的制冷剂进行替换。其他制冷设备要在2005年6月底以前
完成替换。
现在用的家用冰箱、冰柜，仍正常运转不需补充制冷剂的，可继续使用；在维修过程中需要充灌制冷剂时，必须使用非消耗臭氧层物质的制冷剂进行替换。禁止新生产的汽车安装使用消耗臭氧层物质制冷剂的空调器，禁止所有从事经销活动的单位和个人新订购、新储存含消耗臭氧层物质制冷剂空调器的汽车和含消耗臭氧层物质制冷剂的汽车空调器。2004年1月1日起，现有含消耗臭氧层物质制冷剂的在用汽车空调器，必须使用非消耗臭氧层物质制冷剂进行替换。国家机关、事业单位、国有大中型企业以及从事商业运营的汽车，要在2004年6月底前完成非消耗臭氧层物质制冷剂更换；其他车辆2005年6月底前完成更换。从2005年7月1日起，全省全面禁止使用含氟里昂制冷剂；按照国家规定，全面禁止建设四氯化碳项目，禁止使用四氯化碳作为清洗剂；各种制冷设备制造厂家使用的消耗臭氧层物质制冷剂和其他消耗臭氧层物质（如溴氟烷、甲基氯仿、甲基溴、氢氯氟碳等），要在国家规定的时间内淘汰。
替代产品，必须是经过山东省环保局等部门验证和确认的，具有安全、高效、节能的非消耗臭氧层物质的制冷剂；对空调未按规定使用非消耗臭氧层物质制冷剂的车辆，公安车管部门将不予办理注册登记、转入登记和年度检验手续。另外，规定，消耗臭氧层物质制冷剂的更换实行定点挂牌服务，由环保、经贸、质监等部门联合审查、确认；替换服务单位同时负责被替换消耗臭氧层物质制冷剂的回收，再由专业处置危险废物的单位进行统一集中无害化处理。
替代原因
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氟里昂
氟里昂在当今社会的生产生活中具有极其重要的作用，国际社会为什么要动用如此巨大的精力淘汰氟里昂呢？河北省环保局的有关专家说，关键是氟里昂破坏了臭氧层。
专家说，臭氧层存在于地球上方11到48公里的大气平流层中，平流层中的气体90%由臭氧O3组成，它可以有效地吸收对生物有害的太阳紫外线。如果没有臭氧层这把地球的“保护伞”，强烈的紫外线辐射不仅会使人死亡，而且会消灭地球上绝大多数物种。因此，臭氧层是人类及地表生态系统的一道不可或缺的天然屏障，犹如给地球戴上一副无形的“太阳防护镜”，而氟里昂却是臭氧层的“罪恶杀手”。
据介绍，近代工业迅猛发展，人们广泛推广使用了性质稳定、不易燃烧、易储存、价格低廉的氟里昂，分别用于制冷剂、喷雾剂、发泡剂、清洗剂。氟里昂在大气中可以存在60-130年，虽然氟里昂释放量相对较少，但一个氯原子可破坏10万余个臭氧分子，从而导致平流层臭氧受到破坏，并逐渐减少。
臭氧层被破坏以后，将会产生巨大的社会危害：对人类免疫系统造成损害，使得免疫机制减退；导致白内障眼疾和皮肤癌发病率上升；破坏生态系统，减慢农作物的生长速度，减低农作物的质量和产量，甚至会造成绝收；减少海洋生物数量，大量鱼类死亡，同时可能导致生物物种变异；造成全球气候变暖与温室效应。同时，它还会引起新的环境问题，过量的紫外线能使塑料等高分子材料更加容易老化和分解，结果又带来光化学大气污染。
为保持臭氧层，使人类免受太阳紫外线的辐射及维护地球生态系统的平衡，联合国1985年制订了《保护臭氧层维也纳公约》，1987年又制订了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，对破坏臭氧层的物质提出了禁止使用的时限和要求。作为全球较大的氟里昂生产和消费大国，中国已加入了上述两个公约，1993年，国务院正式批准了《中国逐步淘汰消耗臭氧层物质国家方案》。发达国家已于1996年1月1日，全部停止氟里昂的生产和使用，1999年7月1日发展中国家开始进入履约期。
河北是中国氟里昂消耗大省之一，其消费量约占全国的9%左右，年消耗量在4000吨以上。按国家有关方案的规定，氟里昂的淘汰要分期分行业进行淘汰。这不仅有利于保护臭氧层，保护人类自己，也对树立我国良好形象，实施可持续发展战略，具有极其深远的意义和影响，同时还可为消耗含氟里昂制冷剂的用户通过节能降耗获得丰厚的经济效益
内容评价
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氟里昂破坏臭氧层
氟里昂有许多重要应用，除在冷冻装置中作冷冻剂外，还常用作喷雾装置中气溶胶推进剂、电子器件清洗剂以及泡沫塑料的发泡剂等。随着环境科学的发展，人们逐渐认识到并越来越关注逸到大气平流层中的氟里昂对臭氧的破坏作用。臭氧层是地球生命的保护层，它大约能把太阳辐射来的高能紫外线的5％吸收掉，使地球上的生物免遭强紫外线的杀伤。科学家指出，地球大气中臭氧每减少1％，就会增加5％的皮肤癌和2％的黑色素瘤疾患，并使农作物减产。如果没有臭氧层的保护，所有强紫外辐射全部落到地面的话，那么，地球上的林木将会被烤焦，飞禽走兽都将被杀死。
臭氧层的破坏是触目惊心的。近些年，在南极和北极上空都曾出现过巨大的季节性的臭氧“空洞”，空洞的面积有时相当于美国国土的2倍。科学观测表明，1969～1986年，北纬30°～60°地区上空臭氧浓度下降了1.7％～3％。主要包括美国、欧洲、加拿大、日本、中国和前苏联人口稠密地区。近年来科学家还发现，臭氧层损耗的速度比预想的还要快。
为拯救臭氧层，大量减少并最终停止生产和使用氟里昂类物质，发达国家负有不可推卸的责任。1985年，联合国通过了保护臭氧层公约，1987年通过了蒙特利尔议定书。中国政府批准了保护臭氧层公约，并于1991年宣布加入蒙特利尔议定书。1992年，中国编制了《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》，方案说，中国当前主要生产和消费氟里昂-12、氟里昂-11、氟里昂-113和哈龙-1211、哈龙-1301、四氯化碳、1，1，1-三氯乙烷等7种受控物质。我国将在2010年完全淘汰消耗臭氧层的物质。消耗臭氧层物质被淘汰后要有相应的替代物。
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1、http://www.chinaccm.com/09/0915/091501/news/20031211/141310.asp
2、http://dict.plastic.com.cn/detail_14.html
3、http://www.3i3i.cn/Technology/Standardization/200701/156945.html