Chlorodifluorometan

Chlorodifluorometan
Chlorodifluoromethane-2D-skeletal.svg
Chlorodifluoromethane-3D-vdW.png
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 Fluorokarbon-22 Czynnik chłodniczy 22
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
CHEMBL
ChemSpider
Karta informacyjna ECHA 100.000.793 Edit this at Wikidata
Numer WE
  • 200-871-9
KEGG
Identyfikator klienta PubChem
Numer RTECS
  • PA6390000
UNII
  • InChI=1S/CHClF2/c2-1(3)4/h1H  check Y
    Klucz: VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N  check Y
  • InChl=1/CHCIF2/c2-1(3)4/h1H
    Klucz: VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYAQ
  • CLC(F)F
Nieruchomości
CHCIF 2
Masa cząsteczkowa   86,47 g/mol
Wygląd Bezbarwny gaz
Zapach Słodkawy
Gęstość    3,66 kg/m3 przy 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
dziennik P 1.08
Ciśnienie pary    908 kPa w temperaturze 20 °C
  0,033 mol⋅kg −1 ⋅bar −1
−38,6·10 −6 cm 3 /mol
Struktura
czworościenny
Zagrożenia
Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP):
Główne zagrożenia
 Produkt niebezpieczny dla środowiska ( N ), Działa depresyjnie na ośrodkowy układ nerwowy, Carc. Kot. 3
Oznakowanie GHS :
GHS04: Compressed Gas
Ostrzeżenie
H280 , H420
P202 , P262 , P271 , P403
NFPA 704 (ognisty diament)
1
0
1
Punkt zapłonu nie palne
632 ° C (1170 ° F; 905 K)
NIOSH (limity narażenia na zdrowie w USA):
PEL (dopuszczalny)
Nic
REL (zalecane)
     TWA 1000 ppm (3500 mg/m 3 ) ST 1250 ppm (4375 mg/m 3 )
IDLH (bezpośrednie zagrożenie)
ND
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
☒  N ( co to jest check☒ T N ?)

Chlorodifluorometan lub difluoromonochlorometan to wodorochlorofluorowęglowodór (HCFC). Ten bezbarwny gaz jest lepiej znany jako HCFC-22 lub R -22 lub CHClF2
. Był powszechnie używany jako propelent i czynnik chłodniczy . Zastosowania te zostały wycofane na mocy protokołu montrealskiego w krajach rozwiniętych w 2020 r. ze względu na potencjał niszczenia warstwy ozonowej (ODP) związku i wysoki współczynnik ocieplenia globalnego (GWP), aw krajach rozwijających się proces ten zostanie zakończony do 2030 r. R-22 jest uniwersalny półprodukt w przemysłowej chemii fluoroorganicznej , np. jako prekursor tetrafluoroetylenu .

Zastosowania produkcyjne i bieżące

   Światowa produkcja R-22 w 2008 roku wynosiła około 800 Gg rocznie, w porównaniu z około 450 Gg rocznie w 1998 roku, przy czym większość produkcji miała miejsce w krajach rozwijających się. Stosowanie R-22 jest wycofywane w krajach rozwijających się, gdzie jest on szeroko stosowany w klimatyzacji . Sprzedaż klimatyzacji rośnie o 20% rocznie w Indiach i Chinach.

R-22 jest przygotowywany z chloroformu :

HC1 3 + 2 HF → HCF 2 Cl + 2 HC1

Ważnym zastosowaniem R-22 jest prekursor tetrafluoroetylenu . Ta konwersja obejmuje pirolizę z wytworzeniem difluorokarbenu , który dimeryzuje:

2 CHCIF 2 → C 2 F 4 + 2 HC1

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 .

Efekty środowiskowe

R-22 jest często używany jako alternatywa dla silnie niszczących warstwę ozonową CFC-11 i CFC-12 , ze względu na jego stosunkowo niski potencjał niszczenia ozonu wynoszący 0,055, jeden z najniższych wśród haloalkanów zawierających chlor . Jednak nawet ten niższy potencjał niszczenia warstwy ozonowej nie jest już uważany za akceptowalny.

Jako dodatkowy problem środowiskowy, R-22 jest silnym gazem cieplarnianym o GWP równym 1810 (co oznacza 1810 razy silniejsze niż dwutlenek węgla ). Wodorofluorowęglowodory (HFC) są często zastępowane 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 zamiennikiem 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.

propan (R-290), którego GWP wynosi 3. Przed wprowadzeniem CFC propan był de facto czynnikiem chłodniczym w systemach mniejszych niż na skalę przemysłową. Reputacja lodówek na propan jako zagrożenia pożarowego sprawiła, że ​​dostarczany lód i pojemniki na lód były przytłaczającym wyborem konsumentów pomimo niedogodności i wyższych kosztów, dopóki bezpieczne systemy CFC nie przezwyciężyły negatywnego postrzegania lodówek. Nielegalny w USA jako czynnik chłodniczy od dziesięcioleci, propan jest obecnie dopuszczony do stosowania w ograniczonej masie odpowiedniej dla małych lodówek. Niedozwolone jest stosowanie w klimatyzatorach lub większych lodówkach ze względu na łatwopalność i możliwość wybuchu.

  • HCFC-22 measured by the Advanced Global Atmospheric Gases Experiment (AGAGE) in the lower atmosphere (troposphere) at stations around the world. Abundances are given as pollution free monthly mean mole fractions in parts-per-trillion.

    HCFC-22 zmierzono w ramach Advanced Global Atmospheric Gases Experiment ( AGAGE ) w niższych warstwach atmosfery ( troposfera ) na stacjach na całym świecie. Obfitości są podane jako wolne od zanieczyszczeń średnie miesięczne ułamki molowe w częściach na bilion .

  • Growth of R-22 (CFC-22) abundance in earth's atmosphere since year 1992.[5]

    Wzrost obfitości R-22 (CFC-22) w atmosferze ziemskiej od 1992 roku.

Wycofanie w Unii Europejskiej

Kontener transportowy na gaz, pokazany w Japonii.

Od 1 stycznia 2010 r. używanie nowo wyprodukowanych HCFC do serwisowania urządzeń chłodniczych i klimatyzacyjnych jest nielegalne, można stosować wyłącznie HCFC odzyskane i poddane recyklingowi. W praktyce oznacza to, że gaz należy usunąć z urządzenia przed serwisowaniem i wymienić po jego zakończeniu, zamiast uzupełniać go nowym gazem.

Od 1 stycznia 2015 r. nielegalne jest stosowanie jakichkolwiek HCFC do obsługi urządzeń chłodniczych i klimatyzacyjnych; uszkodzony sprzęt, w którym zastosowano czynniki chłodnicze HCFC, należy wymienić na sprzęt, który ich nie wykorzystuje.

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, programu znaczących nowych alternatyw, zgodnie z zasadami 20 i 21 programu, ze względu na jego wysoki potencjał tworzenia efektu cieplarnianego. Program EPA był zgodny z porozumieniami montrealskimi, ale umowy międzynarodowe muszą zostać ratyfikowane przez Senat USA, aby miały skutek prawny. Decyzja Sądu Apelacyjnego Stanów Zjednoczonych dla Okręgu Dystryktu Kolumbii z 2017 r. Uznała, że ​​amerykańska Agencja Ochrony Środowiska nie ma uprawnień do regulowania stosowania R-22 w ramach programu SNAP. Zasadniczo sąd orzekł, że upoważnienie ustawowe EPA dotyczy redukcji ozonu, a nie globalnego ocieplenia. EPA następnie wydała wytyczne, zgodnie z którymi EPA nie będzie już regulować R-22. W orzeczeniu tego samego sądu z 2018 r. stwierdzono, że EPA nie zastosowała się do wymaganej procedury, wydając wytyczne zgodnie z orzeczeniem z 2017 r., unieważniając wytyczne, ale nie wcześniejsze orzeczenie, które tego wymagało. Przemysł chłodniczy i klimatyzacyjny zaprzestał już produkcji nowych urządzeń na R-22. Praktycznym skutkiem tych orzeczeń jest obniżenie kosztów importowanego R-22 w celu konserwacji starzejącego się sprzętu, przedłużającego jego żywotność, przy jednoczesnym utrzymaniu stosowania R-22 w nowym sprzęcie zbyt ryzykownym, aby go realizować.

R-22, modernizacja przy użyciu zastępczych czynników chłodniczych

Zobacz także: Czynnik chłodniczy § Godne uwagi mieszanki

Efektywność 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 poliestrowy (POE).

R-407C jest przeznaczony do stosowania w klimatyzacji. Wykorzystuje co najmniej 20 procent oleju POE.

R-407F jest przeznaczony do stosowania w chłodnictwie średnio- i niskotemperaturowym (supermarkety, chłodnie i chłodnictwo procesowe); tylko projekt systemu z bezpośrednim odparowaniem. Wykorzystuje olej POE.

R-407H jest przeznaczony do zastosowań w chłodnictwie średnio- i niskotemperaturowym (supermarkety, chłodnie i chłodnictwo procesowe); tylko projekt systemu z bezpośrednim odparowaniem. Wykorzystuje olej POE.

R-421A jest przeznaczony do stosowania w „podzielonych systemach klimatyzacyjnych, pompach ciepła, systemach pak w supermarketach, agregatach chłodniczych do nabiału, magazynach typu reach-in, zastosowaniach piekarniczych, transporcie chłodniczym, samodzielnych witrynach i chłodziarkach”. 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 zastosowań średnio- i niskotemperaturowych. Element zasilający TXV będzie musiał zostać wymieniony na element 404A/507A, a 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 średniotemperaturowym chłodzeniu w zakresie temperatur 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 usunięcia całego oleju mineralnego. Współpracuje z olejami MO, AB i POE.

R-434A jest przeznaczony do stosowania w agregatach chłodniczych chłodzonych wodą i procesowych do klimatyzacji oraz zastosowań średnio- i niskotemperaturowych. Współpracuje z olejami MO, AB i POE.

R-438A (MO-99) jest przeznaczony do zastosowań w niskich, średnich i wysokich temperaturach. Jest kompatybilny ze wszystkimi lubrykantami.

R-458A jest przeznaczony do zastosowań w klimatyzacji i chłodnictwie bez utraty wydajności lub wydajności. Współpracuje z olejami MO, AB i POE.

R-32 lub HFC-32 ( difluorometan ) jest stosowany w klimatyzacji i chłodnictwie. ma zerowy potencjał niszczenia warstwy ozonowej (ODP) [2] i współczynnik ocieplenia globalnego (GWP) 675 razy większy niż dwutlenek węgla.

Właściwości fizyczne

Nieruchomość Wartość
Gęstość (ρ) w temperaturze -69 ° C (ciecz)   1,49 g⋅cm -3
Gęstość (ρ) w temperaturze -41 ° C (ciecz)   1,413 g⋅cm -3
Gęstość (ρ) w temperaturze -41 ° C (gaz) 4,706 kg⋅m -3
Gęstość (ρ) w temperaturze 15 ° C (gaz) 3,66 kg⋅m -3
Ciężar właściwy w 21 °C (gaz) 3,08 ( powietrze to 1)
Objętość właściwa (ν) w temperaturze 21 °C (gaz)   0,275 m 3 ⋅kg -1
Gęstość (ρ) w temperaturze 15 ° C (gaz) 3,66 kg⋅m -3
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 bara)
Prężność par w 21,1 °C (p c )    0,9384 MPa (9,384 bara)
Gęstość krytyczna (ρ c ) 6,1 mol⋅l -1
Ciepło utajone parowania (l v ) w temperaturze wrzenia (-40,7 ° C)   233,95 kJ⋅kg -1
Pojemność cieplna przy stałym ciśnieniu (C p ) w temperaturze 30 ° C (86 ° F)   0,057 kJ·mol −1 ⋅K −1
Pojemność cieplna przy stałej objętości (C v ) w temperaturze 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) przy 15 °C 0,9831
Współczynnik acentryczny (ω) 0,22082
Molekularny moment dipolowy   1.458 D
Lepkość (η) w temperaturze 0 °C    12,56 µPa⋅s (0,1256 cP)
Potencjał niszczenia warstwy ozonowej (ODP) 0,055 ( CCl3F wynosi 1 )
Współczynnik ocieplenia globalnego (GWP) 1810 ( CO2 równa się 1)

    Ma dwa alotropy : krystaliczny II poniżej 59 K i krystaliczny I powyżej 59 K i poniżej 115,73 K.

Następny diagram przedstawia właściwości ciśnienie-entalpia R22, przy użyciu bazy danych Refprop 9.0, przy użyciu odniesienia Międzynarodowego Instytutu Chłodnictwa.

R22 ph.gif

Tabela właściwości termicznych i fizycznych nasyconego ciekłego czynnika chłodniczego 22:

Temperatura (K) Gęstość (kg/m^3) Ciepło właściwe (kJ/kg K) Lepkość dynamiczna (kg/ms) Lepkość kinematyczna (m^2/s) Przewodność (W/m·K) Dyfuzyjność cieplna (m^2/s) liczba Prandtla Moduł objętościowy (K^-1)
230 1416 1.087 3.56E-04 2.51E-07 0,1145 7.44E-08 3.4 0,00205
240 1386,6 1.1 3.15E-04 2.27E-07 0,1098 7.20E-08 3.2 0,00216
250 1356,3 1.117 2.80E-04 2.06E-07 0,1052 6.95E-08 3 0,00229
260 1324,9 1.137 2.50E-04 1.88E-07 0,1007 6.68E-08 2.8 0,00245
270 1292.1 1.161 2.24E-04 1.73E-07 0,0962 6.41E-08 2.7 0,00263
280 1257,9 1.189 2.01E-04 1.59E-07 0,0917 6.13E-08 2.6 0,00286
290 1221,7 1.223 1.80E-04 1.47E-07 0,0872 5.83E-08 2.5 0,00315
300 1183,4 1.265 1.61E-04 1.36E-07 0,0826 5.52E-08 2.5 0,00351
310 1142.2 1.319 1.44E-04 1.26E-07 0,0781 5.18E-08 2.4 0,004
320 1097,4 1.391 1.28E-04 1.17E-07 0,0734 4.81E-08 2.4 0,00469
330 1047,5 1.495 1.13E-04 1.08E-07 0,0686 4.38E-08 2.5 0,00575
340 990.1 1.665 9.80E-05 9.89E-08 0,0636 3.86E-08 2.6 0,00756
350 920.1 1.997 8.31E-05 9.04E-08 0,0583 3.17E-08 2.8 0,01135
360 823,4 3.001 6.68E-05 8.11E-08 0,0531 2.15E-08 3.8 0,02388

Historia cen i dostępność

Analiza EPA wykazała, że ​​ilość istniejących zapasów wynosiła od 22 700 ton do 45 400 ton. [ kiedy? ]

Rok 2010 2011 2012 2013 2014 2015–2019 2020
R-22 Dziewica (t) 49 900 45 400 25100 25600 20200 DO USTALENIA 0
Odzyskiwanie R-22 (t) -- -- -- 2950 2950 -- --
R-22 Razem (t) 49 900 45 400 25100 28600 23100 -- --

DO USTALENIA: Do ustalenia

W 2012 roku EPA obniżyła ilość R-22 o 45%, powodując wzrost ceny o ponad 300%. Na rok 2013 EPA obniżyła ilość R-22 o 29%.

Historia cen czynników chłodniczych

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Chlorodifluoromethane&oldid=1136883345 ”