20世纪20年代,通用汽车公司的有机化学家Thomas Midgley发现了氟氯化碳。他是寻找惰性,无毒,不易燃的低沸点化合物,可以用作制冷剂。他在两种化合物中找到了他想要的东西:二氯二氟甲烷(CFC-12)和三氯一氟甲烷(CFC-11)。在这两种化合物中,不同数量的氯和氟与甲烷结合,甲烷是碳和氢的结合。这两种氯氟烃最终由内穆尔公司和e.i.du Pont de Nemours公司生产,其商品名为“氟利昂”,占冰箱气体市场的15%。

氯氟烃是冷却冰箱和空调的完美答案。在室温下,只要施加少量的压力,它们就很容易变成液体,然后很容易又变成气体。氯氟烃是完全惰性的,对人类没有毒性。它们成为工业溶液和医院消毒剂的理想溶剂。它们的另一个用途是把液态塑料吹成各种各样的泡沫。

在20世纪30年代,家用杀虫剂体积庞大,难以使用,所以氯氟烃被发明了,因为它们可以保持液体形式,并在一个只有轻微压力的罐子里。因此,在1947年,喷雾罐诞生了,每年销售数百万罐。杀虫剂只是氯氟烃喷雾罐的首次应用。他们很快就使用了从除臭剂到发胶等多种产品。1954年,仅在美国就售出了1.88亿罐,四年之后,这一数字跃升至5亿罐。CFC灌装罐非常受欢迎,到1968年,美国售出了23亿个喷雾罐。

上世纪60年代末,科学家们研究了大气中氟利昂的分解后,人们对一种看似完美的制冷剂的希望破灭了。他们的发现令人吃惊。氯氟烃分解时,氯原子被释放出来,从而破坏了高平流层中的臭氧(O3)原子。很明显,人类使用CF2Cl2和CFCl3,以及类似的化学物质对高空空气的化学成分造成了负面影响。

当氯氟烃和其他臭氧降解化学物质被排放出来时,它们与大气混合,最终上升到平流层。氯氟烃本身并不会影响臭氧,但其衰变产物会。在它们光解后,氯最终成为“储层物质”——它们本身不与臭氧反应——如氯化氢、HCL或硝酸氯、ClONO2。这些物质会进一步分解成破坏臭氧层的物质。最简单的如下:(cfc如何破坏臭氧)

Cl + O3 -> Cl + O2 Cl + O ->

臭氧层的损耗导致更高水平的紫外线辐射到达地球表面。因此,这会导致皮肤癌、白内障和免疫系统受损的病例增多,预计会导致农作物减产、海洋生产力下降,并可能导致世界上两栖动物数量的减少。除了氯氟烃,四氯化碳甲基溴,甲基氯仿和哈龙也破坏臭氧。

读:
用途,步骤,目的

1985年,南极洲上空的臭氧层出现了一个大洞,证实了臭氧层的退化。这个洞的存在是由于工业化学品

制造。1985年9月/ 10月期间,高达60%的臭氧被破坏。从那以后,在地球上人口较多的地区,平流层的密度出现了较小但显著的下降。

全球监测显示,平流层臭氧在过去20多年里一直在减少。平均损失自1960年代中期以来,全球累计损失约5%,在冬季和春季累计损失约10%。在夏季和秋季,北美、欧洲和澳大利亚会出现5%的损失。

世界已经被迫解决这个问题。因此,世界主要国家制定了一项全球性条约——《保护臭氧层维也纳公约》。该协定于1988年生效,随后的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》于1989年生效。迄今为止,已有140个国家承认《蒙特利尔条约》。各国决定了一个时间表,要求各国减少和停止生产和消费八种主要卤碳。1990年和1992年加快了时间表。根据科学证据,平流层臭氧正在以比预期快得多的速度消耗,通过了各种修正。

在国内,美国环境保护署(EPA)根据《美国清洁空气法》(U.S. Clean Air Act)的授权,已发布法规,要求逐步停止生产和进口消耗臭氧层的化学物质。环保局制定了各种政策,如汽车和固定装置中的制冷剂回收,禁止非必要产品,标签要求,以及修改联邦采购规范的要求。

氯氟烃最大的单一用途之一是作为制冷剂(CFC-12)用于汽车空调。由于汽车空调泄漏是这种氟利昂制冷剂的主要来源,许多新的环保规定对汽车服务和维修行业产生了影响。

(1)任何修理或维修汽车冷气机的人士,必须在现场回收及/或循环再造含氯氟烃,或将含氯氟烃回收及/或送到外地循环再造。

(2)每个处理空调的人都必须获得使用CFC回收和循环设备的认证。商店必须拥有EPA批准的回收和再循环设备。

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尼龙:背景,危险,处置

(3)零售商只能将罐装汽车制冷剂(小于20磅)出售给有资格的技术人员。这就不鼓励自己动手开空调。

违反上述任何一条规定的罚款最高可达2.5万美元。

如果有人想继续研究空调,他们将不得不投资设备。值得吗?只使用回收装置的费用约为500元,而回收/再循环装置的费用则从1,800元至5,000元不等。使用空调机组的人员必须通过epa批准的氟利昂回收课程。用于汽车的氟氯化碳-12已于1995年年底逐步停止生产。不会再有了。

氯氟烃最初被开发出来的时候,被认为是一种神奇的化合物。它们制造了优秀的制冷剂、杀虫剂、除臭剂、包装泡沫,还有许多其他用途。不幸的是,1985年在南极洲上空的平流层发现了一个洞,而氟利昂制冷剂是罪魁祸首。自1989年以来,已经制定了许多法律和限制措施来停止生产氯氟烃,并允许平流层中的臭氧自我补充。幸运的是,这些法律和限制措施已经发挥了作用,臭氧层正在缓慢而稳定地填满。臭氧层的未来看起来确实不错。

参考书目

大气公民网页[网上]http://www.epa.gov/Ozone/defns.html#cfc

多兰,爱德华。我们下毒的天空。鹅卵石山书店,纽约:1991年

环保署保护平流层臭氧计划万维网[网上]

http://www.epa.gov/docs/ozone/index.html, 1997年3月8日。

同性恋,Kathylyn。臭氧。影响,纽约:1989。

霍夫,玛丽和玛丽罗杰斯。我们濒临灭绝的地球大气层。莱纳出版公司,明尼阿波利斯:1995年。

普雷斯顿,詹姆斯。空调和制冷技术员的EPA认证指南,质量书籍,纽约:1994。

红棕色,沙龙。臭氧的危机。科学版,纽约:1989。

引用这篇文章为:William Anderson (Schoolworkhelper编辑组),“氯氟烃:用途和危险”SchoolWorkHelper, 2019,//www.chadjarvis.com/chloroflourocarbons-uses-dangers/

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