science >> Wetenschap >  >> Chemie

Fysieke eigenschappen van Freon 12

Freon 12 is de Dupont-merknaam voor het chemische dichloordifluormethaan. Freon 12 en soortgelijke chloorfluorkarollen werden voor het eerst erkend als potentieel bruikbaar als vervanging voor ammoniak in koelsystemen in de vroege jaren 1900. Vanwege zijn unieke eigenschappen was Freon 12 bijzonder geschikt voor dit doel en werd het tot 1994 wijdverbreid gebruikt als koelmiddel en ook als drijfgas in spuitbussen, toen het onder het Montreal-protocol werd verboden als een ozonafbrekende chemische stof.

Algemene fysieke eigenschappen

Freon 12 is een kleurloos gas bij kamertemperatuur, hoewel het doorgaans wordt samengeperst tot een vloeibaar gemaakte vorm. Het is normaal gesproken geurloos, hoewel het bij hoge concentraties in lucht (meer dan 20 volumeprocent) een vage etherachtige geur heeft. Het heeft de chemische formule CF2Cl2 en een molecuulgewicht van 120,91 gram per mol. Freon is enigszins oplosbaar in water met een gehalte van ongeveer 0,3 gram per liter bij kamertemperatuur. Het heeft een hoge dampdruk van 568 kiloPascal bij kamertemperatuur en verdampt gemakkelijk bij deze temperatuur. Het heeft een zeer laag smeltpunt van -158 graden Celsius en een kookpunt van -30 graden. Als een vloeistof heeft het een dichtheid van 1,486 gram per kubieke centimeter.

Chemische eigenschappen

Freon 12 is zeer inert en niet-reactief. Het is ook onbrandbaar. Het oorspronkelijke proces dat werd gebruikt om Freon 12 op laboratoriumschaal te synthetiseren was gebaseerd op de reactie van tetrachloorkoolstof met fluorwaterstofzuur en een katalysator als volgt: CC14 + HF + SbF3C12 (katalysator) ->. CFC13 + CF2C12 (Freon-12) + HCl. Hoewel Freon 12 niet-reactief is, is aangetoond dat het een krachtige ozonafbrekende chemische stof is wanneer het wordt afgegeven aan de bovenste atmosfeer. De reactie die leidt tot ozonafbraak heeft betrekking op een aanval op een Freon 12-molecule door UV-licht, wat leidt tot de vorming van een chloorradicaal dat vervolgens reageert met ozon om het in zuurstof te veranderen.

Thermodynamische eigenschappen

Freon 12 heeft een aantal thermodynamische eigenschappen waardoor het geschikt is voor gebruik als koelmiddel. Deze werden speciaal in overweging genomen toen het werd getest als een vervanging voor ammoniak. Het belangrijkste is dat de latente verdampingswarmte ervan 22 kilojoule per mol bedraagt, wat slechts iets minder is dan de 24 kilojoule per mol voor ammoniak. Andere thermodynamische eigenschappen van Freon 12 zijn een specifieke warmtecapaciteit (Cp) bij 30 graden Celsius van 74 Joule per mol - graden Kelvin en thermische geleidbaarheid bij 0 graden Celsius van 9,46 milliwatt per Kelvin van een graad -

Eigenschappen gerelateerd naar Veilige verwerking

Freon 12 wordt over het algemeen als veilig en niet-toxisch beschouwd onder normale omstandigheden. Toxiciteit als gevolg van chronische blootstelling door orale inname door ratten werd vastgesteld op het niveau van 380 milligram per kilogram lichaamsgewicht. Het belangrijkste veiligheidsrisico van Freon 12 is als verstikkend in situaties waarin Freon 12 ademende lucht verplaatst. Inademing van het gas bij lagere concentraties kan echter ook anesthesie induceren. Waarneembare effecten bij mensen worden gezien in het bereik van 500-1.000 deeltjes per miljoen in lucht. Hoewel het in het algemeen niet-reactief is, kan Freon-12 reageren met aluminium en kan het toxische afbraakproducten zoals zoutzuur vormen bij blootstelling aan zeer hoge temperaturen.