FREON

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Title

FREON

Creator

Farong Wu

Contributor

Farong Wu

Chimica Item Type Metadata

Denominazione

Freon (nome commerciale)
Metano ed Etano (nomenclatura IUPAC) Clorofluorocarburi (CFC, nomenclatura tradizionale)

Formula chimica

Il Freon si identifica come una famiglia di composti chimici derivanti dal metano e dall'etano per sostituzione degli atomi di idrogeno con atomi di alogeni (cloro, fluoro, bromo)

Formula di struttura

A seconda della presenza o meno di cloro, i Freon possono assumere diverse formule di strutture. Alcuni esempi di formula di struttura:CCl2F2 (Diclorodifluorometano), CHClF2 (Monoclorodifluorometano)
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0a/Chlorodifluoromethane-2D-skeletal.png/800px-Chlorodifluoromethane-2D-skeletal.png?1557266451425
https://it.wikipedia.org/wiki/Diclorodifluorometano#/media/File:Dichlorodifluoromethane.png

Proprietà fisico/chimiche

I freon composti con un solo atomo di carbonio sono generalmente prodotti per sintesi chimica tramite sostituzione dell'idrogeno con alogeni nella struttura del metano. La sostituzione di un atomo di idrogeno con un atomo di fluoro è un'operazione relativamente semplice che provoca un aumento di densità, mentre la sostituzione di un atomo di idrogeno con uno di cloro provoca generalmente un aumento del calore latente di evaporazione e una riduzione della temperatura di ebollizione del fluido. Per questo motivo i freon sono i fluidi rifrigeranti ideali per i frigoriferi a compressione. Sono dei composti sicuri per via della loro elevatissima stabilità nei confronti di molti agenti chimici. Sono biologicamente inerti. Non sono infiammabili e svolgono una azione anticatallitica nei confronti del fuoco tanto che vengono usati come agenti estinguenti gassosi per estintori con il nome di halon. Uno degli effetti indesiderati dei gas inerti come gli halon è che, in caso di fughe in ambienti confinati, impoverisce il tenore di ossigeno provocando asfissia.

Stato naturale e diffusione

Il composto lo si può trovare generalmente sia in tipo naturale o artificiale. Entrambi impiegabili in refrigeratori a compressione di vapore. Si presenta nello stato naturale come gas. Sono dei composti sicuri per via della loro elevatissima stabilità nei confronti di molti agenti chimici. Sono biologicamente inerti.

Processo produttivo

Il monoclorodifluorometano r22, o clorodifluorometano, noto anche come freon 22 ha formula CHF2Cl, il numero CAS è 75-45-6. Il monoclorodifluorometano, può essere ottenuto dalla reazione tra cloroformio e acido fluoridrico CHCl3 + 2 HF → CHF2Cl + 2 HCl Il processo industriale si basa sull'utilizzo di un catalizzatore a base di trifluoruro di bismuto, il quale si ottiene per addizione di acido fluoridrico a tricloruro di bismuto BiCl3 + 3 HF → BiF3 + 3 HCl Il trifluoruro di bismuto tramite un meccanismo carbocationico attacca il cloroformio in presenza di acido fluoridrico CHCl3 + 2 HF--BiF3 → CHF2Cl + 2 HCl

Utilizzi, applicazioni

I Freon sono fluidi refrigeranti, hanno cioè il compito di trasferire il calore da una sorgente calda ad una fredda, mediante evaporazione e condensazione oppure mediante riscaldamente o raffreddamento. Per questo motivo sono i fluidi ideali per i frigoriferi a compressione.

Cenni storici

Questo composto fu sintetizzato da Thomas Midgley (che ne annunciò l'invenzione ad un convegno dell'American Chemical Society nell'aprile del 1930) e, a partire dal 1931, trovò inizialmente applicazione come fluido refrigerante nei cicli frigoriferi a compressione. A seguito di un articolo pubblicato il 16 maggio 1985 da un gruppo di scienziati su Nature, che indicava come i clorofluorocarburi fossero i principali responsabili di un buco nella fascia di ozono, un gas che avvolge la Terra e la protegge dai raggi ultravioletti dannosi del Sole, alcuni di questi composti (in particolare quelli contenenti cloro) sono stati banditi dal protocollo di Montréal del 1990, eccetto che negli usi per cui non si possono trovare gas sostitutivi.

Note

Una classe di freon, i clorofluorocarburi (CFC), per via della loro inerzia chimica, sono stati inoltre impiegati come gas di propulsione per aerosol, come solventi nell'industria chimica e come fluidi traccianti. I composti più leggeri contenenti cloro e bromo sono ormai stati abbandonati e resi illegali, perché ritenuti responsabili del "buco d'ozono" , ovvero della degradazione dello strato di ozono nell'alta atmosfera alle alte latitudini.

Collection

Citation

Farong Wu, “FREON,” __Cosmic_Noise__e-learning_for_science__, accessed April 26, 2024, http://www.cosmicnoise.it/o/items/show/799.