Was sind Fluorchlorkohlenwasserstoffe?
Fluorchlorkohlenwasserstoffe, üblicherweise als FCKW abgekürzt, sind vollständig halogenierte Paraffinkohlenwasserstoffe. FCKW enthalten Fluor, Kohlenstoff und Chlor. Diese drei Elemente werden aus Propan, Ethan und Methan als flüchtigem Derivat hergestellt. Freon ist der Markenname von DuPont für FCKW. Dichlordifluormethan ist die häufigste repräsentative Verbindung von FCKW. FCKW werden meist als Treibmittel, Lösungsmittel und Kältemittel eingesetzt. Die Herstellung dieser Verbindungen wurde eingestellt, da FCKW einen wesentlichen Beitrag zum Ozonabbau in der Atmosphäre leisten. Das Montreal-Protokoll wird verwendet, um diese Verbindungen aus dem Verkehr zu ziehen. Produkte wie Fluorkohlenwasserstoffe werden verwendet, um die Ozon abbauenden Verbindungen zu ersetzen. FCKW sind ungiftige und nicht brennbare Verbindungen.
Geschichte
FCKW sind Verbindungen, die bereits in den 1930er Jahren entwickelt wurden. FCKWs wurden als ungiftige und nicht brennbare Alternative zu giftigen Substanzen wie Ammoniak entwickelt. Im Laufe der Jahre nahm der Einsatz von FCKW zu. Da in der Atmosphäre sehr wenig Chlor vorhanden ist, das auf natürliche Weise vorkommt, können FCKW verwendet werden, um mehr Chlor in die Ozonschicht einzubringen. Die ultraviolette Strahlung der Sonne zersetzt FCKWs und setzt die Chlormoleküle frei. Diese erhöhten Mengen an Chlor wirken sich stark auf die Zusammensetzung der Ozonschicht aus, was zu einer erhöhten UV-Strahlung führt, von der Wissenschaftler nachgewiesen haben, dass sie sowohl für Pflanzen als auch für Tiere schädlich ist. Der Hauptvorteil von FCKW besteht darin, dass sie leicht in Flüssigkeiten umgewandelt werden können und umgekehrt.
Es gab eine Reihe tödlicher Unfälle, die auf Methylchlorid zurückzuführen waren, das aus Kühlschränken austrat. Die Unfälle wurden in den 1920er Jahren aufgezeichnet und sie stellten Fachleute vor die Aufgabe, eine alternative Verbindung zu finden, die im Vergleich zu Schwefeldioxid, Methylchlorid und Ammoniak, die Kältemittel waren, weniger toxisch war. Thomas Midgley von General Motors synthetisierte 1928 die ersten FCKW. Er bewies, dass FCKW sicherere Kältemittel sind als die zuvor verwendeten und dass sie in großen Anwendungen kommerziell eingesetzt werden können. Am 31. Dezember 1928 erhielt er das Patent der Formel FCKW. Kinetic Chemical Company war das erste Unternehmen, das FCKW mit dem Handelsnamen Freon herstellte. Du Pont und General Motors besaßen diese Firma, da sie die Gründer waren. Freon war das am meisten bevorzugte Kühlmittel in der Klimaanlage, da es nicht toxisch war. Die Ungiftigkeit dieser Verbindung führte dazu, dass die öffentlichen Gesundheitskodizes in den amerikanischen Städten überarbeitet wurden.
Zusammensetzung und Produktion
Wissenschaftler haben FCKWs als Halogenkohlenwasserstoffe eingestuft. Halogenkohlenwasserstoffe sind Verbindungen, die Halogenatome und Kohlenstoffatome enthalten. Jedes FCKW-Molekül verwendet ein eindeutiges Nummerierungssystem für die Markierung. Beispielsweise gibt die Zahl 11 die Anzahl der Chlor-, Wasserstoff-, Fluor- und Kohlenstoffatome in einer FCKW-Verbindung an. Die Regel von 90 ist das am häufigsten verwendete Nummerierungssystem. Bei dieser Art von Nummerierungssystem wird der CFC-Nummer 90 hinzugefügt. Die erste Ziffer im Ergebnis ist die Anzahl der Kohlenstoffatome, die Anzahl der Wasserstoffatome ist die zweite Ziffer, während die letzte Ziffer die Anzahl der Fluoratome ist. Der Ausdruck Cl = 2 (C + 1) - H - F wird verwendet, um die Gesamtzahl der Chloratome (CI) zu berechnen.
