氟里昂(freon)是氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的總稱,又被稱為“氟氯烷”或“氟氯烴”,可用符號“CFC”表示。氟里昂包括20多種化合物,其中最常用的是氟里昂-12(化學式CCl2F2),其次是氟里昂-11(化學式CCl3F)。
氟利昂是臭氧層破壞的元兇,它是20世紀20年代合成的,其化學性質(zhì)穩(wěn)定,不具有可燃性和毒性,是一種性能優(yōu)良的冷凍劑,被當作制冷劑、發(fā)泡劑和清洗劑,廣泛用于家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防器材等領域。20世紀80年代后期,氟利昂的生產(chǎn)達到了高峰,產(chǎn)量達到了144萬噸。在對氟利昂實行控制之前,全世界向大氣中排放的氟利昂已達到了2000萬噸。由于它們在大氣中的平均壽命達數(shù)百年,所以排放的大部分仍留在大氣層中,其中大部分仍然停留在對流層,一小部分升入平流層。在對流層相當穩(wěn)定的氟利昂,在上升進入平流層后,在一定的氣象條件下,會在強烈紫外線的作用下被分解,分解釋放出的氯原子同臭氧會發(fā)生連鎖反應,不斷破壞臭氧分子?茖W家估計一個氯原子可以破壞數(shù)萬個臭氧分子。
在對流層的氟利昂分子很穩(wěn)定,幾乎不發(fā)生化學反應。但是,當它們上升到平流層后,會在強烈紫外線的作用下被分解,含氯的氟利昂分子會離解出氯原子(稱為“自由基”),然后同臭氧發(fā)生連鎖反應(氯原子與臭氧分子反應,生成氧氣分子和一氧化氯基;一氧化氯基不穩(wěn)定,很快又變回氯原子,氯原子又與臭氧反應生成氧氣和一氧化氯基……),不斷破壞臭氧分子。
Cl+O3===O2+ClO ClO+O3===O2+Cl
如此周而復始,結(jié)果一個氯氟利昂分子就能破壞多達10萬個臭氧分子。即一千克氟利昂可以捕捉消滅約七萬千克臭氧?偟慕Y(jié)果,可以用化學方程式表示為:
2O3===3O2 (在反應中氟里昂分子起到催化劑的作用)。
反應機理:
臭氧在紫外線作用下(反應條件不好打,自己加上)
O3 === O2 + O
氯氟烴分解(以CF2Cl2為例)
CF2Cl2 ===CF2Cl + Cl
自由基鏈反應
Cl? + O3 === ClO+ O2
ClO? + O ===Cl + O2
總反應:O3 + O === 2O2
二氯二氟甲烷氟利昂的介電常數(shù)為2,可以采用脈沖時域反射物位計進行物位測量。此外,氟利昂也是重要的溫室氣體。一個氟利昂分子增加溫室效應的效果相當于一萬個二氧化碳分子。
來源:化學網(wǎng)查字典
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