氟利昂

一种性能优良的冷冻剂
[]利昂,英文名freon,是几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称。氟利昂一般在常温常压下均为气体,略有芳香味。在低温加压情况下呈透明状液体,能与卤代烃、一元醇或其他有机溶剂以任何比例混溶,氟制冷剂之间也能互溶。[1]
20世纪30年代,由于氟利昂稳定的化学性质,被广泛用作冷冻剂并开始了大规模商业化生产。[3]氟利昂的生产方法简单易操作,且成本低廉,常用的有甲烷氟氯化法、氯代甲烷氟化取代法及歧化反应法等几种。以反应状态分,可分为液-液反应、气-气反应、气-固反应等,采用何种工艺主要取决于催化剂和原料的存在形式。[4][5],随着氟利昂越来越多功能被发现,他也逐步被用做灭火剂、气溶剂、电子元件清洗剂及用于计算地下水的年龄。氟利昂在各行业中的运用比例为,制冷剂31.1%,发泡剂20%,喷雾剂19.7%,清洗剂14.6%,灭火剂2%,其他12.6%。[6][7][8][9][10]
氟利昂排放到大气中会导致臭氧含量下降,导致地球上的生物受到严重紫外线的伤害,平流层下部和对流层温度上升。[11]20世纪80年代开始,人们逐渐意识到氟利昂对臭氧的破坏,以及由此引发的一系列健康危害和环境危害,世界范围内开始重视和研发氟利昂的替代物,并对氟利昂的使用期限进行了限制。关于氟利昂替代品主要以美国和西欧(主要是德国)为代表,已从几十种HCFCs(氢氯氟烃)和HFCs(氢氟烃)中筛选出数种进行重点开发研究绿色制冷剂替代方案。[12][13]

发现历史

1892年有机氟化学开拓者、比利时化学家施瓦茨发现,在SbF3、SbF5、AgF、HgF2等路易斯酸催化下,多种脂肪族卤代烷与HF反应都可生成全部氟化和部分氟化烷烃混合物。这一发现成为工业上生产氟利昂的主要方法。[3]