Магазин

Газовое пожаротушение Хладон

ХЛАДОНЫ (фреоны), насыщ. фторуглероды или полифторуглеводороды (часто содержат также атомы С1, реже - Вr). 
Торговые названия хладонов состоят из фирменного названия (в России - хладон, в США - фреон, по международному стандарту - буква R) и цифрового обозначения, в к-ром первая цифра - число атомов С минус единица (для соед. метанового ряда эта цифра опускается), вторая - числоатомов Н плюс единица, третья - число атомов F (если число атомов F больше 9, то ставится дефис и далее цифра, указывающая на число атомовF в молекуле), напр. дифторхлорметан CHF2C1 наз. хладоном 22, декафторбутан C4Fig - хладоном 31-10. Для хладонов, содержащих атомы Вr, ставится буква В и цифра, показывающая число атомов Вr, напр. дифторхлорбромметан CF2ClBr наз. хладоном 12В1. Для циклич. хладонов перед цифровым обозначением ставится буква С, напр. перфторциклобутан наз. хладоном С318. При наличии изомеров цифровое обозначение соответствует наиб. симметричному соед. (наименьшая разность масс левой и правой частей молекулы), а у последующих, все более несимметричных, добавляются буквы а, b, с и т. д., напр. 1,1,1-трифторэтан наз. хладоном 143а. При наличии двойной связи в молекуле хладона в качестве четвертой цифры используют единицу. 
Хладоны- газообразные или жидкие в-ва (табл.), раств. в орг. р-рителях, плохо или практически не раств. в воде; нек-рые хладоны образуюткристаллогидраты. 
Хладоны- относительно инертны, их хим. превращения требуют высоких т-р. Пиролиз ряда хладонов при 600-1150 °С приводит к фторолефинам, фторпарафинам, галогенам или галогеноводородам (если хладон содержит атомы Н), напр.:

6003-55.jpg

6003-56.jpg

6003-57.jpg

6003-58.jpg

При УФ облучении в присут. О2 хладоны разрушаются с образованием радикалов, к-рые диспропорционируют до фторкарбонильных соед.,фторолефиновгалогенов и др. Хлорсодержащие хладоны при УФ облучении выделяют атомарный хлор, к-рый взаимод. с молекулами озона:

6003-59.jpg

В стратосфере это приводит к снижению концентрации озона (т. наз. озоновые дыры). 
При взаимод. с Н2 хладоны дегидрогалогенируются или образуют продукты замещения галогенов на Н; водородсодержащие хладоны взаимод. с Вr2 и С12 при высоких т-рах, напр.:

6003-60.jpg

6003-61.jpg

6003-62.jpg

6003-63.jpg

При взаимод. хладонов с F2 образуется, как правило, смесь продуктов фторирования. Хладоны, содержащие С1 или Вr, замещают их на F при р-ции с HF в присут. катализаторов, напр.:

6003-64.jpg

6003-65.jpg

6003-66.jpg

Бромсодержащие хладоны склонны к термич. распаду, могут ингибировать цепные радикальные процессы (окисление и др.).

Осн. пром. методы получения хладонов- жидко- или газофазное фторирование хлор- или бромпарафинов фторомфторидами металлов или безводным HF в присут. галогенидов Sb; диспропорционирование полифторхлоралканов при 150-250 °С в присут. А12О3 или А1С13хлорированиелибо бромирование фторуглеводородов при 500-600 С:

6004-4.jpg

Хладоны могут быть получены также фторированием алканов или алкилгалогенидов SF4 либо электрохим. фторированием алкилгалогенидов или алкенилгалогенидов, напр.:

6004-5.jpg

Хладоны- рабочие тела в пром. и бытовых холодильных агрегатах и кондиционерахпропелленты для аэрозолейпорообразователи при произ-вепенопластов и пенополиуретанов; инертные р-рители; реагенты для сухого травления при изготовлении интегральных схем; чистящие средства. Нек-рые хладоны применяют для синтеза фтормономеров и др. орг. продуктов. Бромсодержащие хладоны используют в огнетушащих составах в качестве ингибиторов пламени и флегматизаторов горения углеводородов. 
В связи с влиянием на стратосферный озон (хладоны обнаружены на высоте 15-30 км от пов-сти Земли) пром. применение хладонов уменьшается. В 1985 была подписана Венская конвенция по защите озонового слоя, а в 1987 в Монреале принят Протокол, подписанный всеми основными странами, производящими хладоны, в к-ром определен перечень озоноактивных хладонов и намечены сроки обязат. сокращения объемов их произ-ва. Это хладоны 11, 12, 113, 114, 115, 12В1, 13В1, 114В2. Согласно дополнению, внесенному в монреальский Протокол в июне 1990, предписывается снизить произ-во указанных хладонов к 1995 на 50%, к 1997 на 85% и к 2000 прекратить совсем. Ввиду этого ведутся разработки новых, экологически безопасных хладонов (типа 123, 134 и др.), обладающих необходимыми эксплуатац. св-вами и легко разрушающихся в атмосфере с образованием малоактивных в-в. 
Большинство хладонов- малотоксичны (нек-рые раздражают слизистые оболочки глаз и верхних дыхат. путей). Вдыхание воздуха с большимиконцентрациями хладонов может привести к отеку легких. ПДК 1000-3000 мг/м3. Особенно опасно воздействие продуктов разложения нек-рых хладонов на горячих пов-стях или в пламени (могут содержать фосген, НС1, HF, COF2 и др.). Для большинства хладонов т. самовоспл. выше 600 °С. Мировое произ-во хладонов ок. 900 тыс. т в год (1988).

СВОЙСТВА ХЛАДОНОВ 

Соединение
Мол. м.
Т. пл.,оС
Т. кип.,

°С

6004-1.jpg (°С)
6004-2.jpg (°С)
tкрит°С
dкрит кг/м3
ркрит

МПа

6004-3.jpg

при т. кип., кДж/моль

cv,

кДж/(кгК)

Давлениепара, МПа

(20 oC)

Хладон 11 CFC13
137,37
-110,45
23,65
1,476 (25)
1,3824 (20)
198,0
570,2
4,370
24,97
0,872
0,0889
Хладон 12 CF2C12
120,91
-155,95
-29,74
1,442 (-15)
1,2950 (20)
112,0
579,1
4,119
20,01
0,972
0,5665
Хладон 12В1 CF2ClBr
165,36
-159,5
-4,0
1,880 (21)
153,7
741,0
4,252
22,26
0,2345
Хладон 12В2 CF2Br2
209,82
-141,1
24,2
2,288 (15)
1,399 (12)
198,85
866,4
4,335
24,86
1,034
0,0850
Хладон 13 CF3C1
104,46
-181,0
-81,5
1,298 (-30)
1,1990

(-73,3)

28,8
582,4
3,878
15,43
0,851
3,186
Хладон 13В1 CF3Br
148,91
-174,7
-57,8
1,538 (25)
1,238 (25)
66,9
770,0
3,946
17,62
0,872
1,430
Хладон 14 CF4
88,00
-183,6
-128,0
1,638 (-133)
1,151 (-73,3)
-45,65
625,0
3,745
11,76
1,231
Хладон 21 CHFC12
102,92
-127,0
8,7
1,4256 (25)
1,3602 (25)
178,5
528,0
5,190
24,61
1,073
0,1531
Хладон 22 CHF2C1
86,47
-157,4
-40,85
1,4909 (-69)
1,2670 (20)
96,13
512,8
4,986
20,19
1,110
0,9097
Хладон 23 CHF3
70,01
-155,15
-82,2
1,215 (-73,3)
25,85
525,0
4,82
16,75
4,193
Хладон 112 CF2C12CFC12
203,83
26,0
92,8
1,634 (30)
1,4115 (26)
285,5
550,0
3,51
30,88
0,0236*
Хладон 112а СF2С1ССl3
203,83
40,5
92
1,649 (20)
278,0
573,0
3,34
30,57
0,0240*
Хладон 113 CF2ClCFCl2
187,38
-36,6
47,5
1,582 (20)
1,3588 (20)
214,3
574,5
3,406
26,81
0,947
0,0364
Хладон 114 CF2C1CF2C1
170,92
-94
3,55
1,470 (20)
1,2865 (25)
145,7
580,0
3,27
22,91
0,927
0,1834
Хладон 114В2 CF2BrCF2Br
259,82
-110,5
47,5
2,18 (20)
1,3708 (20)
214,15
790
3,358
2.6,66
0,0370
Хладон 115 CF3CF2C1
154,47
-106
-38,97
*,6914 (-76)
1,2678 (-42,2)
80,0
592,3
3,123
19,41
0,7909
Хладон 123 CF3CHC12
-152,93
-107
27,1
1,475 (15)
1,3332 (15)
182,0
533
3,56
25,59
0,0778
Хладон 124а CF2C1CHF2
136,48
-117
-12,0
126,7
521
3,47
21,59
0,3154
Хладон 134 CF2HCHF2
102,03
-22,5
110,25
477
3,77
0,4737
Хладон 142в CF2ClCH3
100,49
-130,8
-9,2
1,120 (25)
136,45
459,0
4,138
22,57
0,2904
Хладон 143а CF3CH3
84,04
-111,3
-47,6
0,924 (30)
73,1
445
4,11
19,88
1,187
Хладон 152а CHF2CH3
66,05
-117
-24,55
1,004 (-25)
1,3011 (-72)
113,5
365,0
4,491
21,88
0,5267
Хладон 218 CF3CF2CF3
188,02
-148,3
-36,8
1,350 (20)
71,9
628
2,677
20,26
0,7631
Хладон С318 CF2(CF2)2CF2
200,03
-41,4
6,0
1,5341 (20)
1,217 (25)
115,22
616
2,778
22,31
0,2655

*При 50 °С

Лит.: Исикава Н., Кобаяси Ё., ФторХимия и применение, пер. с япон., М., 1982; Новое в технологии соединений фтора, под ред. Н. Исикава, пер. с япон., М., 1984; Промышленные фторорганические продукты. Справочник, Л., 1990.

И. И. Крылов.