Physikalische Eigenschaften von Freon 12

Viele Klimaanlagen verwendeten Freon vor 1994.

Freon 12 ist der Markenname Dupont fĂŒr das chemische Dichlordifluormethan. Freon 12 und Ă€hnliche Chlorfluorkohlenwasserstoffe wurden zum ersten Mal als potentiell nĂŒtzlich als Ersatz fĂŒr Ammoniak in KĂŒhlsystemen in den frĂŒhen 1900ern erkannt. Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften eignete sich Freon 12 besonders fĂŒr diesen Zweck und wurde bis 1994, als es im Rahmen des Montreal-Protokolls als Ozon abbauende Chemikalie verboten wurde, sehr hĂ€ufig als KĂ€ltemittel und auch als Treibgas in SprĂŒhdosen eingesetzt.

Allgemeine physikalische Eigenschaften

Freon 12 ist bei Raumtemperatur ein farbloses Gas, obwohl es typischerweise zu einer verflĂŒssigten Form komprimiert ist. Es ist normalerweise geruchlos, obwohl es bei hohen Konzentrationen in Luft (mehr als 20 Volumenprozent) einen schwachen etherartigen Geruch hat. Es hat die chemische Formel CF2Cl2 und ein Molekulargewicht von 120,91 Gramm pro Mol. Freon ist in Wasser bei einer Konzentration von ungefĂ€hr 0,3 Gramm pro Liter bei Raumtemperatur geringfĂŒgig löslich. Es hat einen hohen Dampfdruck von 568 Kilopascal bei Raumtemperatur und verdampft leicht bei dieser Temperatur. Es hat einen sehr niedrigen Schmelzpunkt von -158 Grad Celsius und einen Siedepunkt von -30 Grad. Als FlĂŒssigkeit hat es eine Dichte von 1,486 Gramm pro Kubikzentimeter.

Chemische Eigenschaften

Freon 12 ist sehr inert und nicht reaktiv. Es ist auch nicht brennbar. Das ursprĂŒngliche Verfahren zur Synthese von Freon 12 im Labormaßstab basierte auf der Reaktion von Tetrachlorkohlenstoff mit FluorwasserstoffsĂ€ure und einem Katalysator wie folgt: CCl 4 + HF + SbF 3 Cl 2 (Katalysator) -> CFCl 3 + CF 2 Cl 2 (Freon-12) + HCl. Obwohl Freon 12 nicht reaktiv ist, wurde gezeigt, dass es eine starke Ozon abbauende Chemikalie ist, wenn es in die obere AtmosphĂ€re abgegeben wird. Die Reaktion, die zu Ozonabbau fĂŒhrt, beinhaltet den Angriff auf ein Freon 12-MolekĂŒl durch UV-Licht, was zur Erzeugung eines Chlorradikals fĂŒhrt, das dann mit Ozon reagiert, um es in Sauerstoff umzuwandeln.

Thermodynamische Eigenschaften

Freon 12 hat eine Reihe von thermodynamischen Eigenschaften, die es fĂŒr die Verwendung als KĂ€ltemittel geeignet machen. Diese wurden besonders berĂŒcksichtigt, als es als Ersatz fĂŒr Ammoniak getestet wurde. Am wichtigsten ist, dass seine latente VerdampfungswĂ€rme 22 Kilojoule pro Mol betrĂ€gt, was nur geringfĂŒgig unter dem Wert von 24 Kilojoule pro Mol fĂŒr Ammoniak liegt. Andere thermodynamische Eigenschaften von Freon 12 sind eine spezifische WĂ€rmekapazitĂ€t (Cp) bei 30 Grad Celsius von 74 Joule pro Molgrad Kelvin und WĂ€rmeleitfĂ€higkeit bei 0 Grad Celsius von 9,46 Milliwatt pro Meter Grad Kelvin.

Eigenschaften im Zusammenhang mit der sicheren Handhabung

Freon 12 wird unter normalen Bedingungen als sicher und ungiftig angesehen. Es wurde festgestellt, dass die ToxizitĂ€t aufgrund chronischer Exposition durch orale Aufnahme durch Ratten in Höhe von 380 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht auftritt. Das grĂ¶ĂŸte Sicherheitsrisiko, das von Freon 12 ausgeht, ist in Situationen, in denen Freon 12 die Atemluft verdrĂ€ngt, als Erstickungsgefahr. Eine Inhalation des Gases bei niedrigeren Konzentrationen kann jedoch auch eine AnĂ€sthesie induzieren. Sichtbare Wirkungen bei Menschen werden im Bereich von 500 bis 1.000 ppm in Luft beobachtet. Obwohl Freon-12 im Allgemeinen nicht reaktiv ist, kann es mit Aluminium reagieren und bei sehr hohen Temperaturen toxische Abbauprodukte wie SalzsĂ€ure bilden.

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