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做个明白消费者 探究无氟产品制冷奥秘

  [  中关村在线 原创  ]   作者:  |  责编:毛俊霆
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  买空调冰箱,肯定会有销售提到一个话题:“这空调/冰箱是无氟的,不破坏臭氧层。”神马是“无氟”?神马又是臭氧层?做个明明白白消费者,今天笔者就带去大家去探究关于“氟”的世界。(本文将涉及高中级别化学知识,如果你是技术盲,欢迎稍微了解;如果你是高端人士,请将本文视为娱乐贴。部分内容来源于百度百科)

  注:提前把一个观点说明白,破坏臭氧的并不是氟,而是传统氟利昂制冷剂中的氯元素。无氟空调准确的讲叫无氯冰箱。

问题1:氟利昂是什么?

  氟里昂,氟氯烃,几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称 。氟里昂在常温下都是无色气体或易挥发液体,略有香味,低毒,化学性质稳定。其中最重要的是二氯二氟甲烷CCl2F2(F-12)。二氯二氟甲烷在常温常压下为无色气体;熔点-158℃ ,沸点-29.8℃,与酸、碱不反应。二氯二氟甲烷可由四氯化碳与无水氟化氢在催化剂存在下反应制得,反应产物主要是二氯二氟甲烷,还有CCl3F和CClF3,可通过分馏将CCl2F2分离出来。

做个明白消费者 探究无氟产品制冷奥秘

  1926年, 托马斯.米奇尼(开发了首台CFC(氯氟碳)机器,使用R-12. CFC族(氯氟碳)不可燃、无毒(和二氧化硫相比时)并且能效高。该机器于1931年开始商业生产并很快进入家用。威利斯.开利(Willis Carrier)开发了第一台商用离心式制冷机,开创了制冷和空调的纪元。

问题2:臭氧是又是什么?

  臭氧(O3)是氧(O2)的同素异形体,在常温下,它是一种有特殊臭味的蓝色气体。臭氧主要存在于距地球表面20公里的同温层下部的臭氧层中。它吸收对人体有害的短波紫外线,防止其到达地球。

问题3:氟利昂如何破坏臭氧层

  冰箱、空调使用的氟利昂制冷剂会上升至空气中的对流程,在对流层的氟利昂分子很稳定,几乎不发生化学反应。但是,当它们上升到平流层后,会在强烈紫外线的作用下被分解,含氯的氟利昂分子会离解出氯原子(称为“自由基”),然后同臭氧发生连锁反应(氯原子与臭氧分子反应,生成氧气分子和一氧化氯基;一氧化氯基不稳定,很快又变回氯原子,氯原子又与臭氧反应生成氧气和一氧化氯基……),不断破坏臭氧分子。

  Cl+O3===O2+ClO ClO+O3===O2+Cl

  如此周而复始,结果一个氯氟利昂分子就能破坏多达10万个臭氧分子。即一千克氟利昂可以捕捉消灭约七万千克臭氧。总的结果,可以用化学方程式表示为:   2O3===3O2 (在反应中氟里昂分子起到催化剂的作用)。

问题4:臭氧层被破坏的危害

  天空中的臭氧层能够吸收99%以上的太阳紫外线,为地球上的生物提供了天然的保护屏障,而当臭氧存在于土壤中时却是一种严重的污染。最新得出的研究结果表明,光照越强的地方,土壤中臭氧造成的损失,尤其是对于农作物造成的损失越大。臭氧层空洞直接导致地表温度提升,也是造成全球变暖的元凶之一。除此之外,强烈的紫外线会对人体造成严重的危害,影响动植物的正常成长,消弱植物的光合作用,甚至导致种类灭绝。正因如此,当人类发现氟利昂破坏臭氧之后,便停止了氟利昂作为制冷剂的使用。

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