Clorodifluorometano - Chlorodifluoromethane

Clorodifluorometano

nomi
Nome IUPAC preferito Cloro(difluoro)metano
Altri nomi Clorodifluorometano Difluoromonochloromethane monoclorodifluorometano HCFC-22 R-22 Genetron 22 Freon 22 Arcton 4 Arcton 22 delle Nazioni Unite 1018 Difluorochloromethane Fluorocarbon-22 refrigerante 22
Identificatori
Numero CAS
Modello 3D ( JSmol )
ChEMBL
ChemSpider
Scheda informativa dell'ECHA	100.000.793
Numero CE
KEGG
PubChem CID
Numero RTECS
UNII
Cruscotto CompTox ( EPA )
InChi InChI=1S/CHClF2/c2-1(3)4/h1H sì Legenda: VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N sì InChI=1/CHClF2/c2-1(3)4/h1H Legenda: VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYAQ
SORRISI ClC(F)F
Proprietà
Formula chimica	CHClF 2
Massa molare	86,47  g/mol
Aspetto esteriore	Gas incolore
Odore	Dolciastro
Densità	3,66  kg/m 3 a 15  °C, gas
Punto di fusione	-175,42 ° C (-283,76 ° F; 97,73 K)
Punto di ebollizione	-40,7 ° C (-41,3 ° F; 232,5 K)
solubilità in acqua	0,7799  vol/vol a 25  °C; 3.628  g/ litro
log P	1.08
Pressione del vapore	908  kPa a 20  °C
Costante della legge di Henry  ( k H )	0,033  mol⋅kg −1 ⋅bar −1
Suscettività magnetica (χ)	−38,6·10 −6 cm 3 /mol
Struttura
Forma molecolare	tetraedrico
Pericoli
Principali pericoli	Pericoloso per l'ambiente ( N ), Depressivo del sistema nervoso centrale, Carc. Gatto. 3
Pittogrammi GHS
Avvertenza GHS	Avvertimento
Dichiarazioni di pericolo GHS	H280 , H420
Dichiarazioni precauzionali GHS	P202 , P262 , P271 , P403
NFPA 704 (diamante di fuoco)	1 0 1
punto d'infiammabilità	non infiammabile
Temperatura di autoaccensione	632 °C (1.170 °F; 905 K)
NIOSH (limiti di esposizione per la salute negli Stati Uniti):
PEL (consentito)	Nessuno
REL (consigliato)	TWA 1000  ppm (3500  mg/m 3 ) ST 1250  ppm (4375  mg/m 3 )
IDLH (pericolo immediato)	ns
Salvo indicazione contraria, i dati sono forniti per i materiali nel loro stato standard (a 25 °C [77 °F], 100 kPa).
n verificare  ( che cos'è   ?) sìn
Riferimenti alla casella informativa

Il clorodifluorometano o difluoromonoclorometano è un idroclorofluorocarburo (HCFC). Questo gas incolore è meglio conosciuto come HCFC-22 , o R-22 , o CHClF
₂. È comunemente usato come propellente e refrigerante . Queste applicazioni vengono gradualmente eliminate nei paesi sviluppati a causa del potenziale di riduzione dell'ozono (ODP) e dell'elevato potenziale di riscaldamento globale (GWP) del composto , sebbene l'uso globale di R-22 continui ad aumentare a causa dell'elevata domanda nei paesi in via di sviluppo . L'R-22 è un versatile intermedio nella chimica industriale dell'organofluoro , ad esempio come precursore del tetrafluoroetilene .

Produzione e applicazioni attuali

La produzione mondiale di R-22 nel 2008 è stata di circa 800  Gg all'anno, rispetto a circa 450  Gg all'anno nel 1998, con la maggior parte della produzione nei paesi in via di sviluppo. L'uso di R-22 è in aumento nei paesi in via di sviluppo, soprattutto per applicazioni di condizionamento dell'aria. Le vendite di aria condizionata crescono del 20% all'anno in India e Cina.

L'R-22 è preparato dal cloroformio :

HCCl ₃ + 2 HF → HCF ₂ Cl + 2 HCl

Un'importante applicazione dell'R-22 è come precursore del tetrafluoroetilene . Questa conversione comporta la pirolisi per dare difluorocarbene , che dimerizza:

2 CHClF ₂ → C ₂ F ₄ + 2 HCl

Il composto fornisce anche difluorocarbene per trattamento con una base forte e viene utilizzato in laboratorio come fonte di questo intermedio reattivo.

La pirolisi dell'R-22 in presenza di clorofluorometano dà esafluorobenzene .

Effetti ambientali

Crescita dell'abbondanza di R-22 (CFC-22) nell'atmosfera terrestre dall'anno 1992.

L'R-22 è spesso usato come alternativa ai CFC-11 e CFC-12 altamente dannosi per l'ozono , a causa del suo potenziale di riduzione dell'ozono relativamente basso di 0,055, tra i più bassi per gli aloalcani contenenti cloro . Tuttavia, anche questo potenziale di riduzione dell'ozono più basso non è più considerato accettabile.

Come ulteriore preoccupazione ambientale, l'R-22 è un potente gas serra con un GWP pari a 1810 (che indica 1810 volte più potente dell'anidride carbonica ). Gli idrofluorocarburi (HFC) sono spesso sostituiti all'R-22 a causa del loro potenziale di riduzione dell'ozono, ma questi refrigeranti hanno spesso un GWP più elevato. L'R-410A , ad esempio, viene spesso sostituito, ma ha un GWP di 1725. Un altro sostituto è l' R-404A con un GWP di 3900. Sono disponibili altri refrigeranti sostitutivi con un GWP basso. L'ammoniaca (R-717), popolare nei primi anni della refrigerazione, ha un GWP <1 e rimane un sostituto popolare sui pescherecci. La tossicità e l'infiammabilità dell'ammoniaca ne limitano l'applicazione sicura.

Il propano (R-290), è un altro esempio, e ha un GWP di 3. Il propano era il refrigerante de facto nei sistemi più piccoli della scala industriale prima dell'introduzione dei CFC. La reputazione dei frigoriferi a propano come un pericolo di incendio ha mantenuto il ghiaccio consegnato e la ghiacciaia la scelta schiacciante del consumatore nonostante il suo inconveniente e il costo più elevato fino a quando i sistemi CFC sicuri hanno superato le percezioni negative dei frigoriferi. Illegale da utilizzare come refrigerante negli Stati Uniti da decenni, il propano è ora consentito per l'uso in massa limitata adatta per piccoli frigoriferi. Non è lecito utilizzare in condizionatori d'aria o frigoriferi più grandi a causa della sua infiammabilità e potenziale esplosione.

Eliminazione graduale nell'Unione europea

Dal 1 gennaio 2010 è illegale utilizzare HCFC di nuova fabbricazione per la manutenzione di apparecchiature di refrigerazione e condizionamento dell'aria: possono essere utilizzati solo HCFC rigenerati e riciclati. In pratica ciò significa che il gas deve essere rimosso dall'apparecchiatura prima della manutenzione e sostituito in seguito, piuttosto che ricaricare con nuovo gas.

Dal 1 gennaio 2015 è illegale utilizzare qualsiasi HCFC per la manutenzione delle apparecchiature di refrigerazione e condizionamento dell'aria; le apparecchiature rotte che utilizzavano refrigeranti HCFC devono essere sostituite con apparecchiature che non li utilizzano.

Eliminazione graduale negli Stati Uniti

L'R-22 è stato per lo più eliminato in nuove apparecchiature negli Stati Uniti da un'azione normativa da parte dell'EPA statunitense nell'ambito dello SNAP, Significant New Alternatives Programme dalle regole 20 e 21 del programma, a causa del suo elevato potenziale di riscaldamento globale. Il programma EPA era coerente con gli accordi di Montreal, ma gli accordi internazionali devono essere ratificati dal Senato degli Stati Uniti per avere effetto legale. Una decisione del 2017 della Corte d'Appello degli Stati Uniti per il Circuito del Distretto di Columbia ha dichiarato che l'EPA degli Stati Uniti non aveva l'autorità per regolamentare l'uso dell'R-22 nell'ambito del programma SNAP. In sostanza, la corte ha stabilito che l'autorità statutaria dell'EPA era per la riduzione dell'ozono e non per il riscaldamento globale. L'EPA ha successivamente emesso una guida in base alla quale l'EPA non avrebbe più regolamentato l'R-22. Una sentenza del 2018 della stessa corte ha dichiarato che l'EPA non si è conformato alla procedura richiesta quando ha emesso la sua guida ai sensi della sentenza del 2017, annullando la guida, ma non la sentenza precedente che lo richiedeva. L'industria della refrigerazione e del condizionamento dell'aria aveva già interrotto la produzione di nuove apparecchiature per l'R-22. L'effetto pratico di queste decisioni è ridurre il costo dell'R-22 importato per mantenere le apparecchiature obsolete estendendone la durata, mantenendo l'uso dell'R-22 nelle nuove apparecchiature troppo rischioso da perseguire.

R-22, retrofit utilizzando refrigeranti sostitutivi

L'efficienza energetica e la capacità del sistema dei sistemi progettati per l'R-22 è leggermente maggiore utilizzando l'R-22 rispetto ai sostituti disponibili.

R-407A è per l'uso nella refrigerazione a bassa e media temperatura. Utilizza un olio di poliestere (POE).

R-407C è per l'uso nell'aria condizionata. Utilizza un minimo del 20% di olio POE.

R-407F è per l'uso in applicazioni di refrigerazione a media e bassa temperatura (supermercati, celle frigorifere e refrigerazione di processo); solo progettazione di sistemi ad espansione diretta. Utilizza un olio POE.

R-407H è per l'uso in applicazioni di refrigerazione a media e bassa temperatura (supermercati, celle frigorifere e refrigerazione di processo); solo progettazione di sistemi ad espansione diretta. Utilizza un olio POE.

L'R-421A è destinato all'uso in "sistemi split di condizionamento dell'aria, pompe di calore, sistemi pak per supermercati, refrigeratori per prodotti lattiero-caseari, stoccaggio a portata di mano, applicazioni di panetteria, trasporto refrigerato, vetrine autonome e refrigeratori walk-in". Utilizza olio minerale (MO), alchilbenzene (AB) e POE.

R-422B è per l'uso in applicazioni a bassa, media e alta temperatura. Non è raccomandato per l'uso in applicazioni allagate.

R-422C è per l'uso in applicazioni a media e bassa temperatura. L'elemento di potenza TXV dovrà essere sostituito con un elemento 404A/507A e potrebbe essere necessario sostituire le guarnizioni critiche (elastomeri).

L'R-422D è destinato all'uso in applicazioni a bassa temperatura ed è compatibile con l'olio minerale.

L'R-424A è per l'uso nell'aria condizionata e negli intervalli di temperatura di refrigerazione a media temperatura da 20 a 50 F. Funziona con oli MO, alchilbenzeni (AB) e POE.

R-427A è per l'uso in applicazioni di condizionamento e refrigerazione. Non richiede la rimozione di tutto l'olio minerale. Funziona con oli MO, AB e POE.

R-434A è per l'uso in refrigeratori raffreddati ad acqua e di processo per il condizionamento dell'aria e applicazioni a media e bassa temperatura. Funziona con oli MO, AB e POE.

R-438A (MO-99) è per l'uso in applicazioni a bassa, media e alta temperatura. È compatibile con tutti i lubrificanti.

L'R-458A è destinato all'uso in applicazioni di condizionamento e refrigerazione, senza perdita di capacità o efficienza. Funziona con oli MO, AB e POE.

R-32 o HFC-32 ( difluorometano ) è per l'uso in applicazioni di condizionamento e refrigerazione. ha un potenziale di riduzione dell'ozono (ODP) pari a zero [2] e un indice di potenziale di riscaldamento globale (GWP) 675 volte quello dell'anidride carbonica.

Proprietà fisiche

Ha due allotropi : cristallino II sotto 59  K e cristallino I sopra 59  K e sotto 115,73  K.

Il diagramma successivo rappresenta le proprietà pressione-entalpia R22, utilizzando il database Refprop 9.0, utilizzando il riferimento dell'International Institute of Refrigeration.

Cronologia prezzi e disponibilità

L'analisi dell'EPA ha indicato che la quantità di inventario esistente era compresa tra 22.700 t e 45.400 t.

Da definire: da definire

Nel 2012 l'EPA ha ridotto la quantità di R-22 del 45%, facendo aumentare il prezzo di oltre il 300%. Per il 2013, l'EPA ha ridotto la quantità di R-22 del 29%.

Cronologia dei prezzi dei refrigeranti

Riferimenti

link esterno

• MSDS di DuPont
• Carta internazionale di sicurezza chimica 0049
• Dati al Sistema Informativo Integrato sui Rischi: IRIS 0657
• CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Clorodifluorometano
• Dati sul cambiamento di fase su webbook.nist.gov
• Spettri di assorbimento IR
• Sintesi e valutazioni IARC: vol. 41 (1986) , suppl. 7 (1987) , vol. 71 (1999)