El triclorofluorometano, también llamado freón-11 , CFC-11 o R-11 , es un clorofluorocarbono (CFC). Es un líquido incoloro, ligeramente etéreo y de olor dulzón que hierve a temperatura ambiente. [ 5 ] El CFC-11 es una sustancia de Clase 1 que agota la capa de ozono y daña la capa de ozono estratosférico que protege la Tierra . [ 6 ] El R-11 no es inflamable a temperatura y presión ambiente, pero puede volverse muy combustible si se calienta y se enciende con una fuente de ignición potente.
Uso histórico
El triclorofluorometano se utilizó por primera vez de forma generalizada como refrigerante . Debido a su alto punto de ebullición en comparación con la mayoría de los refrigerantes, puede utilizarse en sistemas con baja presión de funcionamiento, lo que hace que el diseño mecánico de dichos sistemas sea menos exigente que el de los refrigerantes de mayor presión R-12 o R-22 .
El triclorofluorometano se utiliza como compuesto de referencia para estudios de RMN de flúor-19 .
El triclorofluorometano se utilizaba anteriormente en el juguete del pájaro bebedor , principalmente porque tiene un punto de ebullición de 23,77 °C (74,79 °F) . El sustituto, el diclorometano , con un punto de ebullición de 39,6 °C (103,3 °F) , requiere una temperatura ambiente más alta para funcionar.
El triclorofluorometano también se utilizaba como alternativa a los disolventes inflamables etanol o metanol en las máquinas duplicadoras electrónicas de alcohol .
Antes de conocerse el potencial de agotamiento de la capa de ozono del cloro en los refrigerantes y otros posibles efectos nocivos para el medio ambiente, el triclorofluorometano se utilizaba a veces como agente de limpieza/enjuague para sistemas de baja presión. [ 7 ]
Producción
El triclorofluorometano se puede obtener haciendo reaccionar tetracloruro de carbono con fluoruro de hidrógeno a 435 °C y 70 atm, produciendo una mezcla de triclorofluorometano, tetrafluorometano y diclorodifluorometano en una proporción de 77:18:5. La reacción también se puede llevar a cabo en presencia de cloruro de antimonio(III) o cloruro de antimonio(V) : [ 8 ]
- CCl₄ + HF → CCl₃F + CF₄ + CCl₂F₂
El triclorofluorometano también se forma como uno de los subproductos cuando el grafito reacciona con cloro y fluoruro de hidrógeno a 500 °C. [ 8 ]
El hexafluorosilicato de sodio bajo presión a 270 °C, el fluoruro de titanio(IV) , el trifluoruro de cloro , el fluoruro de cobalto(III) , el pentafluoruro de yodo y el trifluoruro de bromo también son agentes fluorantes adecuados para el tetracloruro de carbono. [ 8 ] [ 9 ]
- CCl₄ + Na₂SiF₆ → CCl₃F + CCl₂F₂ + CCl₃F + NaCl + SiF₄
- CCl₄ + BrF₃ → BrF + CCl₂F₂ + CCl₃F
El triclorofluorometano se incluyó en la moratoria de producción del Protocolo de Montreal de 1987. Se le asignó un potencial de agotamiento de la capa de ozono de 1,0, y la producción en EE. UU. finalizó el 1 de enero de 1996. [ 6 ]
Desafíos regulatorios
En 2018, los investigadores observaron que la concentración atmosférica de CFC-11 disminuía más lentamente de lo esperado, [ 10 ] [ 11 ] y posteriormente se descubrió que seguía utilizándose ampliamente como agente espumante para el aislamiento de espuma de poliuretano en la industria de la construcción de China . [ 12 ] En 2021, los investigadores anunciaron que las emisiones disminuyeron en 20 000 toneladas estadounidenses entre 2018 y 2019, lo que revirtió en gran medida el pico anterior de emisiones. [ 13 ] En 2022, la Comisión Europea anunció una normativa actualizada que exige la recuperación y prevención de las emisiones de agentes espumantes de CFC-11 procedentes del aislamiento de espuma en los residuos de demolición, que todavía se emiten a gran escala. [ 14 ]
Peligros
El R11, como la mayoría de los clorofluorocarbonos , forma gas fosgeno cuando se expone a una llama abierta. [ 15 ]
Uso en astrofísica planetaria
Debido a que el triclorofluorometano es uno de los clorofluorocarbonos producidos por la actividad antropogénica más fáciles de detectar , se ha utilizado para intentar detectar la contaminación industrial en las atmósferas de exoplanetas similares a la Tierra. [ 16 ]
Galería
El experimento AGAGE (Advanced Global Atmospheric Gases Experiment) midió el CFC-11 en la atmósfera inferior ( troposfera ) en estaciones de todo el mundo. Las concentraciones se expresan como fracciones molares medias mensuales libres de contaminación en partes por billón .
Concentraciones medias hemisféricas y globales de CFC-11 (NOAA/ESRL)
Series temporales de concentraciones atmosféricas de CFC-11 (Walker et al. , 2000)
Concentración actual (década de 1990) de CFC-11 en la superficie del mar
Inventario vertical oceánico de CFC-11 en la actualidad (década de 1990)
Véase también
Referencias
- 1 2 3 4 Guía de bolsillo del NIOSH sobre riesgos químicos. "#0290" . Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ↑ Touloukian, YS, Liley, PE y Saxena, SC Propiedades termofísicas de la materia: la serie de datos TPRC. Volumen 3. Conductividad térmica: líquidos y gases no metálicos. Libro de datos. 1970.
- ↑ Registro en la base de datos de sustancias GESTIS del Instituto para la Seguridad y la Salud en el Trabajo
- ↑ "Fluorotriclorometano" . Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud . Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional .
- ↑ Siegemund, Günter; Schwertfeger, Werner; Feiring, Andrés; Inteligente, Bruce; Behr, Fred; Vogel, Herward; McKusick, Blaine (2002). "Compuestos de flúor orgánicos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a11_349 . ISBN 978-3-527-30673-2.
- 1 2 "Tratados internacionales y cooperación sobre la protección de la capa de ozono estratosférico" . Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. 15 de julio de 2015. Recuperado el 14 de febrero de 2021 .
- ^ "GASES R-10, R-11, R-12 - ملتقى التبريد والتكييف HVACafe" . ملتقى التبريد والتكييف HVACafe (en árabe). 2017-05-25. Archivado desde el original el 18 de mayo de 2018 . Consultado el 18 de mayo de 2018 .
- 1 2 3 Katritzky, Alan R.; Gilchrist, Thomas L.; Meth-Cohn, Otto; Rees, Charles Wayne (1995), Transformaciones integrales de grupos funcionales orgánicos , Elsevier , pág. 220, ISBN 978-0-08-042704-1– vía Google Libros
- ↑ Banks, AA; Emeléus, HJ; Haszeldine, RN; Kerrigan, V. (diciembre de 1948). "443. La reacción del trifluoruro de bromo y el pentafluoruro de yodo con tetracloruro de carbono, tetrabromuro y tetrayoduro, y con tetrayodoetileno". Journal of the Chemical Society : 2188–2190 . doi : 10.1039/JR9480002188 .
- ↑ Montzka SA, Dutton GS, Yu P, et al. (2018). "Un aumento inesperado y persistente en las emisiones globales de CFC-11 que agota la capa de ozono" . Nature . 557 ( 7705). Springer Nature: 413– 417. Bibcode : 2018Natur.557..413M . doi : 10.1038/s41586-018-0106-2 . hdl : 1983/fd5eaf00-34b1-4689-9f23-410a54182b61 . PMID 29769666. S2CID 21705434 .
- ↑ Johnson, Scott (5 de mayo de 2018). "Parece que alguien está produciendo de nuevo una sustancia química prohibida que agota la capa de ozono" . Ars Technica . Consultado el 18 de octubre de 2018.
El descenso del CFC-11 se ha ralentizado en los últimos años, lo que apunta a una nueva fuente
. - ↑ McGrath, Matt (9 de julio de 2018). "El gas 'espuma doméstica' de China, clave del misterio del ozono" . BBC News . Consultado el 9 de julio de 2018 .
- ↑ Chu, Jennifer (10 de febrero de 2021). "Las reducciones en las emisiones de CFC-11 vuelven a poner en marcha la recuperación de la capa de ozono" . Noticias del MIT .
- ↑ «Propuesta de reglamento del Parlamento Europeo y del Consejo sobre sustancias que agotan la capa de ozono» (PDF) . Comisión Europea . Comisión Europea-DG Medio Ambiente. 4 de mayo de 2022. Consultado el 24 de noviembre de 2022 .
- ↑ Orr, Bryan (4 de enero de 2021). "Falsas alarmas: El legado del gas fosgeno" . HVAC School . Recuperado el 9 de mayo de 2022 .
- ↑ Lin, Henry W.; Abad, Gonzalo González; Loeb, Abraham (12 de agosto de 2014). "Detección de contaminación industrial en las atmósferas de exoplanetas similares a la Tierra" . The Astrophysical Journal . 792 (1): L7. arXiv : 1406.3025 . doi : 10.1088/2041-8205/792/1/L7 . ISSN 2041-8213 .
Enlaces externos
- Mediciones globales de CFC-11 NOAA/ESRL
- Objetivo de salud pública para el triclorofluorometano en el agua potable
- Nombres en webbook.nist.gov
- Hoja de datos en speclab.com. Archivada el 9 de junio de 2007 en Wayback Machine.
- Ficha Internacional de Seguridad Química 0047
- Guía de bolsillo del NIOSH sobre riesgos químicos. "#0290" . Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- Datos sobre cambios de fase en webbook.nist.gov
- Datos termoquímicos en chemnet.ru
- ChemSub Online: Triclorofluorometano - CFC-11
- materialsproject.org
- Halometanos
- Clorofluorocarbonos
- Refrigerantes
- gases de efecto invernadero
- Sustancias químicas que agotan la capa de ozono
- Clorofluoroalcanos