Поиски альтернативных хладагентов
Министерство образования Украины
Западный территориальный отдел образования
Лицей №32, секция химии
Малая академия наук
[pic]
Работа ученика 10-А класса лицея №32
Родионова Дмитрия Александровича
Руководители: учитель химии - Гасанова Ирина Владимировна доцент кафедры теплофизики ОГАХ - Железный В.П.
г. Одесса, 1997 г
До начала 1930-ых годов основными хладагентами, применявшимися
в холодильных системах, являлись аммиак, диоксид серы, метил хлорид и
диоксид углерода. Каждое из указанных рабочих тел обладало весьма
существенными технологическими и экологическими недостатками.
Однако в конце 20-ых годов Томас Мидгрей открыл новое фторуглеродное
семейство веществ, которое обладало практически оптимальными для
хладагентов свойствами. С этим открытием холодильная промышленность
получила возможность приступить к массовому выпуску разнообразной
холодильной техники. Кроме того, галоидопроизводные углеводороды стали
применяться для производства аэрозолей, пенополиуретанов, растворителей и
средств пожаротушения.
К началу 70-ых годов мировой рынок хлорфторуглеродов (ХФУ) принял
огромные размеры. Поэтому, естественно, возник вопрос о конечной судьбе
этих соединений, попадающих в большом количестве в атмосферу. Проводимые в
это время исследования показали, что некоторых ХФУ необычайно долговечны в
силу своей химической стабильности. Они могут существовать в атмосфере, не
разрушаясь в течение длительного времени. Однако под действием излучения
происходит их постепенное разложение с выделением атомов хлора, которые
вступает во взаимодействие с озоном, уменьшая тем самым его количество в
стратосфере.
Как известно, стратосферный озон поглощает большую часть
ультрафиолетовой радиации Солнца. Поэтому разрушение озонового слоя
увеличивает уровень ультрафиолетовой радиации, попадающей на Землю, что
приводит к возрастанию числа раковых заболеваний у людей и животных, гибели
растений, сокращению биологических ресурсов океанов. Т.е. уменьшение
концентрации озона в стратосфере является глобальной экологической
опасностью для существования биологической формы жизни на Земле.
Впервые в международном масштабе проблема регулирования производства и
потребления озоноразрушающих ХФУ была поднята Венской Конвенцией по защите
озонового слоя в 1985 г. Важным дальнейшим шагом в решении этой проблемы
стало подписание Монреальского протокола в 1987 г., согласно которому по
уровню влияния на озоновый слой Земли галоидопроизводные углеводороды были
разделены на 3 группы:
1. ХФУ - хлорфторуглероды, которые обладают высоким потенциалом разрушения озонового слоя (Ozon Depleting Potention - ODP). Иногда используется термин «потенциал истощения озона». Хладагенты этой группы R11, R12, R113, R500, R502, R503 имеют ODP>0,05.
Озоноразрушающая способность R11 была принята за единицу - OPD=1.
2. ГХФУ - гидрофторхлоруглероды, в молекулах которых содержится водород. Для этих веществ характерно меньшее время существования в атмосфере по сравнению с ХФУ и, как следствие, они оказывают меньшее влияние на разрушение озонового слоя ODP