Là gì

CFC là gì? Khí cfc có ở đâu và những tác hại của khí cfc gây ra

Đánh giá bài viết

Trong bài viết này gtvthue.edu.vn sẽ chia sẻ chuyên sâu kiến thức của Cfcs là gì dành cho bạn.

Như nhiều bạn đã biết thì khí CFC là môi chất được sử dụng trong các thiết bị làm lạnh và là một trong những loại khí gây hiệu ứng nhà kính. Vậy cụ thể thì khí CFC là gì, khí CFC có ở đâu, tác hại của khí CFC ra sao? Để trả lời những câu hỏi này, các bạn hãy dành ra ít phút để cùng chúng tôi đi tìm đáp án trong nội dung bài viết dưới đây nhé

CFC là gì?

Khí CFC (Chlorofluorocarbon) là hợp chất khí hữu cơ gồm Flo, Clo với Cacbon. Chất này không có trong tự nhiên mà do con người điều chế ra để phục vụ cho sản xuất công nghiệp, điển hình là dùng làm môi chất trong các thiết bị làm lạnh ở thế kỷ 20.

Trong thành phần của CFC có chứa hai nguyên tố thuộc nhóm halogen là Clo và Flo nên độ độc của nó luôn được cảnh báo ở mức nguy hiểm nhất. Điều này cũng đã được minh chứng bằng việc khí CFC là một trong những chất khí làm thủng tầng ozon và gây nên hiện tượng hiệu ứng nhà kính

cfc là gì?

cfc là gì?

Khí CFC có ở đâu? Phân loại khí CFC

Khí CFC chủ yếu được tìm thấy trong các thiết bị làm lạnh như tủ lạnh, điều hòa không khí,…. Ngoài ra, nó cũng được sử dụng làm chất đẩy trong bình xịt kiến, chất tẩy nhờn kim loại, trong bình cứu hỏa và đóng vai trò như một dung môi làm sạch khô.

Trong thực tế, khí CFC được chia thành nhiều loại khác nhau, ví dụ như CFC11, CFC13, CFC12. Ngoài ra còn có CF2Cl2 (freon 12 hoặc F12), CHC1F2 (F22), CCl4 hoặc CF4.

Điểm chung của tất cả các hợp chất khí trên chính là đều phá hủy tầng ozon khi xâm nhập vào khí quyển.

Khí CFC có ở đâu

Khí CFC có ở đâu

Lịch sử phát hiện khí CFC

– Vào cuối thế kỷ 19, có một hợp chất hóa học là Carbon tetraclorua CCl4 đã được sử dụng trong các bình cứu hỏa và lựu đạn chống cháy. Đến năm 1890, một nhà khoa học người Bỉ là Frederic Swarts đã tổng hợp thành công CFC11 (CCl3F) và CFC12 (CCl2F2) bằng cách thay Clo trong CCl4 bằng F để tạo thành CFC11 và CFC12.

– Đến cuối những năm 1920, các chất như amoniac, chloromethne và sulfur dioxide vẫn được sử dụng làm môi chất làm lạnh. Tuy nhiên, những chất này đều rất nguy hiểm và điều này đã tạo sức ép cho ngành công nghiệp điện lạnh, buộc các nhà nghiên cứu phải tìm ra một loại chất khác để thay thế với đặc tính là có điểm sôi thấp, ít độc và khó phản ứng. Và theo như nghiên cứu của kỹ sư hóa học người Mỹ là Thomas Midgley thì CFC là chất phù hợp, đáp ứng được những yêu cầu trên.

Xem thêm:: Hiểu đúng thế nào là “tiếp xúc gần” với người nhiễm COVID-19

– Đến cuối những năm 1970, nhà môi trường học người Anh là James Lovelock đã phát hiện ra sự hiện diện của CFC trong không khí, tuy nhiên ông lại đưa ra kết luận rằng đây là khí không độc với môi trường. Mãi đến năm 1974, hai giáo sư thuộc đại học California là Sherry Rowland và Mario Molina mới phát hiện ra mối đe dọa của CFC đối với khí quyển.

– Ngày 16/9/1987, các nhà ngoại giao ở Montreal đã ký kết nghị định thư Montreal về cắt giảm việc sản xuất các chất gây hại cho tầng ozon, trong đó có CFC.

– Vào ngày 2/3/1989, 12 quốc gia thuộc cộng đồng kinh tế châu Ấu EEC đã đồng ý việc cấm sản xuất khí CFC và đến năm 1990, các nhà ngoại giao đã cùng bỏ phiếu tăng cường cho nghị định thư Montreal tại London, kêu gọi loại bỏ hoàn toàn khí CFC trong ngành công nghiệp vào năm 2000. Đến nay đã có 196 quốc gia trên thế giới phê duyệt nghị định thư Montreal.

Tính chất của CFC

– Nguyên tử carbon trong các liên kết CFC có đối xứng tứ diện. Vì các nguyên tử Flo và Clo rất khác nhau về kích cỡ và điện tích hiệu dụng từ hydro nên các CFC có nguồn gốc từ CH4 đi chệch khỏi đối xứng tứ diện hoàn hảo. Tính chất vật lý của CFC có thể được điều chỉnh bằng những thay đổi về số lượng và đặc tính của các nguyên tử halogen.

– CFC là chất khí rất dễ bay hơi nhưng ít hơn so với ankan mẹ của chúng vì tính phân cực gây ra bởi các halide khiến cho các phân tử có sự tương tác.

– Nhiệt độ sôi của CH4 là -161 °C còn các fluoromethan sôi từ -51,7 °C (CF2H2) đến -128 °C (CF4). Khí CFC có nhiệt độ sôi cao hơn bởi do các chloride phân cực mạnh hơn fluorrua.

– CFC khó cháy hơn CH4 vì nó chứa ít liên kết C-H hơn và đối với chloride, bromide thì các halide đã giải phóng sẽ dập tắt các các gốc tự do duy trì sự cháy.

– Mật độ của các CFC cao hơn của các ankan tương ứng và nó tương quan với số lượng chloride.

– Phản ứng trọng nhất của khí CFC là sự phân rã quang của một liên kết C-Cl, cụ thể là:

CCl3F → CCl2F. + Cl.

Cl. chính là Clo nguyên tử và nó hoạt động rất khác clo phân tử (Cl2). Gốc Cl. tồn tại lâu dài ở tầng thượng khí quyển, nơi nó xúc tác việc chuyển đổi Ozon O3 thành O2. Ozon hấp thụ bức xạ trong ánh sáng Mặt Trời là UV-B nên khi bị phân rã, lượng bức xạ nguy hiểm này sẽ tiến tới Trái Đất với mức năng lượng cao và gây nguy hiểm cho con người.

Phương pháp điều chế khí CFC trong thực tế

Xem thêm:: Partner là gì? Ý nghĩa của partner trong lĩnh vực kinh doanh

Khí CFC được tạo ra bằng cách trao đổi halogen, cụ thể là thay Clo bằng Flo, bắt đầu từ các dẫn xuất của CH4 và C2H6 đã clo hóa. Phương trình phản ứng hóa học sẽ là:

HCCl3 + 2HF → HCF2Cl + 2HCl

Ngoài ra, CFC còn được điều chế bằng dẫn xuất Brom, cụ thể là thay thế C-H bằng C-Br ở gốc tự do của chlorofluorocarbons.

Khí CFC được sử dụng để làm gì?

CFC có tính trơ, khó phản ứng với các chất khác nên nó có tác dụng hàn nhiệt và được sử dụng làm môi chất làm lạnh trong các thiết bị lạnh, điều hòa không khí,…Ngoài ra, CFC cũng được sử dụng làm chất đẩy trong bình xịt kiến, gián, muỗi, bình cứu hỏa hoặc chất nhờn kim loại.

khí cfc làm bình cứu hỏa

Khí cfc làm bình cứu hỏa

Tác hại của khí CFC đối với con người và môi trường

1. Đối với con người

Khí CFC tuy có độc tính thấp nhưng nó vẫn gây ra những ảnh hưởng nhất định đến sức khỏe con người. Theo bảng dữ liệu an toàn hóa chất (MSDS), khí CFC là chất khí không màu, rất dễ bay hơi, độc hại và có mùi thơm ngọt dịu. Nếu tiếp xúc quá mức với nồng độ CFC từ 11% trở lên, nạn nhân có thể bị chóng mặt, mất tập trung, suy nhược hệ thần kinh trung ương, rối loạn nhịp tim,…Trong không gian hẹp, CFC có thể gây ngạt.

Mặc dù khí CFC không bắt cháy, nhưng các sản phẩm của chúng bao gồm axit fluorhydric và các chất liên quan đều là những chất dễ cháy.

2. Đối với môi trường nước

Khí CFC có khả năng xâm nhập vào nguồn nước và làm thay đổi các tính chất vật lý, hóa học, sinh học của nước. Điều này sẽ khiến nguồn nước bị ô nhiễm và làm giảm sự đa dạng sinh học trong nước

3. Làm thủng tầng ozon và là nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính

Khí CFC là chất khí rất dễ bay hơi nên nó chủ yếu tan vào không khí do sự bay hơi trong quá trình sản xuất và sử dụng. Khi đó CFC sẽ phát tán trên bề mặt nước và bay hơi trong vòng vài ngài. Theo như các nghiên cứu khoa học thì khí CFC là một trong những nguyên nhân gây ra hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu. Một tấn khí CFC được đánh giá là có ảnh hưởng tương đương với 5000 tấn khí CO2.

Trong quá trình sử dụng các thiết bị có chứa khí CFC, khí này đã được phát thải và xâm nhập vào bầu khí quyển, trong đó, CFC 11, CFCl3, CFCl2 là những khí điển hình nhất. Ngoài ra còn có CHC1F2 (hoặc F22), CCl4 và CF4.

Trong thực tế thì CFC có tính ổn định cao và khó bị phân hủy trong điều kiện thông thường. Các phân tử khí CFC có thể tồn tại ngoài môi trường với thời gian lên đến hơn 100 năm, đủ thời gian cho chúng khuếch tàn vào tầng bình lưu của khí quyển. Khi ở thượng tầng khí quyền, nó bị tia cực tím phân hủy của mặt trời phân cắt nguyên tủ, khiến một nguyên tử Clo bị tách ra. Đây chính là sự phân rã quang của một liên kết C-Cl. Nguyên tử Clo này tồn tại rất lâu trong tầng bình lưu và trở thành nhân tố xúc tác cho việc chuyển đổi Ozon thành oxy. Điều này đã làm giảm mật độ Ozon và gây ra lỗ thủng tầng ozon. Khi tầng ozon bị thủng thì các bức xạ năng lượng của ánh sáng Mặt Trời sẽ chiếu thẳng xuống Trái Đất và gây hại cho sức khỏe con người. Đồng thời, nếu tầng ozon bị thủng càng nhiều thì lượng tia cực tím xuyên đến càng lớn và tốc độ phân hủy CFC càng nhanh.

Xem thêm:: Bán hàng đa cấp là gì? Cách nhận biết công ty đa cấp lừa đảo

Hiện nay các nước phát triển đã kêu gọi không sử dụng khí CFC mà chuyển sang dùng các loại khí thân thiện với môi trường hơn như R22, R32. Tuy nhiên, do đem lại hiệu quả kinh tế cao mà CFC 11 và CFC12 vẫn được nhiều quốc gia phát triển và sử dụng với số lượng lớn. Điều này đã gây ảnh hưởng tiêu cực đến tầng ozon.

Khí cfc làm thủng tầng ozon

Khí cfc làm thủng tầng ozon

Sự khác biệt giữa CFC và HCFC là gì?

Để so sánh được sự khác biệt giữa khí CFC và HCFC, các bạn cần phải nắm được khí HCFC là gì.

Khí HCFC là một hợp chất có cấu trúc hóa học rất giống với CFC, chỉ khác là nó ngoài các nguyên tử carbon, flo và clo thì nó còn chứa cả nguyên tử hydro. Trong điều kiện bình thường, HCFC là tồn tại ở dạng chất khí hoặc chất lỏng có độ bay hơi cao. Nó có thể được sử dụng để thay thế cho CFC, tức là dùng làm môi chất làm lạnh và dùng trong bọt cách điện. Tuy nhiên, HCFC không sử dụng làm dung môi và nó bị cấm sử dụng làm dung môi ở nhiều nước phát triển.

Vì là chất dễ bay hơi nên HCFC có thể tham gia vào các phản ứng với ozon trong khí quyển nhưng so với CFC thì nó kém bền và không ổn định bằng nên sự tác động của HCFC đến bầu khí quyển cũng ít hơn rất nhiều.

Sự khác biệt giữa CFC và HCFC

Sự khác biệt giữa CFC và HCFC

Vậy sự khác biệt giữa CFC và HCFC là gì?

CFC là một hợp chất có chứa các hydrocacbon parafin gồm các nguyên tử cacbon, flo và clo đã được halogen hóa hoàn toàn. Nó là chất khí gây suy giảm tầng ôzôn nghiêm trọng do có tính trơ cao, khó phân hủy và có sự phân rã quang. Trong khi đó, HCFC là một loại hợp chất có cấu trúc hóa học rất giống với CFC nhưng có thêm nguyên tử hydro khiến cho nó ít gây ra tác động đến tầng ozon vì nó trải qua quá trình phân hủy quang hóa trước khi đạt đến tầng khí quyển.

Vậy là chúng tôi đã giúp các bạn trả lời được câu hỏi khí CFC là gì cũng như biết được các tác hại của loại khí này đến sức khỏe con người và môi trường, bầu khí quyển. Để xem thêm nhiều bài viết hay và ý nghĩa hơn, các bạn hãy truy cập vào website https://ammonia-vietchem.vn/ và tìm hiểu tiếp nhé!

Xem thêm

  • Khí argon là gì? Tính chất, điều chế và ứng dụng của khí argon

Cám ơn bạn đọc đã đọc hết bài viết kiến thức chuyên sâu của gtvthue.edu.vn
Back to top button