Khí CFC là tên của một loại khí dùng để làm lạnh khá phổ biến từ thời công nghệ mới phát triển. Nhưng vì một lí do nào đó, các nhà học cùng với toàn thế giới quyết định loại bỏ đi chất này ra khỏi hoạt động sản xuất. Bạn có biết vì sao không? Hãy cùng mình tìm hiểu nhé.
Trước khi đến với lí do ấy, hãy bắt đầu tìm hiểu những tính chất cơ bản của CFC nào.
CFC là gì?
CFC hay còn gọi là Chlorofluorocarbon, là một nhóm hợp chất hữu cơ halogen hóa đầy đủ chỉ chứa cacbon, clo và flo.
Đây là loại hóa chất được con người ứng dụng vốn để phục vụ các ngành công nghiệp, chủ yếu dùng trong ngành công nghiệp làm lạnh như: tủ lạnh, máy lạnh.
Sau một thời gian sử dụng, người ta phát hiện lượng chất CFC dần xâm nhập vào khí quyển và làm ảnh hưởng tới môi trường ở mức báo động.
Các loại khí CFC
Qua quá trình nghiên cứu, người ta đã phân loại chất CFC ra thành nhiều loại khác nhau: CFC11, CFC 13, CFC 12.
Bên cạnh đó còn có CF2Cl2 hay còn gọi là freon 12 hay F12, CHC1F2 hay còn gọi là F22, CCl4 hay CF4
Phía trên là những thành phần đóng góp vai trò không nhỏ vào tổ hợp phá hủy tầng ozon, làm thủng tầng ozon khi đi vào tầng khí quyển của Trái Đất.
Lịch sử của khí CFC
CFC được phát minh của nhà hóa học người Bỉ Frederic Swarts. Trong quá trình tổng hợp hợp chất CCl4 (Carbon tetrachloride), ông thay đổi Clo bằng Flo nhằm tạo ra được CFC 11 và CFC 12 tức là CCl3F và CCl2F2.
Vào khoảng thế kỉ 20, CFC được sử dụng rất phổ biến giúp ngành công nghiệp lạnh dần phát triển mạnh. Sở dĩ CFC được dùng nhiều vào thời đó . Vì nhờ vào môi chất có điểm sôi thấp, khó có khả năng phản ứng. Đặc biệt độc tính thấp hơn các môi chất đa. Các tính chất của CFC lúc bấy giờ đáp ứng nhu cầu của các nhà khoa học.
Tuy nhiên, sau thời gian sử dụng thì các nhà khoa học đã phát hiện ra tầng ozon bị ảnh hưởng nặng nề, cụ thể là bị lủng, và nguyên nhân chủ yếu đến từ khí CFC. Vì thế đến năm 2000,trong nghị định thư Montreal đã được ký và kêu gọi các nước tuyệt đối không được sử dụng CFC trong công nghiệp.
Điều chế khí CFC như thế nào?
Tạo chất CFC từ phản ứng tổng hợp Chloroform theo phương trình phản ứng như sau:
Phương trình hóa học: (HCl{3} + 2 HF \rightarrow HCF_{2}Cl + 2 HCl\)
Đây còn gọi là quá trình trao đổi halogen. Việc thay đổi Clo bằng F sẽ tạo ra CFC. Quá trình hình thành bắt đầu từ khí Metan và Etan có chứa Clo.
Ngoài ra, điều chế CFC bằng dẫn xuất Brom bằng cách phản ứng gốc tự do của chlorofluorocarbons. Khi đó thay thế C-H bằng C-Br nhằm tạo thành CFC.
Ứng dụng khí CFC như thế nào?
CFC từng rất phổ biến trong các thiết bị lạnh và điều hòa không khí vì môi chất làm lạnh. Không chỉ thế chúng còn được dùng để làm đầy của bình xịt kiến, gián, muỗi. Hoặc chất nhờn kim loại. Hay chất đẩy trong bình chữa cháy.
Người ta dựa vào các tính chất của CFC: rất dễ bay hơi, kém hòa tan trong nước và chủ yếu tan trong không khí. Nên CFC dễ dàng phát tán trên bề mặt nước và bay hơi trong vài ngày.
Hơn hết, CFC còn làm thay đổi tính chất nước ngầm khi chúng được đưa vào và xâm nhập.
Những tác hại mà CFC gây ra
Khí CFC có gây nguy hiểm tính mạng
Hít khí CFC tùy vào hàm lượng và thời gian. Chúng sẽ gây ngộ độc hệ thần kinh trung ương. Theo nghiên cứu, người hít phải nồng độ đủ lớn sẽ xuất hiện các triệu chứng nhiễm độc tương tự như uống rượu: chóng mặt, đau đầu, run và co giật. Bên cạnh đó chúng cũng có thể làm rối loạn nhịp tim dẫn đến tử vong.
Khi tiếp xúc với số lượng lớn các chất CFC có thể gây ngạt thở.
Ảnh hưởng chất CFC đối với nguồn nước
Như đã nói, khi CFC xâm nhập vào vào nước sẽ biến đổi các tính chất hóa – lý – sinh của nước. Khiến nước dần thay đổi tiêu cực, trở nên độc hại. Điều đó còn kéo theo nguy cơ sự giảm sự đa dạng sinh học của nước.
Vì thế, ảnh hưởng ô nhiễm nguồn nước rất nghiêm trọng. Chúng tương đối lớn có thể lớn hơn môi trường đất.
CFC đối với tầng khí quyển
Khi khí CFC và các khí còn hợp chất của nó như CFC 11, CFCl3, CFCl2 (hay freon), CHC1F2 (hoặc F22), CCl4 và CF4, F12 xâm nhập vào bầu khí quyển sẽ gây thủng tầng ozon nặng nề.
Vì hai hợp chất CFC 11 và CFC 12 hoặc freon đều mang lại hiệu quả cao về mặt kinh tế. Nên vì vậy song song ứng dụng của các hợp chất trên cũng tăng nhanh trong các thập niên vừa qua. Chúng ở dạng tồn tại sol khí nên đã góp phần gây nguy hại đến tầng ozon.
Bản chất khí CFC có tính ổn định cao và khó bi phân hủy. Khi ở thượng tầng khí quyền thì CFC được tia cực tím phân hủy. Tốc độ phân hủy CFC tăng nhanh nếu tầng ozon bị tổn thương.
Vì thế, CFC có mối liên hệ chặt chẽ với hiện tượng nóng lên toàn cầu. Hiện nay các nước phát triển đã kêu gọi cùng nhau không sử dụng CFC. Các nhà khoa học đã và đang nguyên cứu để hướng mọi người chuyển sang sử dụng. Các loại chất khí khác như R22, R32 thân thiện với môi trường hơn.
