Słowo Freon to zarejestrowany znak handlowy jednego z największych koncernów chemicznych na świecie – E. I. du Pont de Nemours and Company, znanego też jako DuPont. Obecnie freony są częściowo wycofywane z użytku z powodu udowodnionego licznymi badaniami ich niszczącego działania na warstwę ozonową Ziemi. Wyjątek stanowią freony typu 123 i freon 134, które uznano za ekologicznie dopuszczalne. Szkodliwy wpływ tych związków na człowieka ma przede wszystkim charakter pośredni – przez uszkodzenia warstwy ozonowej zwiększa się działanie promieniowania UV, które powoduje m.in. zaćmę i choroby nowotworowe.

Co to są freony?

Freony (z ang. chlorofluorocarbons, CFC) to grupa chloro- i fluoropochodnych węglowodorów alifatycznych, czyli nasyconych. Niekiedy cząsteczki te zawierają również atom bromu. Odkrywcą freonów był amerykański inżynier mechanik – Thomas Midgley. Związki te wprowadzono do produkcji na szeroką skalę w 1930 roku.

Freony otrzymywane są na skutek działania fluorowodorem (nieorganiczny związek fluoru i wodoru, wzór sumaryczny HF) na halogenopochodne metanu i etanu przy obecności katalizatora (substancja chemiczna, która podnosi szybkość reakcji chemicznej).

Polecamy: Przemysł i transport - jak wpływają na smog?

Freon – właściwości

W temperaturze pokojowej i ciśnieniu atmosferycznym freony są gazami, a w instalacjach chłodniczych występują w postaci ciekłej. Nie mieszają się z wodą, ale z większością rozpuszczalników organicznych. Odznaczają się dużą trwałością chemiczną. Zapach freonu jest dość specyficzny i nieco eteryczny, przez co łatwo wyczuwalny. Ze względu na dużą pojemność cieplną związek ten ma znaczny udział w zwiększaniu się efektu cieplarnianego. Wszedł do użytku w przemyśle ze względu na fakt, że jest nietoksyczny i niepalny.

Jaki jest najbardziej znany freon?

Najbardziej znanym i najczęściej używanym freonem jest dichlorodifluorometan (wzór sumaryczny CCl2F2), o nazwie handlowej Freon-12, który znany jest też jako R-12. W 1995 roku wstrzymano jego produkcję na mocy Protokołu Montrealskiego w sprawie substancji zubożających warstwę ozonową. Jest to międzynarodowe porozumienie podpisane w Montrealu 16 września 1987 roku, które dotyczy przeciwdziałania dziurze ozonowej. Kolejnym dokumentem o ochronie warstwy ozonowej jest Konwencja Wiedeńska z 1985 roku, w myśl której zakazana jest produkcja freonów oraz import zagranicznych urządzeń chłodzących zawierających freony. Freon-12 wykazywał wysoki potencjał niszczenia warstwy ozonowej (z ang. Ozone Depletion Potential, ODP). Został zastąpiony przez R-134a, czyli 1,1,1,2-Tetrafluoroetan (wzór sumaryczny C2H2F4), znany też jako tetrafluoroetan. Jest to organiczny związek chemiczny z grupy halogenków alkilowych. Jego nazwy handlowe to: Suva 134a, Genetron 134a i Solkane 134a.

Drugim znanym freonem jest trichlorofluorometan (wzór sumaryczny CCl3F), o nazwie handlowej Freon-11, który określa się też jako R-11. Był pierwszym szeroko stosowanym czynnikiem chłodzącym. Posłużył jako wzorzec do skali ODP (o wartości 1.0). Od początku 1996 roku w Polsce obowiązuje zakaz obrotu towarami zawierającymi ten związek.

Warto wiedzieć: GMO - zagrożenia i wpływ na zdrowie człowieka. Na czym polega GMO?

Zastosowanie freonów

Freony posiadały szerokie zastosowanie. Jeszcze do niedawna stosowano je jako czynnik chłodniczy w chłodziarkach. Obecnie nowoczesne lodówki nie zawierają freonu. Widnieją na nich tabliczki z symbolami informującymi o rodzaju użytego czynnika chłodzącego i jego ilość zawartej w urządzeniu.

Freony stosowano do produkcji spienionych tworzyw sztucznych, a nawet jako gaz nośny w aerozolowych kosmetykach (dezodorantach) i środkach owadobójczych. Ponadto używano ich w produkcji preparatów do mycia urządzeń elektronicznych i rozpuszczalników. Znalazły też zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym – stanowiły dodatek do lakierów. Freony wykorzystywane są do tworzenia instalacji w systemach klimatyzacyjnych i w produkcji gaśnic.

Zobacz, jakie związki zanieczyszczają powietrze. Dowiecie się więcej z filmu:

Szkodliwość freonów dla środowiska

W latach 90. ubiegłego wieku freony zostały uznane za szkodliwe dla środowiska. Badacze donoszą, że emisja tych związków przyczynia się do zanikania znajdującej się w atmosferze ziemskiej warstwy ozonowej. Freony wykazują dużą trwałość i w niezmienionej formie przedostają się do ozonosfery, gdzie ulegają fotochemicznemu rozkładowi. Uwolnione w wyniku reakcji reaktywne atomy chloru rozkładają cząsteczki ozonu (O3) do tlenu (O2). Cząsteczki freonów nie wchodzą w reakcję z innymi substancjami i nie rozpadają się w troposferze, przez co utrzymują się w atmosferze ziemskiej nawet przez kilkaset lat. Spadek stężenia ozonu przyczynia się do powstania dziury ozonowej, którą po raz pierwszy zaobserwowano w 1985 roku nad Antarktydą.

Freon – szkodliwość dla człowieka

Freony nie stanowią bezpośredniego zagrożenia dla człowieka. Powodują, że promienie ultrafioletowe docierają do niego w większym stopniu. W konsekwencji tego wzrasta ich szkodliwe działanie na system immunologiczny. Sprzyjają uszkodzeniom skóry, takim jak oparzenia słoneczne, niszczenie włókien kolagenowych i elastyny, co przyspiesza proces starzenia się skóry. Ponadto predysponują do rozwoju nowotworów skóry i zaćmy.