冷冻剂氟利昂能杀人于无形?这集柯南必须拥有姓名

柯南在哪里,就有谋杀案,柯南侦探中给你印象最深的杀人事件是什么?

比如《花香杀人事件》...

凶手把毒药藏在雄蕊里,然后用冷冻剂氟利昂冷冻花瓣。因为每个人都必须戴花瓣制成的胸针,当时间到来时,花瓣解冻开花,然后花瓣中的毒气开始泄漏,真正“杀死看不见的人”。

图源《名侦探柯南》

氟利昂曾经是空调和冰箱中常用的冷冻剂,你熟悉这个名字吗?

氟利昂的前世今生

在19世纪,科学家们利用气体加压液化和室温蒸发来转移热能,创造了最早的制冷剂氨或二氧化硫。

这两种物质虽然安全,但都有强烈的刺鼻气味,浓度高时有毒,对金属有腐蚀作用。

1929年,俄亥俄州克利夫兰一家医院的冰箱氨泄漏导致100多人死亡。不久之后,托马斯·米奇利碰巧开发了一种稳定、不易燃、无腐蚀、无毒的新型制冷剂。

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通过对门捷列夫化学元素周期表的研究,托马斯发现,即使在室温下,周期表上产生的一些非金属元素也可以呈现气体,这种化合物的可燃性也有一定的规律。

例如,甲烷易燃,水和氟化氢不能燃烧。根据这一规律,托马斯选择了更合适的物质——氟和氯化合物作为新的制冷剂。

经过反复实验,合成了一种叫做二氟二氯甲烷(即CFC-12、R12)的物质,新的制冷剂诞生了。

1931年,杜邦公司将R12工业化,其商标注册名称是我们今天熟悉的“氟利昂”。

有些专有名词听起来很奇怪,如氟氯烃、氯氟烃等,它们的化学性质是相似的,可以看作是同一种物质。

氟利昂,制冷专家

氟利昂不是制冷剂,而是制冷剂的总称。

氟利昂应用广泛,属于R11高温制冷工质,属于R12中温制冷工质、R22;R13属于低温制冷工质、除R144外,R23还有、R114、R142等。氟利昂的制冷原理作为制冷剂并不复杂,在从液体转化为气体的过程中蒸发吸热,从而实现制冷。

就像我们烧水的时候,热水只能达到100℃,继续加热,液态水吸热成气态水。

由于氟利昂沸点低,在相态变化过程中可以更好地吸收热量,主要用于冰箱和空调制冷。

但在为人们的生活提供便利的同时,氟利昂在冰箱和空调中所含的氯和溴的卤代烃对大气臭氧层的破坏也逐渐显现出来。

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臭氧层破坏者

地球上的臭氧大多储存在平流层中,就像一把抵抗紫外线辐射的“伞”。氟利昂被排放后,停留在对流层和平流层中。

氟利昂分子在对流层中非常稳定,几乎没有化学反应。然而,当它们上升到平流层时,氯原子会在紫外线的强烈作用下从含氯的氟利昂分子中分解,并与臭氧发生反应,从而持续消耗臭氧。

只有一个氯原子可以破坏10万个臭氧分子,不仅是臭氧杀手,也是“温室效应”全球变温的帮凶。因此,虽然氟利昂的数量很小,但它是非常具有破坏性的。

图源hippopx平流层

此外,氟利昂渗透性强,易泄漏,而且由于其味道轻微,即使泄漏也难以及时检测。

当明火或空气温度达到400度时,泄漏后的氟利昂可能会分解剧毒光,进一步污染环境。因此,国家已经禁止使用氟利昂作为制冷原料。

在替代中寻找最优解

目前,制冷剂的更换已逐步更新到第四代。由于冰箱所需的制冷剂量较少,因此相对容易更换。

早在1995年,异丁烷(R600a)就被用作冰箱行业的替代品。异丁烷最大的优点是不会破坏臭氧层,但它也有一个致命的特点:易燃易爆。

氢氯氟烃作为氟利昂的替代品,增加了一种化学元素氢。虽然它在空气中的寿命会更短,但它仍然含有氯,仍然消耗臭氧层。目前,发达国家已经基本淘汰了这种物质。

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直到2000年,四氟乙烷作为一种相对清洁的能源,已经成为一种广泛使用的制冷剂;2009年,天然工质丙烷(R290)被用作中国房间空调制冷剂的主要替代技术,但其易燃易爆问题无法从根本上解决。

氟利昂作为一种制冷材料,已逐渐被淘汰。现在我们的办公室或家用空调使用更多的新型环保制冷剂,不仅制冷效率更好,而且不会破坏臭氧。

不要担心夏天的幸福被剥夺了。有了冰西瓜,幸福可以加倍~

END

审计专家:清华大学化学博士孙亚飞。

蝌蚪五线谱原创文章/转载注明来源

编辑/小西途说

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