클로로디플루오로메탄

Chlorodifluoromethane
클로로디플루오로메탄
Chlorodifluoromethane-2D-skeletal.png
Chlorodifluoromethane-3D-vdW.png
이름
선호 IUPAC 이름
클로로메탄
기타 이름
클로로디플루오로메탄
디플루오로모노클로메탄
모노클로로디플루오로메탄
HCFC-22
R-22
지네트로22번길
프레온 22
아크턴 4
아크턴 22
유엔 1018
디플루오로클로로메탄
불화탄소-22
냉매 22
식별자
3D 모델(JSmol)
켐벨
켐스파이더
ECHA InfoCard 100.000.793 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 200-871-9
케그
펍켐 CID
RTECS 번호
  • PA6390000
유니
  • InChi=1S/CHClF2/c2-1(3)4/h1H checkY
    키: VOPWNXZWBYODV-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InCHI=1/CHClF2/c2-1(3)4/h1h
    키: VOPWNXZWBYODV-UHFFFAOYAQ
  • CLC(F)F
특성.
CHClF2
어금질량 86.47 g/190
외관 무색가스
냄새 스위티시[1]
밀도 15°C에서 3.66 kg/m3, 가스
녹는점 -175.42°C(-283.76°F, 97.73K)
비등점 -40.7°C(-41.3°F, 232.5K)
25°C에서 0.7799 volume/vol, 3.628 g/L
로그 P 1.08
증기압 20°C에서 908kPa
0.033 molkgkgbar−1−1
자기 감수성(magnetic susibility)
 -38.6·10cm−63/190cm
구조
사면체
위험
주요 위험 환경에 위험하다(N), 중추신경계 압박제, Carc. 고양이3길
GHS 픽토그램 GHS04: Compressed Gas
GHS 시그널 워드 경고
H280, H420
P202, P262, P271, P403
NFPA 704(화재 다이아몬드)
1
0
1
플래시 포인트 불연성의
632°C(1,170°F, 905K)
NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)
 없음[1]
REL(권장)
 TWA 1000ppm(3500mg/m3) ST 1250ppm(4375mg/m3)[1]
IDLH(즉시 위험)
 N.D.[1]
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료

클로로디플루오로메탄 또는 디플루오로모노클로메탄은 염산플루오로카본(HCFC)이다. 이 무색의 가스는 HCFC-22, 또는 R-22, 또는 CHClF로
2 더 잘 알려져 있다. 그것은 보통 추진제와 냉매로 사용된다. 개발 도상국의 높은 수요로 인해 R-22의 전지구적 사용이 계속 증가하고 있지만, 이러한 적용은 이 화합물의 오존 파괴 잠재력(ODP)과 높은 지구 온난화 잠재력(GWP) 때문에 선진국에서 단계적으로 폐지되고 있다.[2] R-22는 테트라플루오로에틸렌의 전구로서 산업용 오르간오플루오린 화학의 다용도 중간이다.

프로덕션 및 현재 애플리케이션

2008년 전 세계 R-22 생산량은 약 800 Gg으로, 1998년 연간 약 450 Gg에서 증가했으며, 대부분의 생산은 개발도상국에서 이루어졌다.[2] R-22는 주로 에어컨 응용 분야에서 개발도상국에서 사용이 증가하고 있다. 인도와 중국에서 에어컨 판매는 매년 20%씩 성장하고 있다.

R-22는 클로로포름으로 준비된다.

HCCl3 + 2HF → HCFCl2 + 2HCl

R-22의 중요한 용도는 테트라플루오로에틸렌의 전구체로서 사용된다. 이 변환은 디플루오로카르 편익을 주기 위해 열분해를 포함하며,[3] 이는 다음을 약화시킨다.

2 CHClF2 → C2F4 + 2 HCl

또한 이 화합물은 강한 염기성 치료 시 이플루오로카르 편익을 산출하며, 이 반응성 중간 물질의 원천으로서 실험실에서 사용된다.

클로로플루오로메탄이 존재하는 R-22의 열분해효소는 헥사플루오로벤젠을 준다.

환경 영향

1992년 이후 지구 대기의 R-22(CFC-22) 풍부성 증가.[4]

R-22는 염소를 함유한 헤일로알카인 중 가장 낮은 0.[5]055의 오존 파괴 잠재력이 상대적으로 낮기 때문에 오존 파괴력이 높은 CFC-11과 CFC-12의 대안으로 자주 사용된다. 그러나, 오존 파괴 잠재력이 더 낮은 것조차도 더 이상 허용될 수 있는 것으로 간주되지 않는다.

추가적인 환경 문제로서, R-22는 GWP가 1810(이산화탄소보다 1810배 더 강력함을 나타냄)에 해당하는 강력한 온실 가스다. 수소화화탄소(HFCs)는 오존 파괴 가능성이 낮기 때문에 R-22로 대체되는 경우가 많지만, 이러한 냉매는 GWP가 더 높은 경우가 많다. 예를 들어 R-410A는 대체되는 경우가 많지만 GWP는 1725이다. 또 다른 대체품으로는 R-404A가 있으며, GWP는 3900이다. 다른 대체냉매로는 GWP가 낮은 냉장고가 있다.냉장기 초기에 인기가 있었던 암모니아(R-717)는 GWP <1>의 GWP를 가지고 있으며, 어선의 인기 대체품으로 남아 있다. 암모니아의 독성과 가연성은 안전한 사용을 제한한다.

프로판(R-290)도 또 다른 예로서 GWP가 3. CFC가 도입되기 전 산업 규모보다 작은 시스템에서는 프로판이 사실상 냉매였다. 프로판은 사실상의 냉매였다. 안전한 CFC 시스템이 냉장고에 대한 부정적인 인식을 극복하기 전까지는 화재 위험성이라는 프로판 냉장고의 명성은 불편함과 높은 비용에도 불구하고 얼음과 아이스 박스를 압도적인 소비자 선택으로 유지시켰다. 미국에서 수십 년 동안 냉매로 사용하는 것이 불법인 프로판은 이제 소형 냉장고에 적합한 제한된 질량으로 사용이 허용된다. 가연성과 폭발 가능성 때문에 에어컨이나 대형 냉장고에 사용하는 것은 적법하지 않다.

유럽연합의 단계적 탈퇴

2010년 1월 1일 이후, 냉동 및 냉방 장비를 서비스하기 위해 새로 제조된 HCFC를 사용하는 것은 불법이었다. 재활용된 HCFC만 사용할 수 있다. 실제로 이는 새 가스로 재충전하는 것이 아니라 수리 전에 장비에서 가스를 제거하고 그 후에 교체해야 함을 의미한다.

2015년 1월 1일 이후, 냉장 및 냉방 장비를 사용하기 위해 HCFC를 사용하는 것은 불법이었다. HCFC 냉매를 사용한 고장 난 장비는 사용하지 않는 장비로 교체해야 한다.[6]

미국의 단계적 폐지

R-22는 높은 지구온난화 잠재력 때문에 프로그램 규칙 20과 21에 의한 중요 새 대안 프로그램인 SNAP에 의거한 미국 EPA의 규제 조치에 의해 미국의 새 장비에서 대부분 단계적으로 폐기되었다.[7] EPA 프로그램은 몬트리올 협정과 일치했지만, 법적 효력을 가지려면 국제 협정이 미국 상원에 의해 비준되어야 한다. 2017년 컬럼비아 서킷에[8] 대한 미국 항소법원의 결정은 미국 EPA가 SNAP 프로그램에 따라 R-22 사용을 규제할 권한이 없다는 결론을 내렸다. 본질적으로 법원은 EPA의 법적 권한을 지구 온난화가 아닌 오존 감소에 대한 것이라고 판결했다.[9] 이후 EPA는 EPA가 R-22를 더 이상 규제하지 않을 것이라는 영향에 대한 지침을 발표했다. EPA가 2017년 판결에 따라 지침을 발표했을 때 필요한 절차를 준수하지 않아 지침을 무효화했지만, 이를 요구한 이전 판결은 아니라는 2018년 같은 법원의 판결[10]. 냉동공조업계는 이미 신형 R-22 장비 생산을 중단한 상태였다. 이러한 판결의 실질적인 효과는 R-22를 신규 장비에 사용할 경우 위험성이 너무 높아 추구하기 어려운 상태로 유지하면서 노후화된 장비의 사용 수명을 연장하기 위해 수입된 R-22 비용을 절감하는 것이다.

R-22, 대체냉매를 이용한 개장

참고 항목: 냉매 § 주목할 만한 혼합물

R-22용으로 설계된 시스템의 에너지 효율과 시스템 용량은 이용 가능한 대체품보다 R-22를 사용하여 약간 더 크다.[11]

R-407A는 저온 및 중온 냉동용이다. 폴리에스테르(POE) 오일을 사용한다.

R-407C는 에어컨에 사용된다. 최소 20% POE 오일을 사용한다.

R-407F는 중저온 냉동장치(슈퍼마켓, 저온저장장치, 공정냉동장치) 전용으로, 직접 확장시스템 설계에 한한다. POE 오일을 사용한다.

R-407H는 중저온 냉동장치(슈퍼마켓, 저온저장장치, 공정냉동장치) 전용으로 직접 확장시스템 설계에 한한다. POE 오일을 사용한다.

R-421A는 "에어컨 분할 시스템, 열펌프, 수퍼마켓 팩 시스템, 유제품 냉각기, 리치인 스토리지, 베이커리 애플리케이션, 냉장 운송, 자급식 디스플레이 캐비닛, 워크인 쿨러"에 사용된다. 미네랄 오일(MO), 알킬벤젠(AB), POE를 사용한다.

R-422B는 저온, 중온, 고온 용도에 사용된다. 침수된 애플리케이션에는 사용하지 않는 것이 좋다.

R-422C는 중온 및 저온 용도에 사용된다. TXV 전원 소자는 404A/507A 소자로 교체해야 하며 임계 씰(엘라스토머)을 교체해야 할 수 있다.

R-422D는 저온 용도에 사용되며 광유와 호환된다.

R-424A는 20~50˚F의 중온 냉동 온도 범위뿐만 아니라 에어컨에도 사용된다. MO, 알킬벤젠(AB), POE 오일과 함께 작동한다.

R-427A는 에어컨과 냉장 용도로 사용된다. 모든 미네랄 오일을 제거할 필요는 없다. MO, AB, POE 오일과 함께 작동한다.

R-434A는 냉수기와 프로세스 냉각기에 에어컨 및 중저온 용도에 사용된다. MO, AB, POE 오일과 함께 작동한다.

R-438A(MO-99)는 저온, 중온 및 고온 용도에 사용된다. 그것은 모든 윤활제와 호환된다. [12]

R-458A는 용량이나 효율 손실 없이 에어컨과 냉장 애플리케이션에 사용된다. MO, AB, POE 오일과 함께 작업. [13]

R-32 또는 HFC-32(디클루로메탄)는 에어컨 및 냉장 용도에 사용된다. 오존층 파괴전위(ODP) [2]와 지구온난화전위(GWP) 지수가 이산화탄소의 675배에 이른다.

물리적 성질

속성 가치
-69°C(액체)에서의 밀도(수치) 1.49g⋅cm−3
-41°C(액체)에서의 밀도(수치) 1.413g⋅cm−3
-41°C(가스)에서의 밀도(농도) 4.706 kgm−3
15°C(가스)에서의 밀도(수평) 3.66 kgm−3
21°C(가스)에서의 비중 3.08(공기는 1)
21°C(가스)에서 특정 체적(ν的) 0.275m³3−1
15°C(가스)에서의 밀도(수평) 3.66 kgm−3
삼중점 온도(Tt) -157.39°C(115.76K)
임계 온도(Tc) 96.2°C(369.3K)
임계 압력(pc) 4.936 MPa(49.36bar)
21.1°C(pc)에서의 증기 압력 0.9384 MPa(9.384bar)[14]
임계 밀도(수치c) 6.1 moll⋅l−1
비등점(-40.7°C)에서의 잠열(lv) 233.95 kJ⋅kg−1
30°C(86°F)에서 일정한 압력(Cp)에서의 열 용량 0.057 kJ.mol−1⋅K−1
30°C(86°F)에서 일정한 체적(Cv)에서의 열 용량 0.048 kJ⋅mol−1⋅K−1
30 °C(86 °F)에서 열 용량 비(γ) 1.178253
15°C에서 압축성 계수(Z) 0.9831
원심계수(Ω) 0.22082
분자 쌍극자 모멘트 1.458 D
0°C에서 점성(η) 12.56 µPass(0.1256 cP)
오존 파괴 전위(ODP) 0.055(CClF는3 1)
지구온난화 잠재력(GWP) 1810(CO는2 1)

그것은 59 K 이하의 결정체 II와 59 K 이상의 결정체 I 그리고 115.73 K 이하의 두 개의 할당량을 가지고 있다.

다음 다이어그램은 Refprop 9.0 데이터베이스를 사용하는 압력-엔탈피 R22 속성을 나타내며, 국제 냉동 연구소의 참조를 사용한다.

R22 ph.gif

가격 기록 및 가용성

EPA 분석 결과 기존 재고량은 22,700t에서 45,400t 사이였다.[15][16][when?]

연도 2010 2011 2012 2013 2014 2015–2019 2020
R-22 버진 (t) 49,900 45,400 25,100 25,600 20,200 TBD 0
R-22 회수(t) -- -- -- 2,950 2,950 -- --
R-22 총계(t) 49,900 45,400 25,100 28,600 23,100 -- --

TBD: 결정

2012년 EPA는 R-22의 양을 45% 감소시켜 가격이 300% 이상 올랐다. 2013년 EPA는 R-22의 양을 29%[18] 줄였다.

냉매 가격 이력

참조

  1. ^ a b c d e NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0124". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  2. ^ a b Rosenthal, Elisabeth; Lehren, Andrew W. (June 20, 2012). "Relief in Every Window, but Global Worry Too". The New York Times. Archived from the original on June 21, 2012. Retrieved June 21, 2012.
  3. ^ Günter Siegemund, Werner Schwertfeger, Andrew Feiring, Bruce Sart, Fred Behr, Herward Vogel, Blaine McKusick (2002). "Fluorine Compounds, Organic". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a11_349.CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  4. ^ "HCFC-22 (Chlorodifluoromethane)". NOAA Earth System Research Laboratories/Global Monitoring Division. Retrieved 2021-02-12.
  5. ^ 오존층을 고갈시키는 물질에 관한 몬트리올 의정서. UNEP, 2000년 ISBN 92-807-1888-6
  6. ^ "Archived copy" (PDF). Archived (PDF) from the original on 2016-03-10. Retrieved 2015-09-08.CS1 maint: 제목으로 보관된 복사본(링크)
  7. ^ "SNAP Regulations". 4 November 2014.
  8. ^ "Mexichem Fluor, Inc. v. EPA".
  9. ^ "Ozone Protection under Title VI of the Clean Air Act". 14 July 2015.
  10. ^ "Natural Resources Defense Council v. EPA".
  11. ^ "THEORETICAL EVALUATION OF R22 AND R502 ALTERNATIVES" (PDF).
  12. ^ 레트로핏 냉장 보관 2013-06-24 오늘 보관.
  13. ^ "Protection of Stratospheric Ozone: Determination 33 for Significant New Alternatives Policy Program". 21 July 2017.
  14. ^ "Frogen® R-22 - Frogen UK: Refrigerant and Cooling Specialists". frogen.co.uk. Archived from the original on 25 January 2017. Retrieved 23 April 2018.
  15. ^ "Protection of Stratospheric Ozone: Adjustments to the Allowance System for Controlling HCFC Production, Import, and Export". federalregister.gov. 3 April 2013. Archived from the original on 4 March 2016. Retrieved 23 April 2018.
  16. ^ "Protection of Stratospheric Ozone: Adjustments to the Allowance System for Controlling HCFC Production, Import, and Export". federalregister.gov. 3 April 2013. Archived from the original on 4 March 2016. Retrieved 23 April 2018.
  17. ^ 버진 R-22 할당 최종 규칙(2013년 4월 3일)[영구적 데드링크]
  18. ^ Specialty Cooling and Heating (Blog) 2013년 1월 22일 웨이백 기계에 보관됨

외부 링크