குளோரோபுளோரோகார்பன்
குளோரோபுளோரோகார்பன் (chlorofluorocarbon, CFC) எனப்படுவது கரிமம், புளோரின் மற்றும் குளோரின் ஆகிய தனிமங்களை மட்டும் உள்ளடக்கிய கரிமச் சேர்வைகளின் தொகுதியாகும். இவை மெத்தேன், எத்தேன் ஆகியவற்றிலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றது. உலகில் அதிகம் பயன்படுத்தப்பட்ட சேர்மம் டைக்குளோரோடைபுளோரோமெத்தேன் (CCl2F2) ஆகும். இது R-12 அல்லது Freon-12 என்ற வணிகப் பெயரில் விற்பனை செய்யப்பட்டது. குளோரோபுளோரோகார்பன்கள் படை மண்டலத்திலுள்ள ஓசோன் வளிமத்துக்குப் பாதிப்பை ஏற்படுத்தியதால், புவி வாழ் உயிரினங்களுக்கு புற ஊதாக்கதிர்களுக்கு எதிரான பாதுகாப்புக் குறைவடைந்தது. எனவே மொண்ட்ரியால் ஒப்பந்தப்படி குளோரோபுளோரோகார்பன்களின் பயன்பாடு பல நாடுகளில் தடை செய்யப்பட்டது. அது வரை குளிராக்கிகளிலும், பீச்சிகளிலும், பரவலாக குளோரோபுளோரோகார்பன்கள் பயன்படுத்தப்பட்டன. பின்னர் படிப்படியாக R-410A போன்ற மாற்றீடுகள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டு குளோரோபுளோரோகார்பன்களின் பயன்பாடு பெருமளவில் குறைக்கப்பட்டு விட்டது.
வேதியியல்
எளிய அல்கேன்களைப் போல CFCக்களும் நான்முகி வடிவான மூலக்கூற்றுக் கட்டமைப்புடையவை. எனினும் குளோரோபுளோரோகார்பன்களின் கொதிநிலை எளிய அல்கேன்களை விட அதிகமாகும். CFCக்களில் வெவ்வேறு தனிமங்களின் அணுக்கள் இருப்பதால் இங்கு முனைவாக்கத்தன்மை அதிகமாகும். எனவே மூலக்கூறுகளுக்கிடையே மின்னியல் கவர்ச்சி காரணமாக இவற்றின் கொதிநிலை சிறிது அதிகமாக உள்ளது. இதனாலேயே எளிய அல்க்கேனான மெத்தேன் -161 °C இல் கொதிக்க, CCl2F2 -29.8 °C இல் கொதிக்கின்றது. சில CFCக்களின் கொதிநிலை இதனிலும் அதிகமாகும். இவ்வாறு அதிக வெப்பநிலையை உள்ளடக்கும் தன்மை காரணமாக குளோரோபுளோரோகார்பன்கள் குளிரூட்டிகளில் அதிகளவில் பயன்படுத்தப்பட்டது.
குளோரோபுளோரோகார்பன்கள் பொதுவாக பின்வரும் முறையில் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன.
- HCCl3 + 2 HF → HCF2Cl + 2 HCl
பின்னர் ஐதரசனுக்குப் பதிலாக புளோரின் அல்லது குளோரின் பதிலிடப்படும். குளோரோபுளோரோகார்பன்களிடையே அடர்த்தியும் கொதிநிலையும் பரவலாக வேறுபடும்.
| முக்கியமான குளோரோபுளோரோகார்பன்கள் | |||
|---|---|---|---|
| இரசாயனப் பெயர்/வேதியியல் பெயர் | வர்த்தகப் பெயர்/ குறியீட்டுப் பெயர் | கொதிநிலை (°C) | வாய்ப்பாடு |
| முக்குளோரோபுளோரோமீத்தேன் | Freon-11, R-11, CFC-11 | 23 | CCl3F |
| இருகுளோரோஇருபுளோரோமீத்தேன் | Freon-12, R-12, CFC-12 | −29.8 | CCl2F2 |
| குளோரோமுப்புளோரோமீத்தேன் | Freon-13, R-13, CFC-13 | −81 | CClF3 |
| குளோரோவிருபுளோரோமீத்தேன் | R-22, HCFC-22 | −40.8 | CHClF2 |
| இருகுளோரோபுளோரோமீத்தேன் | R-21, HCFC-21 | 8.9 | CHCl2F |
| குளோரோபுளோரோமீத்தேன் | Freon 31, R-31, HCFC-31 | −9.1 | CH2ClF |
| புரோமோகுளோரோவிருபுளோரோமீத்தேன் | BCF, Halon 1211, H-1211, Freon 12B1 | CBrClF2 | |
| 1,1,2-முக்குளோரோ-1,2,2-முப்புளோரோயீத்தேன் | Freon 113, R-113, CFC-113, 1,1,2-Trichlorotrifluoroethane | 47.7 | Cl2FC-CClF2 |
| 1,1,1-முக்குளோரோ-2,2,2-முப்புளோரோயீத்தேன் | Freon 113a, R-113a, CFC-113a | 45.9 | Cl3C-CF3 |
| 1,2-Dichloro-1,1,2,2-tetrafluoroethane | Freon 114, R-114, CFC-114, Dichlorotetrafluoroethane | 3.8 | ClF2C-CClF2 |
| 1-Chloro-1,1,2,2,2-pentafluoroethane | Freon 115, R-115, CFC-115, Chloropentafluoroethane | −38 | ClF2C-CF3 |
| 2-Chloro-1,1,1,2-tetrafluoroethane | R-124, HCFC-124 | −12 | CHFClCF3 |
| 1,1-Dichloro-1-fluoroethane | R-141b, HCFC-141b | 32 | Cl2FC-CH3 |
| 1-Chloro-1,1-difluoroethane | R-142b, HCFC-142b | −9.2 | ClF2C-CH3 |
| Tetrachloro-1,2-difluoroethane | Freon 112, R-112, CFC-112 | 91.5 | CCl2FCCl2F |
| Tetrachloro-1,1-difluoroethane | Freon 112a, R-112a, CFC-112a | 91.5 | CClF2CCl3 |
| 1,1,2-Trichlorotrifluoroethane | Freon 113, R-113, CFC-113 | 48 | CCl2FCClF2 |
| 1-Bromo-2-chloro-1,1,2-trifluoroethane | Halon 2311a | 51.7 | CHClFCBrF2 |
| 2-Bromo-2-chloro-1,1,1-trifluoroethane | Halon 2311 | 50.2 | CF3CHBrCl |
| 1,1-Dichloro-2,2,3,3,3-pentafluoropropane | R-225ca, HCFC-225ca | 51 | CF3CF2CHCl2 |
| 1,3-Dichloro-1,2,2,3,3-pentafluoropropane | R-225cb, HCFC-225cb | 56 | CClF2CF2CHClF |
பயன்பாடு
குளோரோபுளோரோகார்பன்களின் குறைந்த நச்சுத்தன்மை, குறைவாக எரிபற்றல், குறைவாக தாக்கத்திலீடுபடல் காரணமாக இவை பரவலாகப் பல துறைகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. டெஃப்லோன் தயாரிப்பில் மூலப்பொருளாகத் தற்போதும் பயன்படுத்தப்படுகின்றது (எனவே வாயு வெளியேற்றப்படுவதில்லை). தடை செய்யப்படும் முன்னர் அதிகளவில் குளிரூட்டிகளில் பயன்படுத்தப்பட்டது.
மாற்றீடுகள்
CFCக்களுக்கான மாற்றீடுகள் 1970களிலிருந்து உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றன. முதலாவதாக முன்வைக்கப்பட்டு பயன்படுத்தப்பட்ட மாற்றீடு HCFC ஆகும். HCFCயின் நிலைப்புத்தன்மை குறைவென்பதால் அது படை மண்டலத்தை அடைய முன் மாறன் மண்டலத்திலேயே அழிவடைந்து விடும் என எதிர்பார்க்கப்பட்டது. எனினும் எதிர்பார்த்ததை விட அதிகளவான HCFC படை மண்டலத்தை அடைந்து ஓசோன் படைக்கு அழிவேற்படுத்தியதால், வேறு பல ஓசோனுக்கு பாதிப்பை ஏற்படுத்தாத மாற்றீடுகள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளன.
| CFCக்களின் பயன்களும் அவற்றிற்கான மாற்றீடுகளும் | ||
|---|---|---|
| பயன்பாடு | முன்னர் பயன்படுத்தப்பட்ட CFC | மாற்றீடு |
| குளிரூட்டிகளில், வளிச்சீராக்கிகளில் | CFC-12 (CCl2F2); CFC-11(CCl3F); CFC-13(CClF3); HCFC-22 (CHClF2); CFC-113 (Cl2FCCClF2); CFC-114 (CClF2CClF2); CFC-115 (CF3CClF2); | HFC-23 (CHF3); HFC-134a (CF3CFH2); HFC-507 (a 1:1 azeotropic mixture of HFC 125 (CF3 CHF2) and HFC-143a (CF3CH3)); HFC 410 (a 1:1 azeotropic mixture of HFC-32 (CF2H2) and HFC-125 (CF3CF2H)) |
| முற்செலுத்திகளிலும், பீச்சிகளிலும் | CFC-114 (CClF2CClF2) | HFC-134a (CF3CFH2); HFC-227ea (CF3CHFCF3) |
| நுரைப் பீச்சிகளில் | CFC-11 (CCl3F); CFC 113 (Cl2FCCClF2); HCFC-141b (CCl2FCH3) | HFC-245fa (CF3CH2CHF2); HFC-365 mfc (CF3CH2CF2CH3) |
| கரைப்பான்களாக, சுத்தப்படுத்திகளாக | CFC-11 (CCl3F); CFC-113 (CCl2FCClF2) | இல்லை |
சூழல் பாதிப்புகள்
ஓசோன் படை நலிவடைதலுக்கு குளோரோபுளோரோகார்பன்களே முக்கிய காரணமாகும். இவை படை மண்டலத்தை அடையும் போது புற ஊதாக் கதிர்களின் தாக்கத்தினால் பிரிகையடைந்து குளோரின் அணுவை வெளியேற்றும்.
- CCl3F → CCl2F. + Cl.
- Cl + O
3 → ClO + O
2
- ClO + O
3 → Cl + 2 O
2
இந்த குளோரின் அணு அதிக தாக்குதிறன் உடையது. இது ஊக்கியாகத் தொழிற்பட்டு (எனவே தாக்கத்தில் விரயமாகாது) ஓசோன் வாயுவை ஒக்சிசனாக மாற்றும். இத்னால் அதிக புற ஊதாக் கதிர்கள் புவியை அடைந்து உயிர்ச்சூழலின் சமநிலை பாதிப்ப்டைய வாய்ப்புள்ளது.
குளோரோபுளோரோகார்பன்கள் பச்சை வீட்டு வாயுக்களுமாகும். எனவே இவை புவி வெப்பமடைதலுக்கும் பங்களிப்பனவாகும்.