Freon 12 är varumärket Dupont för den kemiska diklordifluormetan. Freon 12 och liknande klorflorokarboner erkändes först som potentiellt användbara som ersättning för ammoniak i kylsystem i början av 1900-talet. På grund av dess unika egenskaper var Freon 12 särskilt lämpad för detta ändamål och användes mycket som ett kylmedel och även ett drivmedel i sprutburkar fram till 1994, då det var förbjudet enligt Montrealprotokollet som en ozonnedbrytande kemikalie.

Allmänna fysikaliska egenskaper

Freon 12 är en färglös gas vid rumstemperatur, även om den vanligen komprimeras till en flytande form. Det är normalt luktfritt, men vid höga koncentrationer i luft (större än 20 volymprocent) har den en svag eterliknande lukt. Den har den kemiska formeln CF2Cl2 och en molekylvikt av 120,91 gram per mol. Freon är något lösligt i vatten i en nivå av ungefär 0,3 gram per liter vid rumstemperatur. Den har ett högt ångtryck på 568 kiloPascals vid rumstemperatur och förångas lätt vid denna temperatur. Den har en mycket låg smältpunkt på -158 grader Celsius och en kokpunkt på -30 grader. Som en vätska har den en densitet på 1.486 gram per kubikcentimeter.

Kemiska egenskaper

Freon 12 är mycket inert och icke-reaktiv. Det är också obrännbart. Den ursprungliga processen som användes för att syntetisera Freon 12 i en laboratorieskala baserades på reaktionen av koltetraklorid med fluorvätesyra och en katalysator enligt följande: CCl4 + HF + SbF3Cl2 (katalysator) -> CFCl3 + CF2Cl2 (Freon-12) + HCl. Även om Freon 12 är icke-reaktivt har det visat sig vara en kraftig ozonnedbrytande kemikalie när den avges i den övre atmosfären. Reaktionen som leder till ozonförlust involverar attack på en Freon 12-molekyl med UV-ljus, vilket leder till generering av en klorradikal som sedan reagerar med ozon för att omvandla det till syre.

Termodynamiska egenskaper

Freon 12 har ett antal termodynamiska egenskaper som gör den lämplig för användning som kylmedel. Dessa beaktades speciellt när det testades som ersättning för ammoniak. Viktigast är dess latenta värme av förångning 22 kilojoules per mol, som bara ligger något under 24 kilojoules per molvärde för ammoniak. Andra termodynamiska egenskaper hos Freon 12 är en specifik värmekapacitet (Cp) vid 30 grader Celsius av 74 Joules per mol - grad Kelvin och värmeledningsförmåga vid 0 grader Celsius av 9,46 milliwatt per meter - grad Kelvin.

Egenskaper Relaterade till säker hantering

Freon 12 anses generellt vara säkert och icke-toxiskt under normala förhållanden. Toxicitet på grund av kronisk exponering vid oral intag av råttor bestämdes att inträffa i en nivå av 380 milligram per kg kroppsvikt. Den viktigaste säkerhetsrisken som Freon 12 presenterar är som en kväve i situationer där Freon 12 förflyttar andningsluft. Inhalation av gasen i lägre koncentrationer kan emellertid också framkalla anestesi. Observabla effekter hos människor ses i intervallet 500-1000 delar per miljon i luften. Även om det i allmänhet inte är reaktivt, kan Freon-12 reagera med aluminium och kan bilda toxiska nedbrytningsprodukter som saltsyra vid exponering för mycket höga temperaturer.