Chloorfluorkoolstofverbinding

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Cfk-moleculen,
Trichloorfluormethaan (boven)
Dichloordifluormethaan (onder)

Chloorfluorkoolstofverbindingen (ook chloorfluorkoolwaterstoffen, cfk's) zijn, zoals de naam al zegt, koolwaterstoffen waarvan waterstofatomen zijn vervangen door chloor en/of fluor. Cfk's werden in de jaren na 1930 ontwikkeld door onder andere Thomas Midgley en gebruikt als koelmiddel en als drijfgas voor spuitbussen. Het bekendste is freon en soms worden alle chloorfluorkoolstofverbindingen wel als freon aangeduid.

Aantasting van de ozonlaag[bewerken]

De chlooratomen in cfk's kunnen in de atmosfeer door invloed van ultraviolette straling als radicaal worden vrijgemaakt en dienen als katalysator voor de afbraak van ozon in de beschermende ozonlaag tot zuurstof, waardoor het ozongat ontstaat.

\mathrm{Cl\cdot\ +\ O_3\longrightarrow\ ClO\cdot\ +\ O_2}

Twee chloormonoxideradicalen zullen dan het stabielere chloorperoxide vormen:

\mathrm{2\ ClO\cdot\ \longrightarrow\ Cl_2O_2}

Vervolgens zorgt de uv-straling ervoor dat chloorperoxide weer uiteenvalt in vrije radicalen (een proces dat fotolyse genoemd wordt):

\mathrm{Cl_2O_2\ +\ h \nu\ \longrightarrow\ 2\ Cl\cdot\ +\ O_2}

Later ontwikkelde de industrie alternatieven voor deze stoffen. In hcfk's is een deel van de waterstofatomen niet vervangen door chloor, hierdoor wordt de levensduur in de atmosfeer belangrijk verkort; ze tasten de ozonlaag minder aan dan cfk's. In de jaren negentig werden de hfk's ontwikkeld. Hfk's tasten de ozonlaag niet aan. Ze dragen echter wel flink bij aan het broeikaseffect. Van de stoffen die de ozonlaag aantasten, zijn cfk's en halonen de belangrijkste.[1]

Toepassing van cfk's[bewerken]

In de meeste gevallen worden cfk's, hcfk's en hfk's gebruikt als koudemiddel in koel-, vries- en airconditioninginstallaties. Door adiabatische verdamping wordt een koud gas gevormd dat wordt gebruikt om een ruimte te koelen. In vriescellen kan de temperatuur daardoor tot onder de min veertig graden Celsius worden gebracht.

Naast de toepassing als koelmiddel passen fabrikanten de stoffen toe in schuimen, blusmiddelen, drijfgassen en reinigings-, oplos- en isolatiemiddelen. Cfk's kunnen zijn gebruikt als blaasmiddel in polyurethaanschuim (PUR-schuim), een isolatiemateriaal. In piepschuim, glaswol en steenwol zitten geen cfk's, maar deze zijn wel schadelijk voor het milieu. Dit komt doordat ze zeer slecht verteerd kunnen worden. Ook worden cfk's gebruikt in warmtepompen en medische toepassingen.

Vermelding aanwezigheid cfk[bewerken]

Alleen op grote koelinstallaties (installaties van meer dan 500 watt) moet op grond van de Nederlandse Regeling lekdichtheid koelinstallaties in de gebruiksfase 2006 vermeld staan dat de installatie cfk's bevat. Bij kleinere koelinstallaties is dat niet verplicht. Wel staan de gassen die in koelapparatuur op het zogenaamde typeplaatje vermeld. Dit metalen plaatje staat op of bij de compressor (een toestel dat gassen samenperst). Bevat het isolatiemateriaal van een koelapparaat geen cfk's, dan staat dat meestal op het typeplaatje. Ontbreekt het typeplaatje, dan moet het apparaat worden behandeld als cfk-houdend. Sommige apparaten zijn cfk-arm. Tussen 1989 en 1993 is hiervoor op grote schaal reclame gemaakt, soms met stickers op het apparaat zelf. Cfk-arme apparaten bevatten echter wel cfk's.

Oude koelkasten en airconditionings[bewerken]

De winkel waar iemand een nieuwe koelkast koopt, moet het oude exemplaar (gratis) innemen, althans in Nederland. De onderdelen worden hergebruikt of op milieuvriendelijke wijze verwerkt. Ter bekostiging van de verwerking betaalt iedereen bij aankoop van een nieuw apparaat een verwijderingsbijdrage boven op de aankoopprijs. Voor koelkasten is dit 17 euro (in 2003).

Tot en met 1995 zijn er auto's gebouwd met cfk-houdende airconditioners. Sinds 1 januari 2001 mogen cfk's echter niet meer gebruikt worden voor service- en onderhoudswerkzaamheden. Dat wil zeggen dat een dealer de airco niet meer mag bijvullen. Als de installatie lekdicht is en goed functioneert zijn er geen gevolgen. Een niet lekdichte installatie kan worden omgebouwd tot een hfk-installatie.

Chemische formules[bewerken]

Verkorte naam Formule Volledige naam
CFC-12 CCl2F2 dichloordifluormethaan
HCFC-22 CHClF2 chloordifluormethaan
HFC-134 CHF2-CHF2 1,1,2,2-tetrafluorethaan
HFC-134a CH2F-CF3 1,1,1,2-tetrafluorethaan
HFC-1225ye CHF=CF-CF3 1,2,3,3,3-pentafluorpropeen

Nummering van chloorfluorkoolstofverbindingen[bewerken]

Cfk's en hfk's worden aangeduid met een getal, dat verband houdt met het aantal atomen koolstof, waterstof, fluor en chloor in hun chemische structuur, volgens de volgende regel. Als voorbeeld nemen we HFC-134:

  • tel eerst 90 op bij het getal (134 wordt dus 224);
  • het getal van drie cijfers XYZ dat je zo bekomt geeft resp. het aantal koolstofatomen (X), waterstofatomen (Y) en fluoratomen (Z). In ons voorbeeld dus: 2 koolstofatomen, 2 waterstofatomen en 4 fluoratomen;
  • het aantal chlooratomen wordt dan gegeven door de formule 2X - Y - Z + 2. In ons voorbeeld dus 4 - 2 - 4 + 2 = 0; de stof is een HFC.

Bijkomend geldt:

  • als het getal vier cijfers telt, geeft het eerste cijfer het aantal dubbele bindingen aan.
  • extra letters achter het getal duiden eventuele isomeren aan.

Zie ook[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. (en) M.J. Molina & F.S. Rowland (1974) - Stratospheric sink for chlorofluoromethanes: chlorine atom-catalysed destruction of ozone, Nature, 249 (5460), pp. 810-812