Фреон — общее название группы фторсодержащих хладагентов¶

Фреон — обобщённое название группы фторорганических соединений, используемых в качестве хладагентов, рабочих тел холодильных машин и систем кондиционирования, а также вспенивателей и аэрозольных пропеллентов. Термин «фреон» является товарным знаком компании DuPont, но в быту и технической литературе на русском языке прочно закрепился как обозначение целого класса веществ. Фреоны — это при нормальных условиях газы, однако при определённых давлениях и температурах они легко переходят в жидкое состояние, что и определяет их ценность для холодильной техники.

¶Агрегатные состояния

При атмосферном давлении и комнатной температуре фреоны находятся в газообразном состоянии. Это бесцветные, практически без запаха вещества, которые тяжелее воздуха. При сжатии или охлаждении они конденсируются в жидкость — именно на этом физическом цикле (испарение с поглощением тепла и конденсация с выделением) работает холодильник или кондиционер. Таким образом, ответ на вопрос «фреон — газ или жидкость» зависит от условий: в системе холодильника он циркулирует, последовательно меняя агрегатное состояние.

¶Классификация и основные представители

По химическому строению фреоны делятся на несколько групп:

Числовая маркировка (система ASHRAE) кодирует молекулярную структуру: первая цифра указывает на число атомов углерода минус один, вторая — на число атомов водорода плюс один, третья — на число атомов фтора, буква «C» в начале означает присутствие хлора.

¶Свойства

Фреоны химически инертны, не горючи, нетоксичны в малых концентрациях, не разрушают металл и пластмассы. Их теплофизические параметры (температура кипения при атмосферном давлении, теплота испарения) подобраны так, чтобы рабочий цикл холодильной машины протекал в удобном температурном диапазоне. Например, R-12 кипит при −29,8 °C, R-22 при −40,8 °C, R-134a при −26,3 °C.

¶Воздействие на озоновый слой

В 1974 году Молина и Роуланд обнаружили, что молекулы хлорфторуглеродов (CFC), попадая в стратосферу, под действием ультрафиолета выделяют атомы хлора, катализирующие разрушение озона. Это привело к Монреальскому протоколу 1987 года, обязавшему страны поэтапно прекратить производство веществ, разрушающих озоновый слой (РВОС). Фреоны-11 и фреон-12 подлежат полному прекращению производства; на смену им пришли гидрохлорфторуглероды (ГХФУ, например R-22) с меньшим озоноразрушающим потенциалом (ОДП), а затем гидрофторуглероды (ГФУ, например R-134a) с ОДП, равным нулю, но обладающие высоким потенциалом глобального потепления (ПГП). Новые поколения хладагентов — гидрофторолефины (ГФО, например R-1234yf) — лишены и того, и другого эффекта.

¶Применение

Основная область применения фреонов — холодильная техника: бытовые и промышленные холодильники, морозильные камеры, чиллеры, сплит-системы кондиционирования. Фреоны используются как рабочие тела парокомпрессионных холодильных циклов, а также как вспениватели пенополиуретана и пенополистирола, компоненты аэрозолей, растворители. В России производством и поставкой хладагентов занимаются предприятия химической отрасли; широкое распространение получили импортные марки R-134a, R-410A, R-404A.

¶Замена и современные тенденции

Согласно Киотскому протоколу и национальным программам, ГФУ подлежат постепенному сокращению из-за высокого ПГП. Промышленность переходит на ГФО (R-1234yf, R-1234ze) и природные хладагенты — CO₂ (R-744), пропан (R-290), аммиак (R-717). В России внедрение новых хладагентов регулируется техническими регламентами и отраслевыми стандартами.

Источники:

• Фреон // Большая советская энциклопедия
• Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой
• ГОСТ Р 56754-2015. Хладагенты. Классификация и маркировка

-ASHRAE Standard 34 — Designation and Safety Classification of Refrigerants

• Молина М., Роуланд Ф. Stratospheric sink for chlorofluoromethanes // Nature, 1974