Фреоны в экологии кратко

Обновлено: 08.07.2024

Впервые об опасности хладонов во всеуслышание заговорили в 1977 году, когда обнаружили их негативное влияние на озоновый слой. Специалисты заметили, что такой газ, попадая в стратосферу, способен превратить озон в кислород из-за содержания молекул хлора.

Очевидно, что необходимо было принять меры по снижению выброса фреонов в атмосферу. Вскоре такие газы перестали использоваться в качестве пропеллентов (компонентов, создающих избыточное давление в аэрозольных баллончиках). На производство холодильного оборудования такие запреты не повлияли.

В конце прошлого века фреоны получили гораздо более широкое распространение. Их использовали для очистки микросхем, производства изоляционных материалов, пожаротушения. Холодильная техника, по разным оценкам, потребляла не более 7% от всего объема производимых фреонов.

Процедура изъятия из употребления небезопасных фреонов оказалась сложной. Страны, вошедшие в соглашение, должны полностью прекратить их производство лишь к 2040 году.

Однако уже сегодня существует множество альтернативных хладонов, которые не относятся к озоноразрушающим веществам. Среди них R134а, R125, R404А, R407С, R410А, R507 и R508 и многие другие смеси. Передовые производители холодильного оборудования активно используют их в производстве.

Был ли подобный запрет результативным? Действительно ли эмиссия фреонов – столь значительный враг экологии на нашей планете? Не всё так однозначно.

Что такое фреон?

Все осведомлены о том, что фреон является рабочим газом-жидкостью холодильных установок, систем кондиционирования, тепловых насосов и т. д.

Фреон — название условное

Однако это понятие объединяет в себе большую группу охлаждающих веществ, несколько различающихся составом. Это производные углеводов — галогеноалканы или галогенированные водороды (алкилгалогениды), всего их насчитывается около 40 видов. Самыми распространенными соединениями являются несколько разновидностей, которые отличаются характеристиками, названием, температурой кипения и классом:

изобутан, или метилпропан, 2-метилпропан (-12°) — R-600a;
фтортрихлорметан (около 24°) — R-11;
дифтордихлорметан (-30°) — R-12;
хлордифторметан (-41°) — R-22;
тетрафторэтан (-26°) — R-134a;
трифторбромметан (-58°) — R-13B1;
трифторметан (-82°) — R-23;
тетрафторметан (-128°) — R-14.

Такие соединения отличаются более низкой температурой кипения, именно эта особенность данной группы веществ позволяет успешно использовать их в промышленной, бытовой и климатической технике. Если рассматривать влияние фреона на человека, то сразу надо отметить, что отравление этим газом возможно, но только в определенных условиях, создать которые очень трудно, практически невозможно, особенно в быту.

Агрегатные состояния, особенности фреонов

Фреон и производные выпускают в виде газа или жидкости. В обоих агрегатных состояниях вещества не имеют запаха и цвета. Они способны распадаться в неполярных растворителях (бензин, керосин, Уайт-спирит), однако неохотно смешиваются с простой водой. Фреоны — вещества, которые относятся к химически инертным составам. Это означает, что данные соединения максимально стойки к воздействию кислот и щелочей, не окисляются на воздухе, при контакте с пламенем не образуют взрыва.

Производство холодильного оборудования и кондиционеров не единственные сферы применения незаменимых хладонов. Благодаря своим уникальным свойствам фреон широко используют в других областях — в медицине, парфюмерии, при изготовлении табачной продукции, аэрозолей, огнетушителей, газовых баллонов, в химической промышленности и сельском хозяйстве. Не так давно ученые пришли к выводу, что хладагенты, в малых количествах попадающие в воздух, не способствуют разрушению озонового слоя. Поэтому для атмосферы они безопасны.

Большой недостаток хладагента — отсутствие цвета и запаха. Поэтому утечку (например, из контура холодильника) обнаружить достаточно проблематично. Единственный вариант — постоянный мониторинг оборудования, либо емкости, в которой хранится газ/жидкость. Проверяют изменение веса резервуара, отсутствие повреждений трассы или сосуда, следят за эксплуатационными характеристиками приборов или систем.

Исключение существует. Понять, что произошла утечка можно в одном случае: если в момент разгерметизации системы или емкости человек находится в непосредственной близости к ней. При такой ситуации раздается характерный свист, шипение, которое создает фреон, находящийся под давлением.

Влияние фреона на человека

Если говорить кратко, то влияние фреона на человека — вредное. Но только с оговорками. Небольшие концентрации хладона, циркулирующего в закрытых контурах, не оказывают на людей губительного воздействия, даже если происходит утечка. Причем такие соединение не представляют опасности при любом контакте — при попадании жидкости на кожу, при вдыхании паров хладагента. Причина — слишком ничтожное количество вещества.

Однако совершенно по-другому сказывается на организме очень длительное, регулярное отравление большими объемами хладагента. В этом случае последствия для человека могут быть достаточно серьезными. Как правило, в быту такие угрожающие условия создать невозможно. Крупные утечки происходят только на производстве.

Примеры — заводы по изготовлению красок и лаков, косметическая, фармацевтическая промышленность, изготовление огнетушительных смесей, пенопластов, растворителей. На этих производствах разновидности фреона играют роль пропеллентов — веществ, которые создают давление внутри баллона с аэрозолем.

Поскольку хладон не имеет запаха, определить, что произошла утечка фреона из холодильника, не представляется возможным. Косвенным признаком мини-аварии в этом случае становится сильное нагревание агрегата. При удалении доли хладагента температура в системе неумолимо повышается. Это и провоцирует перегрев прибора. Признаком неисправности оборудования станет и состояние продуктов в холодильнике. Срок их хранения заметно сократится.

Чистый фреон-газ не представляет угрозы, он не имеет канцерогенных свойств. При попадании в организм он частично всасывается в кровь, но выводится практически в неизмененном виде. Гораздо большую опасность несет в себе другое агрегатное состояние — жидкость. Если при попадании на кожу серьезных последствий, она, как правило, не вызывает, то пероральный прием (проглатывание) уже опасен.

Потенциально опасные ситуации

Негативное влияние фреона на человека в бытовых условиях — редкость. Однако в некоторых ситуациях все же можно обнаружить симптомы отравления хладагентом, контакт с которым может грозить осложнениями. Поэтому надо познакомиться с возможными опасными (случайными, намеренными) контактами, чтобы в будущем постараться предотвратить возникновение таких условий.

Самый серьезный случай в быту — сильная утечка фреона из кондиционера или холодильника в небольшом закрытом помещении, где или нет вентиляционной системы, или она работает плохо. Чтобы появились явные симптомы отравления хладагентом, концентрация вещества в воздухе должна быть довольно высокой — более 300 г/м 3 .
Вторая возможность ощутить влияние фреона на человека — нахождение в закрытом помещении, где есть два условия — пары хладагента и пожар. Температура выше 250-300° становится причиной распада фреона, одним из токсичных ядов становится фосген, но большую опасность представляет лишь два вида хладагента.
Еще один вариант — регулярная работа человека на производстве, где контакт с веществом постоянен. Последствия — хроническое отравление, кожные патологии из-за попадания в легкие и на кожу продуктов распада соединения.

Теперь надо остановиться на контакте этого летучего вещества с огнем. Самой опасной разновидностью фреона считаются только два соединения — дифтордихлорметан (R-12) и хлордифторметан (R-22). Именно при их взаимодействии с огнем образуется крайне ядовитый фосген. Но не надо забывать, что для этого необходима очень высокая температура.

Еще один теоретически возможный сценарий — намеренное либо случайное проглатывание фреона в жидком состоянии, причем доза должна составлять как минимум 10 мл. Все эти ситуации можно назвать редкими случаями, которые трудно представить в быту. Поэтому обычно хладагент не представляет серьезной угрозы.

Отравление фреоном и первая помощь

Поскольку в жизни может случиться все, лучше заранее узнать о том, как действовать в чрезвычайных ситуациях. Это же справедливо и для случайного контакта с потенциально опасным фреоном.

Симптомы отравления хладоном

Такая патология может быть хронической или острой. Первая форма, как при любой болезни, всегда нечеткая, смазанная. Вторая, наоборот, четко выраженная.

Признаки хронического отравления

В этом случае негативное влияние фреона на человека можно определить по нескольким симптомам. К ним относится:

частый, кажущийся беспричинным, кашель;
аллергия, дерматиты, химические ожоги;
участившиеся легочные заболевания;
раздраженная слизистая глаз.

Нередко появляется головная боль. Еще один, довольно необычный симптом — сладкий привкус во рту.

Проявления острого отравления

В этом случае ошибиться трудно, так как признаки сильно выражены. Отравление можно заподозрить, если:

человек чувствует непонятное нервное, мышечное возбуждение (дрожание глазного яблока), которое быстро сменяется апатией, разбитостью;
появляется приступообразный кашель, серьезные проблемы с дыханием (его внезапная затрудненность);
замечено нарушение походки, координации движения, появление чувства опьянения, галлюцинации;
больной жалуется на головокружение, головную боль, тошноту или рвоту;
учащается сердцебиение, резко снижается артериальное давление.

К симптомам острого отравления фреоном относится бледность, синюшность кожных покровов, слизистых оболочек. Возможна кратковременная потеря сознания, После его возвращения иногда наблюдается частичная амнезия: из памяти теряются несколько последних часов перед отравлением. Чаще эти симптомы наблюдаются у пожилых, и у тех людей, которые имеют хронические заболевания.

Тяжелые и крайне тяжелые формы патологического состояния очень опасны. При отсутствии скорейшей первой помощи и последующей безотлагательной терапии через 5-10 часов последствием отравления становится отек легких. В таком случае повышается вероятность самого неблагоприятного исхода.

Первая помощь пострадавшему

Если фреон контактировал с кожей, то появляются признаки, схожие с обморожением. В этом случае пострадавший участок промывают струей прохладной воды. Когда появляются признаки химического ожога, накладывают асептическую повязку. При любых симптомах острого отравления первым делом вызывают бригаду скорой помощи. Дальнейшие процедуры зависят от вида контакта больного с веществом.

При пероральном приеме

При любом подобном отравлении первым этапом остается промывание желудка. Причем чем быстрее оно будет сделано, тем скорее больной почувствует себя лучше. Так как фреон не растворяется в воде, ее заменяют слабым (слегка розоватым) раствором марганцовки. После того как пострадавший выпьет 1,5-2 л жидкости, искусственно (пальцы на корень языка) вызывают рвоту. Но это не все: нужно иметь дома на всякий случай несколько препаратов.

Прием сорбентов. Первый препарат, который, без сомнения, есть в аптечке большинства семей, — активированный уголь. Другие возможные средства — Атоксил, Фосфалюгель, Энтеросгель, Смекта, Полисорб или Полефепан. Дозировка указывается в инструкции к препарату, она такая же, как и при любом пищевом отравлении. Через 10 минут после приема лекарства больной должен снова выпить большой объем (1 л) раствора перманганата калия, а потом опять вызвать рвоту. В этом случае очистка желудка будет максимальной.
Слабительное. Такие препараты принимают только в том случае, если скорая помощь не в состоянии приехать на место происшествия менее чем за час. Обычно рекомендуют использовать простой препарат. Оптимальным является солевое слабительное — сульфат магния.

Сорбенты выполнят основную часть работы. Слабительный препарат обеспечит максимально быструю эвакуацию из организма остатков фреона.

При вдыхании паров

После такого контакта с фреоном главная задача — быстрое прекращение контакта пострадавшего с опасным соединением. В этом случае его надо незамедлительно вывести из помещения на свежий воздух.

Как правило, для облегчения дыхания больному расстегивают стесняющую одежду, следят, чтобы он не задохнулся во время приступа рвоты. Иногда может потребоваться ручная реанимация: непрямой массаж сердца и искусственное дыхание продолжают до приезда бригады скорой помощи.

Процедуры, проводимые в стационаре

При тяжелой или крайне тяжелой форме отравления потерпевшего незамедлительно доставляют в стационар. Там проводят процедуры, которые помогают стабилизировать состояние больного, предотвращают развитие осложнений после интоксикации. К ним относится:

интубация с помощью ИВЛ и оксигенация (насыщение организма кислородом);
стимуляция дыхательных путей: внутривенное введение кофеина, кордиамина;
гемодиализ, гемосорбция, переливание крови, форсированный диурез;
применение препаратов (антибиотиков, кортикостероидов и т. д.).

Обязательно подбирается терапия, которая направлена на скорейшее восстановление функций главного фильтра — печени.

Последствия контакта с хладагентом

Сразу надо сказать, что сильные отравления фреоном редкость, однако если сталкиваются с тяжелой формой интоксикации, то осложнения довольно серьезны.

Дыхательная недостаточность. Основная причина этого состояния — отек легких.
Местные поражение кожных покровов. Прямой контакт с жидким фреоном может закончиться образованием химического ожога. Худший вариант — некроз тканей.
Печеночная и почечная недостаточность. Эти органы первыми принимают на себя удар, последствием для них становится либо частичная, либо полная утрата функций.
Сердечная недостаточность. Данное осложнение может возникнуть, если в кровь поступили токсичные продукты распада фреона под воздействием высоких температур (при пожаре).

Крайне тяжелое отравление и отсутствие первой помощи пострадавшему — те условия, которые могут привести к летальному исходу. Главная предпосылка — отек легких, при этом состоянии полностью блокируется работа парных органов.

Фреон в домашних условиях

Негативное влияние фреона на человека — тема, которая актуальна для людей, работающих на опасном производстве. В быту создать высокую концентрацию соединения попросту невозможно. Однако обращение с потенциально опасным веществом все же требует аккуратности. Поэтому о возможной утечке, о ремонте и замене фреона лучше узнать хотя бы минимум информации.

Как можно заметить утечку?

Об этом уже говорилось выше. Первый признак — внезапно ухудшившаяся работа агрегата или системы. Если рассматривать только хранилище продуктов, то они начнут размораживаться, а вода будет скапливаться в нижней части холодильника.

В любой конструкции всегда существуют самые уязвимые места. Риск возникновения утечки увеличивается на стыках элементов, на тех участках, где соединяются трубы морозильной и холодильной камеры.

Что делать при обнаружении утечки?

После устранения утечки последует откачка хладагента, замена поврежденной трубки и новая заливка фреона. Последней операцией для мастера станет повторное включение агрегата, и наблюдение за его работой определенное количество времени.

Как заливают фреон?

перед заменой хладагента холодильник отключают от электросети;
заземление — условие не желательное, а обязательное;
при пайке соблюдают меры пожарной безопасности.

Полностью исключено включение нагревательных приборов и курение в непосредственной близости к агрегату.

Рассматривая влияние фреона на человека, не надо забывать о том, что при эксплуатации, ремонте или обслуживании любой бытовой техники нельзя не руководствоваться правилами безопасности. Если говорить о хладагенте, то он в бытовых условиях не представляет угрозы для здоровья. Однако если есть возможность такого контакта избежать, то ей надо воспользоваться.

О том, каково влияние фреона на человека, можно узнать, если посмотреть следующее видео:

Всем нам хорошо известно, что искусственное охлаждение связано с осуществлением термодинамических циклов холодильных машин, которые основаны главным образом на фазовых превращениях тел, называемых рабочими веществами или хладагентами. Хладагенты, являясь неотъемлемой частью холодильной машины, существенно влияют на ее конструкцию. Так, отдельные термодинамические характеристики хладагента (например, давление кипения , давление конденсаций ) определяют конструкцию основного элемента машины - компрессора. Разность давлений определяет нагрузку на рабочие элементы компрессора. От свойств хладагента зависит выбор материала для основных элементов, а также для труб, соединяющих их. Вместе с тем, хладагент должен отвечать таким требованиям, как растворимость в масле, не токсичность, не взрывоопасность, низкая цена и т. п. Таким образом, от вида хладагента зависят многие параметры холодильной машины. Выбор хладагента осуществляется в каждом конкретном случае, основываясь на анализе совокупности всех качеств и факторов, характеризующих как работу холодильной машины, так и конструктивные особенности ее отдельных элементов, и по существу является целой проблемой.

Эволюция в области хладагентов

Защита озонового слоя

Уже 100 лет как люди научились создавать искусственный холод, используя его в самых различных областях своей деятельности. Но по-настоящему массово холодильные и климатические установки начали применяться с 30-х годов прошлого века. И связано это было в первую очередь с началом промышленного производства хладагентов, относящихся к группе хлорфторуглеродов (ХФУ): R12, R11, R113, R114. Позже появился гидрохлорфторуглерод (ГХФУ) R22, который стал вскоре одним из основных хладагентов в промышленных и торговых средне- и низкотемпературных холодильных установках. Для очень низких температур были созданы хладагенты R13, R503. Казалось, химики решили для человечества вопрос с подбором безопасного и дешевого хладагента. Но в 1974 г. В США ученые Калифорнийского университета сделали открытие, согласно которому ХФУ могут разрушать озоновый слой на высоте 15…50 км над Землей, защищающий ее поверхность от жесткого ультрафиолетового излучения Солнца, губительного для земной жизни. Содержание озона в атмосфере составляет всего 0,001%, но он поглощает 99% вредного излучения, поэтому даже незначительное уменьшение содержания озона в атмосфере может иметь существенные негативные последствия. Принцип воздействия ГХФУ (R22) на озоновый слой такой же, как ХФУ. Разница лишь в том, что благодаря наличию атомов водорода молекулы ГХФУ разлагаются гораздо быстрее и, как правило, в нижних слоях атмосферы.

К моменту открытия пагубного воздействия ХФУ на атмосферу Земли производство хладагентов имело уже значительные объемы: в 1976 г. выпуск R12 достиг 340 тыс. т, а в 1986 г., предшествовавшем году подписания Монреальского протокола о запрете озоноразрушающих веществ, суммарное производство фреонов составило более 1,1 млн. т. Приоритет фреонов был нарушен Монреальским протоколом 1987 г. Производство CFC-хладагентов в развитых странах теперь прекращено, а Китай пообещал прекратить выпуск R12 с 2010 г. Но в миллионах бытовых холодильниках, десятках тысяч чиллеров и в тепловых насосах находятся тысячи тонн R11 и R12. R22 еще разрешен в развитых и развивающихся странах.

Отдельные страны по-разному откликаются на эти требования. Большинство стран Западной и Центральной Европы ускоренными темпами отказываются от применения HCFC, тогда как основная часть других развитых стран ограничивается быстрым прекращением использования вспенивателей и пропеллентов (особенно R141b), требуя замены R22 (наиболее используемого в наши дни) с 2010 г. в новых системах с последующим полным запретом применения всех HCFC в новом оборудовании с 2020 г. По графику начало сокращения HCFC для развивающихся стран - 2016 г., окончательный запрет - 2040 г. И как в случае с CFC, использование HCFC в действующих установках разрешено до полного исчерпания ресурса оборудования, если другое не предусмотрено национальными нормами.

В ряде индустриально развитых государств с момента подписания Монреальского протокола начались разработки альтернативных хладагентов, не разрушающих атмосферный озон. В начале 90-х годов были запущены в промышленное производство озонобезопасные хладагенты на основе ГФУ, которые и сейчас в основном применяются в коммерческом холоде и климатическом оборудовании.

Наиболее удачной заменой для R12 можно считать ГФУ-134а. Однокомпонентный хладагент, использование которого хотя и несколько снижает удельную холодопроизводительность, но позволяет не задумываться об изменении состава рабочего вещества при дозаправке системы.

Таким образом, благодаря Монреальскому протоколу, а также мерам, принимаемым для разработки новых озонобезопасных хладагентов, проблема защиты озонового слоя Земли должна найти свое решение в недалеком будущем. Новое поколение хладагентов - фреоны R134a, R125, R152a, R32, R23, смеси R404A, R407C, R410A, R507, R508 - не разрушают озонового слоя Земли. Тем не менее, в Киото в декабре 1997 г. в числе парниковых газов были названы и озонобезопасные синтетические хладагенты.

Вторым негативным фактором воздействия хладагентов на атмосферу Земли является парниковый эффект. Им обладают абсолютно все синтетические хладагенты без исключения, в том числе и не относящиеся к озоноразрушающим веществам. Этот эффект возникает вследствие того, что определенные газы поглощают инфракрасное излучение, исходящее от поверхности Земли, задерживая его в атмосфере. В результате у поверхности Земли сохраняется температура, пригодная для зарождения и развития жизни. Такой способностью поглощения обладают пары воды, имеющиеся в нижних слоях атмосферы в больших количествах, и диоксид углерода - один из основных составляющих компонентов окружающего нас воздуха. Кроме того, человек синтезировал химические вещества, которые, находясь в атмосфере, поглощают инфракрасное излучение в тысячи раз эффективнее, чем диоксид углерода. К таким веществам относятся ХФУ и ГХФУ. Их эмиссия в атмосферу приводит КУРЬЕРОМ глобальному потеплению климата на Земле.

Успешный ответ на проблему разрушения озонового слоя остро контрастирует с ситуацией, касающейся изменения климата (рис. 3). С 1850 г. 11 из 12 самых теплых лет пришлись на период 1995-2006 г. Исключение составляет только 1996 г., а 1998 г. был самым теплым за этот период с аномальным отклонением температуры +0,58 оС.

К 2015 г. эмиссии CFC, HCFC, HFC и PFC составят около 18 Гт СО2 в эквиваленте при общей оценке эмиссий парниковых газов в 55 Гт СО2. Только эмиссии R22 и сопутствующего его производству R23 оценивают к 2015 г. в 1 Гт СО2. В 1970 г. эмиссии парниковых газов составляли 28,7 Гт в эквиваленте СО2.

Вместе с тем, хотя R22 разрешен до 2030 и даже 2040 гг., эти рамки сдвинуты на 10 лет вперед. Задача - избежать увеличения температуры атмосферы Земли более чем на 2 оС к 2050 г. Рост эмиссии СО2 идет сегодня главным образом в Африке, Китае, Индии и Бразилии. Промышленно развитые страны в такой ситуации пытаются компенсировать этот рост, что фактически означает снижение эмиссии в пересчете на диоксид углерода к 2050 г. на 50% в сравнении с уровнем 1990 г. Китай начал планировать снижение эмиссий парниковых газов к 2010 г. на 20% от уровня 2005 г.

Потребление синтетических хладагентов в 1991 г. оценивалось в полмиллиона тонн, причем одна треть этого количества использовалась для заполнения новых холодильных систем. Евросоюз вводит запрет на применение HCFC- и HFC-хладагентов. Франция, сегодня расходующая 16 тыс. т хладагентов, собирается снизить этот уровень до 2 тыс. т в год. С января 2008 г. вводится ограничение на эмиссию хладагентов из автомобильных кондиционеров. ЕС собирается просто преследовать по закону любые виды эмиссии синтетических хладагентов в атмосферу. Запрещается применение в автомобилях хладагентов с GWP>150. Все эти меры необходимы, но не достаточны для успешного решения проблемы глобального потепления. Для этого, я считаю, нужны кардинальные решения, одним из которых, как мне представляется, является использование природных хладагентов.

Использование природных хладагентов

Диоксид углерода перспективен также для щадящей сушки термолабильных материалов. Системы с СО2 требуют, однако, больших инвестиций, применение определенных масел, тщательной осушки.

Для замены R404A и R407C перспективен пропан, имеющий прекрасные термодинамические свойства, совместимый с минеральными маслами и значительно более дешевый. Углеводороды применяют в тепловых насосах и бытовых холодильных приборах. В будущем им предрекают и нишу коммерческого холода. В Европе герметичные системы с малой заправкой углеводорода (до 1 кг) не имеют проблем с точки зрения пожаровзрывобезопасности. Доверяй, но помни, что содержание 1-2% по объему углеводорода в воздухе достаточно для взрыва и пожара.

Одним из удачных новых хладагентов можно назвать R723 - азеотроп аммиака (60%) и диметилового эфира (RE170). Диметиловый эфир улучшает поведение аммиака с минеральными маслами, снижает на 10…20 оС температуру конца сжатия, повышает плотность пара и в некоторой степени холодильный коэффициент. Как отмечают исследователи, R723 толерантен к цветным металлам, для него можно использовать имеющиеся варианты аммиачных компрессоров.

Природные хладагенты R717 и R723 как альтернатива ГХФУ и ХФУ

Основная информация о хладагенте R723. Азеотропная смесь R723 содержит 60 % аммиака и 40 % диметилэфира. Такое сочетание обладает лучшей смешиваемостью с маслами, чем аммиак, так как типы масел, ограниченно растворимые в аммиаке, становятся полностью растворимыми в R723. Кроме улучшения смазки в холодильном компрессоре это способствует повышению коэффициента теплопередачи в испарителе.

Основная информация об аммиаке. Как известно, правительства некоторых европейских государств планируют ввести налог даже на применение хладагентов, не содержащих молекул хлора в своем составе (таких, как Rl34a, R404A, R407A,B,C, R5O7 и др.). Поэтому аммиак, как хладагент, становится более привлекательным благодаря его низкой стоимости. Конечно, все еще есть заказчики и монтажные организации, которых нужно убеждать в преимуществах аммиака. Это связано с тем, что с точки зрения безопасности аммиак требует к себе большего внимания, чем другие хладагенты.

Аммиак - природный хладагент, он безопасен для окружающей среды, легкодоступен, энергетически выгоден и недорог. Аммиак является частью природного круговорота азота биосферы и как таковой имеет нулевой озоноразрушающий потенциал (ODP=0), а также нулевой коэффициент глобального потепления (HGWP=0).

По своей природе аммиак токсичен, горюч и в определенном состоянии взрывоопасен, но существует ошибочное понимание реальных и действительных аспектов безопасности при работе с аммиаком. Резкий, всепроникающий запах аммиака является гарантией обнаружения малейших утечек до того, как будет причинен вред здоровью или возникнет угроза жизни человека.

Экологи неоднократно заявляли, что выбросы этих веществ приводят к разрушению озонового слоя атмосферы. Неужели придется отказаться от холодильников и освежителей воздуха во имя сохранения окружающей среды?

Озоновый слой расположен на высоте от 10 до 50 километров, но наиболее сконцентрирован около 15-40 километров в зависимости от климата. Причем в процентном отношении содержание озона в среде неимоверно мало — всего-то около 0,001%! Но и этого достаточно для поглощения коротковолнового ультрафиолетового излучения. Живые организмы очень уязвимы перед ним, ведь энергии одного фотона достаточно, чтобы разрушить химическую связь в органической молекуле, что может даже привести к необратимым изменениям на генном уровне.

С другой стороны, озон и образуется из кислорода благодаря жесткому ультрафиолетовому излучению. Более энергичные УФ-лучи ионизируют молекулы кислорода, отрывая от них один электрон. Менее энергичные лучи разделяют молекулу на два атома, каждый из которых присоединяется к иону кислорода, создавая тройное соединение.

Время жизни озона составляет от нескольких минут до двух месяцев. Это химически активный элемент, поэтому постоянно взаимодействует с другими соединениями, то разрушаясь, то вновь "воскресая" с помощью ультрафиолетового излучения.

Фреоны, используемые в промышленности, содержат в основном атомы углерода, фтора, хлора, иногда водорода. Что же происходит, когда в стратосферу поднимается хлоросодержащий фреон? От его молекул под действием ультрафиолетового излучения отщепляется атом хлора. Он химически взаимодействует с озоном, в результате реакции образуются кислород и оксид хлора. Последний взаимодействует с атомом О, после чего образуются хлор и молекула кислорода. Две последние реакции составляют замкнутый цикл (цепную реакцию).

Таким образом, один атом хлора может разрушить до 70 и более тысяч молекул озона, пока не перейдет в нейтральное соединение ClОNO ₂ или не опустится в нижние слои атмосферы, перестав взаимодействовать с озоном. Некоторые фреоны содержат бром или иногда йод, они инициируют аналогичные химические процессы.

Получается, чтобы не разрушать озоновый слой, достаточно использовать не содержащие хлора и брома фреоны? Таковые существуют, например R-410A. Сложность перехода на новый хладагент состоит в том, что система изначально спроектирована под один фреон. Поэтому вылить старый наполнитель и залить новый не получится, ведь их физические и теплотехнические свойства значительно различаются. Для перехода на другой хладагент придется собирать новые холодильные установки. Правда, не содержащие хлор или бром фреоны могут нести в себе другие опасности, например влиять на климат.

"Озоновый слой защищает нас от ультрафиолетовых волн от 200 до 300 нанометров, причем максимум поглощения расположен на 250. Поражающие органические клетки ультрафиолетовые лучи имеют длину волны как раз в диапазоне от 250 до 300 нанометров. Озоновый слой ослабляет излучение 250 нанометровых волн в 1040 раз! А вот излучение 300 нанометров ослабляется им же в примерно десять раз. Уменьшение слоя озона вызовет смещение диапазона приходящих на Землю ультрафиолетовых лучей в более коротковолновую область. Например, на Землю будут приходить волны длиной 290 нанометров, от которых на данный момент нас и защищает озоновый слой. Даже если смещение по спектру составит 5-10 нанометров, эффективность поражения вырастет на 2-3 порядка. Воздействие такого коротковолнового излучения на человека может вызвать необратимые нарушения зрения и привести к образованию рака кожи,"— поясняет Николай Еланский, доктор физико-математических наук, профессор Института физики атмосферы РАН.

Более коротковолновая часть УФ-излучения (короче 240 нанометров) полностью задерживается всем составом газов атмосферы, в том числе и кислородом.

Читайте также: