氯氟碳化合物

氯氟碳化合物

氯氟碳化合物(又稱氟氯烴)是一組由氯、氟及碳組成的鹵代烷。因為低活躍性、不易燃燒及無毒,氯氟碳化合物被廣泛使用於日常生活中。氟里昂是氟氯甲烷的商標名稱。科學家稱,氯氟碳化合物是外星生物來到地球的關鍵。

基本信息

簡介

氯氟碳化合物(又稱氟氯烴)是一組由氯、氟及碳組成的鹵代烷。因為低活躍性、不易燃燒及無毒,氯氟碳化合物被廣泛使用於日常生活中。氟里昂是氟氯甲烷的商標名稱。

歷史

氯氟碳化合物(英文學名:Chlorofluorocarbons簡稱:CFCs)是由一群美國科學家於1928年人工合成,用作冷藏器的冷凍劑(雪種),因為過往的冷凍劑(例如氨及二氧化硫)都易燃或有毒。其後,氯氟碳化合物被廣泛使用,直至科學家意識到氯氟碳化合物的害處為止。

產生

CFC 分子CFC 分子

氯氟碳化合物由一個烷烴鹵化反應﹝自由基取代反應﹞與氟、氯份子結合而成,而烷烴的氫原子會被氟或氯原子所取代;仍有氫原子未被取代的則稱為含氯氟烴(HCFCs)。

氯氟碳化合物(英文學名:chlorofluorocarbons 簡稱:CFCs)是由一群美國科學家於1928年人工合成,用作冷藏器的冷凍劑(雪種),因為過往的冷凍劑(例如氨及二氧化硫)都易燃或有毒。其後,氯氟碳化合物被廣泛使用,直至近年科學家意識到氯氟碳化合物的害處為止。尤其是對臭氧層的破壞,部份使用後的氯氟碳化合物升到同溫層。由於其低活躍性、低生物降解性及不溶於水,氯氟碳化合物很難被分解。氯氟碳化合物在太陽的紫外線照射下會分解出氯氣自由基,破壞臭氧(臭氧減少與氯氟碳化合物)。由於此等破壞是連鎖反應,故威力相當驚人。據估計,一個氯原子可以破壞近十萬個臭氧分子 。

用途

由於氯氟碳化合物無味、無易燃性、無毒性、無腐蝕性及相當穩定,所以用途廣泛。

壓縮噴霧噴射劑:
液態氯氟碳化合物通常被加進噴漆及殺蟲劑等壓縮噴霧的容器。當使用者使用壓縮噴霧時,容器內的壓力會降低,導致液態氯氟碳化合物氣化,令內里的液體噴射出來。
清潔劑:氯氟碳化合物能夠溶解油脂,故被用作電子零件及金屬用品的清潔劑。
冷凍劑:被用作冷凍劑的氯氟碳化合物,被稱為氟利昂氟利昂氣化時吸收大量內能,令附近環境變冷,所以成為冷藏器(例如冰櫃及空調)的冷凍劑。
發泡劑:在製造發泡膠的過程中,氯氟碳化合物被混合於塑膠中,成為發泡膠的氣泡。
抗凝劑:氯氟碳化合物也被加進汽油中,防止汽油因低溫而凝結。

影響

大氣層中CFC-11的每月平均混合比大氣層中CFC-11的每月平均混合比

氯氟碳化物是引起地球暖化的第二重要氣體。當我們使用冷媒、噴霧和發泡產品時,其中就含有氟氯碳化物,當中又以CFC-11、CFC-12、CFC-13的使用量最多。在各種氯氟碳化合物中,以CFC-11及CFC-12較為重要,因為其濃度比較高以及它們對平流層內的O3有很大影響。在多種人造的氯氟碳化合物中,以CFC-11及CFC-12的濃度最高,分別約為0.27及0.55ppbv(量度於冒納羅亞觀象台,1997)。從它們的“全球變暖潛能”數值顯示這兩種氣體吸收紅外線輻射的能力相當高,估計在八十年代期間除了CO2以外,CFC-11及CFC-12在所有溫室氣體中對輻射力的影響已占了三份之一。

由於氯氟碳化合物對臭氧層的破壞日益嚴重,故多個國家於1987年9月於加拿大蒙特婁簽署《蒙特婁議定書》,分階段限制氯氟碳化合物的使用。由1996年1月1日起,氯氟碳化合物正式被禁止生產。 氯氟碳化合物可被氫氟碳化合物及碳氫化合物取代,雖然不會破壞臭氧層,但均具有一定的易燃性和毒性。

對臭氧層的破壞

部份使用後的氯氟碳化合物升到同溫層。由於其低活躍性、低生物降解性及不溶於水,氯氟碳化合物很難被分解。氯氟碳化合物在太陽的紫外線照射下會分解出氯氣自由基,破壞臭氧﹝臭氧減少與氯氟碳化合物﹞。由於此等破壞是連鎖反應],故威力相當驚人。據估計,一個氯原子可以破壞近十萬個臭氧分子。

限制使用

由於氯氟碳化合物對臭氧層的破壞日益嚴重,故多個國家於1987年9月於加拿大蒙特婁簽署《蒙特婁議定書》,分階段限制氯氟碳化合物的使用。由1996年1月1日起,氯氟碳化合物正式被禁止生產。

可行代用品

氯氟碳化合物(CFCs)可被氫氯氟碳化合物(HCFCs)、氫氟碳化合物(HFCs)及碳氫化合物取代,雖然不會破壞臭氧層,但均具有一定的易燃性和毒性。而且HFCs是屬於《京都議定書》規定的第四類溫室氣體,也是中美氣候變化聯合聲明中需要重點削減的“強效溫室氣體”。

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