CFC là khí gì? Khí CFC có tác hại như thế nào?

Chu Văn An

Khí CFC là loại khí được sử dụng phổ biến trong công nghiệp. Dù bạn có thể nhìn đâu đó trên các thiết bị nhưng không biết khí CFC là gì? Bài viết này sẽ giúp bạn tìm hiểu những vấn đề liên quan đến khí CFC, đặc biệt là tác hại của nó đối với sức khỏe và môi trường xung quanh.

1. CFC là gì?

CFC còn được gọi là Chlorofluorocarbons – hợp chất hữu cơ được halogen hóa hoàn toàn. Các nguyên tố trong cấu trúc của hợp chất này là cacbon, clo và flo.

Các hợp chất này rất dễ bay hơi nhưng ít bắt lửa hơn metan, ít tan trong nước và hầu như tan trong không khí.

Đây là những hóa chất được con người tổng hợp và sản xuất với mục đích làm lạnh, nhiên liệu đẩy và dung môi. Đặc biệt là trong ngành điện lạnh như tủ lạnh, điều hòa,…

Sau khi sử dụng, CFC đi vào bầu khí quyển. Gây tác hại lớn tới môi trường.

Khí CFC là gì?

2. Phân loại khí CFC

Các phân tử CFC riêng lẻ được dán nhãn bằng một hệ thống đánh số duy nhất. Ví dụ: name=CFC – 01234 – hậu tố. Trong đó:

0: số liên kết đôi, bỏ qua nếu bằng 0

1: số nguyên tử C – 1, bỏ qua nếu bằng 0

2: Số nguyên tử H+ 1

3: số nguyên tử F

4: số nguyên tử clo được thay thế bằng brom, luôn được sử dụng với tiền tố “b” (b1, b2), bỏ qua nếu bằng 0

Hậu tố: Được thêm vào để nhận biết các đồng phân, các đồng phân không có hậu tố luôn có chênh lệch khối lượng trên mỗi nguyên tử cacbon nhỏ nhất. Nếu có nhiều đồng phân hơn thì hậu tố được tính từ a – z, bỏ qua nếu chỉ tồn tại một đồng phân

Tổng số nguyên tử clo (Cl) được tính bằng biểu thức: Cl = 2(C+1) – H – F. Trong ví dụ CFC-11 có một cacbon, không có hydro, một flo và do đó có 3 nguyên tử clo (CCl3F ).

Cụ thể CCl3F là CFC-11.

Ngoài ra, CFC còn được biết đến với những cái tên thông dụng như CFCl2 hay còn gọi là freon 12 hay F12 – đây là hợp chất CFC phổ biến nhất. Ngoài ra còn có CFC1F2 hay còn gọi là F22 và CCI4 hay CF4.

3. Nguồn gốc khí CFC

CFC được phát hiện bởi nhà hóa học người Bỉ Frederic Swarts. Trong quá trình tổng hợp CCI4, ông đã thay thế nguyên tử clo bằng nguyên tử flo để tạo ra CCI3F và CCI2F2.

Khi ngành công nghiệp điều hòa không khí phát triển mạnh, việc ứng dụng CFC ngày càng tăng. Bởi chúng đáp ứng đầy đủ các điều kiện như là dung môi có nhiệt độ sôi thấp, độ phản ứng thấp, đặc biệt không có nguy cơ độc hại hơn các dung môi đang được sử dụng hiện nay.

Khí CFC có nguồn gốc từ thiết bị làm lạnh

Tuy nhiên, trong quá trình sử dụng, CFC có tác động rất lớn đến môi trường. Đặc biệt ảnh hưởng đến tầng ozon. Điều này dẫn đến việc ngừng sử dụng chúng trong công nghiệp

4. Điều chế khí CFC như thế nào?

Quá trình tạo CFC bằng phản ứng tổng hợp Chloroform tuân theo phương trình sau:

HCl3 + 2 HF → HCF2Cl + 2 HCl

Đây là quá trình trao đổi halogen. Thay đổi clo bằng F để tạo thành CFC. Nguyên liệu ban đầu là khí Metan và Ethane chứa clo.

Ngoài ra, việc điều chế CFC còn được thực hiện từ dẫn xuất brom bằng phản ứng gốc tự do của chlorofluorocarbons. Tuy nhiên, đây là sự thay thế CH bằng C-Br để tạo thành CFC:

CF3CH2Cl + Br2 → CF3CHBrCl + HBr

5. Ứng dụng của khí CFC là gì?

CFC có nhiệt độ sôi thấp, ít độc tính, dễ cháy nên được sử dụng làm thiết bị làm lạnh trong các thiết bị làm lạnh, điều hòa không khí.

Đồng thời, chúng còn được dùng để đổ vào bình xịt kiến, gián, muỗi hoặc chất nhờn kim loại, kể cả chất đẩy trong bình chữa cháy.

6. Khí CFC có tác hại gì?

Mặc dù được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp nhưng nó có thể gây ảnh hưởng không chỉ đến sức khỏe mà còn ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.

6.1. Khí CFC ảnh hưởng tới sức khỏe như thế nào?

Khi hít quá nhiều khí CFC sẽ gây ngộ độc hệ thần kinh trung ương. Các triệu chứng ngộ độc tương tự như khi uống rượu, nhưng các triệu chứng khác như chóng mặt, nhức đầu, run rẩy và co giật cũng xuất hiện.

Hít phải CFC cũng dẫn đến rối loạn nhịp tim gây tử vong. Đặc biệt khi tiếp xúc với lượng lớn CFC có thể gây ngạt thở.

6.2. Ảnh hưởng của CFC đến nguồn nước

Mặc dù ít xảy ra phản ứng hóa học nhưng nếu CFC thấm vào nước có thể làm thay đổi tính chất, đặc tính của nước. Chúng sẽ gây ra những ảnh hưởng tiêu cực tới sức khỏe con người.

Ngoài ra, nó còn gây ra những thay đổi về đa dạng sinh học xung quanh.

Khí CFC gây phá hủy tầng ozon

6.3. Ảnh hưởng của CFC đến tầng ozone

Ozone hấp thụ bức xạ cực tím có hại ở bước sóng từ 280 đến 320 nm của phạm vi UV-B có thể gây tổn hại sinh học ở thực vật và động vật. Mất tầng ozone tầng bình lưu dẫn đến bức xạ UV-B có hại hơn tới bề mặt Trái đất.

Trong khi đó, clo giải phóng từ CFC sẽ phá hủy ôzôn trong các phản ứng xúc tác trong đó 100.000 phân tử ôzôn có thể bị phá hủy trên mỗi nguyên tử clo. Điều này làm tổn hại đến tầng azone bảo vệ con người, khiến trái đất dần nóng lên, gây ra hiệu ứng nhà kính.

Trên đây là thông tin về hợp chất CFC. Hy vọng bài viết này có thể giúp bạn hiểu rõ hơn về khí CFC là gì, ứng dụng và tác động của chúng đến con người và môi trường. Khí CFC là một trong những nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính nên việc sử dụng nó trong đời sống cũng như các thiết bị công nghiệp hiện nay còn hạn chế.