CLOROFLUOROCARBONOS
(CFC)
POR:
Adrián Vásquez Montoya
Verónica Diez Pérez
Que es?
 Es un compuesto orgánico que contiene carbono, cloro y flúor,
producido como un derivado volátil de metano y etano.
 Se conoce también con la sigla CFC; es causante de la
destrucción de la capa protectora de ozono debido a su
persistencia en la atmósfera de 50 a
100 años.
 Es no tóxico, se emplean en múltiples
aplicaciones, principalmente en la
industria de la refrigeración y
de propelentes de aerosoles.
Como Surgieron?
Los CFC surgieron por la necesidad de buscar sustancias no
tóxicas que sirvieran como refrigerante para aplicaciones
industriales, en la época en la que se descubrió el uso de los
CFC no existía mucha información sobre el ozono y se
desconocían los efectos dañinos, sin embargo durante la
década de 1970 se reveló que los CFC liberados en la
atmósfera se acumulan en
la estratósfera, produciendo
un efecto perjudicial sobre la
capa de ozono.
Propiedades físicas
 Los clorofluorocarbonos (CFC) son compuestos altamente
estables que son utilizados como propelentes en los aerosoles y
en las unidades de refrigeración.
 También como disolventes, y agentes
de soplado de espuma. Ellos son
adecuados para estas y otras aplicaciones
debido a que son tóxicos y no inflamables y
pueden ser fácilmente convertidos a partir
de un líquido a un gas, y viceversa.
 El CF2Cl--CFCl2, llamado CFC-113, ha sido utilizado
ampliamente para limpiar la grasa, el pegamento y los residuos
de soldadura en paneles de circuito electrónicos
Propiedades Químicas
 Tienen alta estabilidad química, bajos puntos de ebullición,
baja viscosidad y baja tensión superficial.
 Los CFC en la baja atmósfera son inertes y de larga vida
(varias décadas), al llegar a nivel estratosférico pierden su
estabilidad química y reaccionan eficazmente
con el ozono, consumiéndolo.
 Son de baja toxicidad y sumamente inertes.
Estructura y Nomenclatura
El sistema de denominación de refrigerantes se usa principalmente
con alcanos de cadena corta clorados o fluorados utilizados en
refrigeración:
 CFC, para clorofluorocarbonos (Cl, F, C)
 HCFC, para hidroclorofluorocarbonos (H, Cl, F, C)
 HC, para hidrocarburos (H, C)
 PFC, para perfluorocarbonos (completamente fluorados) (F, C)
 Cuando sólo es el flúor el sustituyente de algunos hidrógenos
entonces se conocen como hidrofluorocarbonos (HFC)
 Otros nombres comerciales de todo el mundo son Algofrene,
Arcton, Asahiflon, Daiflon, esquimal, FCC,
Flon, Flugene, Forane, Fridohna, Frigen,
Frigedohn, Genetron, Isceon, Isotron,
Kaiser, Kaltron, Khladon, Ledon, Racon y
Ucon. El representante más común es
diclorodifluorometano (R-12 o Freon-12).
Impacto en el medio ambiente
El impacto en el medio ambiente de un compuesto identificado como
gas invernadero depende de 3 factores:
 sus emisiones
 su expectativa de vida
 la capacidad de absorber
radiación infrarroja.
Los CFC tienen un tiempo de vida en la atmósfera de alrededor de 20 a
100 años, y por lo tanto un átomo de cloro de una molécula de CFC
puede hacer mucho daño, destruir las moléculas de ozono durante
mucho tiempo.
Como consecuencia de ello, los niveles de la radiación ultravioleta
perjudicial genéticamente han aumentado.
La acumulación de los CFC ocurre debido a una reacción al incidir la
luz sobre la molécula de CFC, se libera un átomo de cloro con un
electrón libre, denominado radical cloro, muy reactivo y con gran
afinidad por el ozono, rompiendo la molécula del mismo, una
molécula de cloro destruye hasta 30.000 moléculas de ozono, este
hecho ha sido observado, especialmente sobre la Antártida.
En la siguiente tabla se puede observar numéricamente el impacto
que tiene los CFC sobre la capa de ozono en relación con otros
compuestos, es importante resaltar que al incorporar átomos de
hidrógenos el impacto disminuye.
Efectos en la salud humana
Cuando se produce la reducción del ozono, aumenta la
penetración de la radiación UV-B, lo que ocasiona un daño
potencial a la salud y al medioambiente, incluidos los siguientes:
 Mayor incidencia de determinados
cánceres a la piel y cataratas
 Supresión del sistema inmunológico
 Daño a las plantas, incluyendo los
cultivos y los organismos acuáticos
 Mayor formación de ozono a nivel
del suelo.
 Mayor desgaste de los plásticos de exteriores.
Métodos de determinación.
El sistema para la toma de muestras adecuado esta constituido
por un bulto inerte a la muestra, una válvula de aguja y los
conectores adecuados para realizar la toma.
 Mediante una válvula de
aguja se perfora
cuidadosamente el
sistema de tubos
refrigerantes.
 La inserción se debe realizar evitando cualquier
condensación de aceite lubricante del sistema y
contaminación de la muestra por pinturas o presencia de
alguna sustancia ajena en la válvula.
 Luego se captura una muestra suficiente del refrigerante (en
fase gaseosa) en la bala de muestreo, para realizar
satisfactoriamente la detección de gases no permisibles.
 Siempre que se efectúe una colecta, se debe contar con
una careta de protección y guantes, para protegerse de
posibles proyecciones al trabajarse con presiones arriba de la
atmosférica.
Desarrollo de alternativas a los CFC
 Actualmente han surgido alternativas que carecen de
cloro, los hidrofluorocarbonos (HFC), estos poseen una vida
útil más cortos en la atmósfera inferior.
 También los hidrocarburos tienen insignificantes impactos
ambientales y se utilizan en todo el mundo en aplicaciones
de refrigeración doméstica y comercial, a su vez se están
haciendo disponibles en los nuevos sistemas de
acondicionadores de aire split.
En la siguiente tabla se muestran las aplicaciones y los reemplazos que
se han hecho con respecto a los CFC
APLICACION UTILIZANDO CFC REEMPLAZO
Refrigeración y aire
acondicionado
CFC-12(CCl2F2); CFC-11 (CCl3 F);
CFC-13 (CClF3); HCFC-22
(CHClF2); CFC-113 (Cl2FCCClF2);
CFC-114 (CClF2CClF2); CFC-115
(CF3CClF2)
HFC-23(CHF3); HFC134a
(CF3CFH2); HFC-507(una
mezcla 1:1 azeotrópica de
HFC125(CF3CHF2) y HFC-143a
(CF3CH3)); HFC 410 (una
mezcla azeotrópica de 1:1 de
HFC-32 (CF2H2) y HFC-125
(CF3CF2H))
Propelentes en aerosoles
medicinales
CFC-114 (CClF2CClF2) HFC-134a (CF3CFH2); HFC-
227ea (CF3 CHFCF3)
Los agentes de soplado para
espumas
CFC-11(CCl3F), CFC113 (Cl2
FCCClF2); HCFC-141b
(CCl2FCH3)
HFC-245fa (CF3CH2CHF2), HFC-
365 mfc (CF3CH2CF2CH3)
Los disolventes,
desengrasantes, productos
de limpieza
CFC-11 (CCl3F), CFC-113 (CCl2
FCClF2)
Ninguno
 Uno de estos compuestos, HFC-134a, se utiliza ahora en
lugar de CFC-12 en acondicionadores de aire de
automóviles.
 Los refrigerantes de hidrocarburos (propano / isobutano)
también se utilizan ampliamente en sistemas móviles de
aire acondicionado en Australia, EE.UU. y muchos otros
países, ya que tienen excelentes propiedades
termodinámicas y altas temperaturas. Uno de los
refrigerantes naturales (junto con el amoníaco y dióxido
de carbono)
Protocolos y convenios sobre sus usos
Hablan sobre el impacto potencialmente nocivo de la
modificación de la capa de ozono sobre la salud humana y
el medio ambiente, así como las medidas que se deben
tomar al respecto.
 El protocolo de Montreal.
http://ozone.unep.org/spanish/Publications/MP-Handbook-
07-es.pdf
 El convenio de Viena.
http://ozone.unep.org/pdfs/viennatext-sp.pdf
Conclusiones
 Este trabajo nos ayudo a tener un espectro más amplio sobre
este tipo de compuesto, ya que no conocíamos mucha de la
información que se presenta en estas diapositivas, así mismo
como futuros ingenieros ambientales, sabemos que es una
problemática no actual si no de hace varios años la cual se
debe lidiar y empezar a generar soluciones inmediatas.
 Al conocer las desventajas de los CFC, se debe reflexionar a la
hora de comprar ciertos productos a utilizar, como
desodorantes en Spray, aerosoles, lacas entre otros, el hecho de
sustituir estos productos por otros, es una ayuda para nuestro
planeta.
Bibliografía.
 http://books.google.com.co/books?id=DkQnfw1MuyUC
&pg=PA80&lpg=PA80&dq=cfc+propiedades+quimicas&s
ource=bl&ots=QI2QFHORpY&sig=-4rbjB4fXh_Gx-
2sBEU2Y47Dct0&hl=es-
419&sa=X&ei=C4ErUZX0Com09QSEwYCgCg&ved=0CDY
Q6AEwAg#v=onepage&q=cfc%20propiedades%20quimi
cas&f=false
 http://www.theozonehole.com/cfc.htm
 http://www.science.uwaterloo.ca/~qblu/Lu-2009PRL.pdf
 http://www.ingenieroambiental.com/2030/CONTAMINA
CION%20AMBIENTAL.pdf
 http://www.epatest.com/608/manual/Manual_SP.htm#_
Toc274770405

Clorofluorocarbonos

  • 1.
  • 2.
    Que es?  Esun compuesto orgánico que contiene carbono, cloro y flúor, producido como un derivado volátil de metano y etano.  Se conoce también con la sigla CFC; es causante de la destrucción de la capa protectora de ozono debido a su persistencia en la atmósfera de 50 a 100 años.  Es no tóxico, se emplean en múltiples aplicaciones, principalmente en la industria de la refrigeración y de propelentes de aerosoles.
  • 3.
    Como Surgieron? Los CFCsurgieron por la necesidad de buscar sustancias no tóxicas que sirvieran como refrigerante para aplicaciones industriales, en la época en la que se descubrió el uso de los CFC no existía mucha información sobre el ozono y se desconocían los efectos dañinos, sin embargo durante la década de 1970 se reveló que los CFC liberados en la atmósfera se acumulan en la estratósfera, produciendo un efecto perjudicial sobre la capa de ozono.
  • 4.
    Propiedades físicas  Losclorofluorocarbonos (CFC) son compuestos altamente estables que son utilizados como propelentes en los aerosoles y en las unidades de refrigeración.  También como disolventes, y agentes de soplado de espuma. Ellos son adecuados para estas y otras aplicaciones debido a que son tóxicos y no inflamables y pueden ser fácilmente convertidos a partir de un líquido a un gas, y viceversa.  El CF2Cl--CFCl2, llamado CFC-113, ha sido utilizado ampliamente para limpiar la grasa, el pegamento y los residuos de soldadura en paneles de circuito electrónicos
  • 5.
    Propiedades Químicas  Tienenalta estabilidad química, bajos puntos de ebullición, baja viscosidad y baja tensión superficial.  Los CFC en la baja atmósfera son inertes y de larga vida (varias décadas), al llegar a nivel estratosférico pierden su estabilidad química y reaccionan eficazmente con el ozono, consumiéndolo.  Son de baja toxicidad y sumamente inertes.
  • 6.
    Estructura y Nomenclatura Elsistema de denominación de refrigerantes se usa principalmente con alcanos de cadena corta clorados o fluorados utilizados en refrigeración:  CFC, para clorofluorocarbonos (Cl, F, C)  HCFC, para hidroclorofluorocarbonos (H, Cl, F, C)  HC, para hidrocarburos (H, C)
  • 7.
     PFC, paraperfluorocarbonos (completamente fluorados) (F, C)  Cuando sólo es el flúor el sustituyente de algunos hidrógenos entonces se conocen como hidrofluorocarbonos (HFC)  Otros nombres comerciales de todo el mundo son Algofrene, Arcton, Asahiflon, Daiflon, esquimal, FCC, Flon, Flugene, Forane, Fridohna, Frigen, Frigedohn, Genetron, Isceon, Isotron, Kaiser, Kaltron, Khladon, Ledon, Racon y Ucon. El representante más común es diclorodifluorometano (R-12 o Freon-12).
  • 8.
    Impacto en elmedio ambiente El impacto en el medio ambiente de un compuesto identificado como gas invernadero depende de 3 factores:  sus emisiones  su expectativa de vida  la capacidad de absorber radiación infrarroja. Los CFC tienen un tiempo de vida en la atmósfera de alrededor de 20 a 100 años, y por lo tanto un átomo de cloro de una molécula de CFC puede hacer mucho daño, destruir las moléculas de ozono durante mucho tiempo. Como consecuencia de ello, los niveles de la radiación ultravioleta perjudicial genéticamente han aumentado.
  • 9.
    La acumulación delos CFC ocurre debido a una reacción al incidir la luz sobre la molécula de CFC, se libera un átomo de cloro con un electrón libre, denominado radical cloro, muy reactivo y con gran afinidad por el ozono, rompiendo la molécula del mismo, una molécula de cloro destruye hasta 30.000 moléculas de ozono, este hecho ha sido observado, especialmente sobre la Antártida.
  • 10.
    En la siguientetabla se puede observar numéricamente el impacto que tiene los CFC sobre la capa de ozono en relación con otros compuestos, es importante resaltar que al incorporar átomos de hidrógenos el impacto disminuye.
  • 11.
    Efectos en lasalud humana Cuando se produce la reducción del ozono, aumenta la penetración de la radiación UV-B, lo que ocasiona un daño potencial a la salud y al medioambiente, incluidos los siguientes:  Mayor incidencia de determinados cánceres a la piel y cataratas  Supresión del sistema inmunológico  Daño a las plantas, incluyendo los cultivos y los organismos acuáticos  Mayor formación de ozono a nivel del suelo.  Mayor desgaste de los plásticos de exteriores.
  • 12.
    Métodos de determinación. Elsistema para la toma de muestras adecuado esta constituido por un bulto inerte a la muestra, una válvula de aguja y los conectores adecuados para realizar la toma.  Mediante una válvula de aguja se perfora cuidadosamente el sistema de tubos refrigerantes.
  • 13.
     La inserciónse debe realizar evitando cualquier condensación de aceite lubricante del sistema y contaminación de la muestra por pinturas o presencia de alguna sustancia ajena en la válvula.  Luego se captura una muestra suficiente del refrigerante (en fase gaseosa) en la bala de muestreo, para realizar satisfactoriamente la detección de gases no permisibles.  Siempre que se efectúe una colecta, se debe contar con una careta de protección y guantes, para protegerse de posibles proyecciones al trabajarse con presiones arriba de la atmosférica.
  • 14.
    Desarrollo de alternativasa los CFC  Actualmente han surgido alternativas que carecen de cloro, los hidrofluorocarbonos (HFC), estos poseen una vida útil más cortos en la atmósfera inferior.  También los hidrocarburos tienen insignificantes impactos ambientales y se utilizan en todo el mundo en aplicaciones de refrigeración doméstica y comercial, a su vez se están haciendo disponibles en los nuevos sistemas de acondicionadores de aire split.
  • 15.
    En la siguientetabla se muestran las aplicaciones y los reemplazos que se han hecho con respecto a los CFC APLICACION UTILIZANDO CFC REEMPLAZO Refrigeración y aire acondicionado CFC-12(CCl2F2); CFC-11 (CCl3 F); CFC-13 (CClF3); HCFC-22 (CHClF2); CFC-113 (Cl2FCCClF2); CFC-114 (CClF2CClF2); CFC-115 (CF3CClF2) HFC-23(CHF3); HFC134a (CF3CFH2); HFC-507(una mezcla 1:1 azeotrópica de HFC125(CF3CHF2) y HFC-143a (CF3CH3)); HFC 410 (una mezcla azeotrópica de 1:1 de HFC-32 (CF2H2) y HFC-125 (CF3CF2H)) Propelentes en aerosoles medicinales CFC-114 (CClF2CClF2) HFC-134a (CF3CFH2); HFC- 227ea (CF3 CHFCF3) Los agentes de soplado para espumas CFC-11(CCl3F), CFC113 (Cl2 FCCClF2); HCFC-141b (CCl2FCH3) HFC-245fa (CF3CH2CHF2), HFC- 365 mfc (CF3CH2CF2CH3) Los disolventes, desengrasantes, productos de limpieza CFC-11 (CCl3F), CFC-113 (CCl2 FCClF2) Ninguno
  • 16.
     Uno deestos compuestos, HFC-134a, se utiliza ahora en lugar de CFC-12 en acondicionadores de aire de automóviles.  Los refrigerantes de hidrocarburos (propano / isobutano) también se utilizan ampliamente en sistemas móviles de aire acondicionado en Australia, EE.UU. y muchos otros países, ya que tienen excelentes propiedades termodinámicas y altas temperaturas. Uno de los refrigerantes naturales (junto con el amoníaco y dióxido de carbono)
  • 17.
    Protocolos y conveniossobre sus usos Hablan sobre el impacto potencialmente nocivo de la modificación de la capa de ozono sobre la salud humana y el medio ambiente, así como las medidas que se deben tomar al respecto.  El protocolo de Montreal. http://ozone.unep.org/spanish/Publications/MP-Handbook- 07-es.pdf  El convenio de Viena. http://ozone.unep.org/pdfs/viennatext-sp.pdf
  • 18.
    Conclusiones  Este trabajonos ayudo a tener un espectro más amplio sobre este tipo de compuesto, ya que no conocíamos mucha de la información que se presenta en estas diapositivas, así mismo como futuros ingenieros ambientales, sabemos que es una problemática no actual si no de hace varios años la cual se debe lidiar y empezar a generar soluciones inmediatas.  Al conocer las desventajas de los CFC, se debe reflexionar a la hora de comprar ciertos productos a utilizar, como desodorantes en Spray, aerosoles, lacas entre otros, el hecho de sustituir estos productos por otros, es una ayuda para nuestro planeta.
  • 19.