Chloorfluorkoolwaterstoffen, gewoonlijk afgekort als CFK's, zijn paraffinekoolwaterstoffen die volledig gehalogeneerd zijn. CFK's bevatten fluor, koolstof en chloor. Deze drie elementen worden geproduceerd uit propaan, ethaan en methaan als vluchtig derivaat. Freon is de merknaam van DuPont voor CFK's. Dichloordifluoromethaan is de meest voorkomende representatieve verbinding van CFK's. CFK's worden meestal gebruikt als stuwstoffen, oplosmiddelen en als koelmiddelen. De productie van deze verbindingen is geleidelijk geëlimineerd, omdat CFK's een belangrijke bijdrage leveren aan de aantasting van de ozonlaag in de atmosfeer. Het Montreal Protocol wordt gebruikt om deze verbindingen geleidelijk te elimineren. Producten zoals fluorkoolwaterstoffen zijn degenen die worden gebruikt om de ozonafbrekende stoffen te vervangen. CFK's zijn niet-toxische en niet-ontvlambare verbindingen.
Geschiedenis
CFK's zijn verbindingen die lang geleden in de 1930s zijn ontwikkeld. CFK's werden ontwikkeld als een niet-toxisch en niet-ontvlambaar alternatief voor toxische stoffen zoals ammoniak. Naarmate de jaren verstreken, nam het gebruik van CFK's toe. Aangezien er in de atmosfeer heel weinig chloor aanwezig is, kunnen CFK's worden gebruikt om meer chloor in de ozonlaag te brengen. De ultraviolette straling van de zon breekt CFC's af, waardoor de moleculen chloor vrij komen. Deze verhoogde hoeveelheden chloor hebben een grote invloed op de samenstelling van de ozonlaag, wat resulteert in verhoogde ultraviolette straling waarvan wetenschappers hebben bewezen dat ze schadelijk zijn voor zowel planten als dieren. Het grote voordeel van CFK's is dat ze gemakkelijk kunnen worden omgezet in vloeistof en omgekeerd.
Er was een reeks dodelijke ongevallen die het gevolg waren van methylchloride dat uit koelkasten lekte. De ongevallen werden vastgelegd in de 1920s en ze plaatsten professionals in de taak om een alternatieve verbinding te vinden die minder toxisch was in vergelijking met zwaveldioxide, methylchloride en ammoniak, die koelmiddelen waren. Thomas Midgley van General Motors heeft de eerste CFK's in 1928 gesynthetiseerd. Hij bewees hoe CFK's veiligere koudemiddelen waren dan de eerder gebruikte koelmiddelen en hoe ze in grote commerciële toepassingen konden worden gebruikt. Hij kreeg het patent op de formule CFC's op de 31st dag van december 1928. Kinetic Chemical Company was het eerste bedrijf dat CFK's produceerde met een handelsnaam van Freon. Du Pont en General Motors waren eigenaar van dit bedrijf sinds ze de oprichters waren. Freon was het koelmiddel met de meeste voorkeur in het airconditioningsysteem omdat het niet-toxisch was. De niet-toxiciteit van deze verbinding maakte dat de codes voor volksgezondheid in de Amerikaanse steden moesten worden herzien.
Samenstelling en productie
Wetenschappers hebben CFK's als halokoolstoffen geclassificeerd. Halocarbonzuren zijn verbindingen die halogeenatomen en koolstofatomen bevatten. Elk molecuul CFK's gebruikt een uniek nummeringssysteem voor labelen. Bijvoorbeeld, nummer 11 geeft het aantal chloor-, waterstof-, fluor- en koolstofatomen in een CFK-verbinding aan. De regel van 90 is het meest gebruikte nummeringsysteem. In dit type nummeringsysteem wordt 90 toegevoegd aan het CFC-nummer. Het eerste cijfer in het resultaat is het aantal koolstofatomen, het aantal waterstofatomen is het tweede cijfer, terwijl het laatste cijfer het aantal fluoratomen is. De uitdrukking Cl = 2 (C + 1) - H - F wordt gebruikt om het totale aantal chlooratomen (CI) te berekenen.
