Chlorofluorouhlovodíky (CFC)
Chlorofluorouhlovodíky (CFC)
- Základní informace
- Ohlašovací prahy pro úniky a přenosy pro ohlašování do IRZ/E-PRTR
- H- a P-věty
- Základní charakteristika
- Použití
- Zdroje úniků
- Dopady na životní prostředí
- Dopady na zdraví člověka, rizika
- Celkové zhodnocení nebezpečnosti z hlediska životního prostředí
- Způsoby zjišťování a měření
- Informační zdroje
Základní informace
Pořadové číslo látky v IRZ/E-PRTR | 15 |
Další názvy |
"tvrdé freony" Nejvýznamnější zástupci skupiny: Freon 13; chlortrifluormethan; R-13; CFC-13 Freon 12; dichlordifluormethan; CFC-12; R-12 Freon 11; trichlorfluormethan; CFC-11; R-11 Freon 112; 1,1,2,2-tetrachlor-1,2-difluor-ethan; R-112; CFC – 112 Freon 112a; 1,1,1,2-tetrachlor-2,2-difluor-ethan; R-122a; CFC – 112a Freon 113; 1,1,2-trichlor-1,2,2-trifluorethan; CFC – 113 Freon 113a; 1,1,1-trichlor-2,2,2-trifluorethan; CFC – 113a; freon ft Freon 114; 1,2-dichlor-1,1,2,2-tetrafluorethan; CFC – 114 Freon 114a; 1,1-dichlor-1,2,2,2-tetrafluor-ethan; CFC – 114a Freon 115; chlorpentafluorethan; CFC – 115; R-115 |
Číslo CAS |
EDF-079 (chlorofluorouhlovodíky) 75–72–9 (Freon-13) 75–71–8 (Freon 12) 75–69–4 (Freon 11) 76–12–0 (Freon 112) 76–11–9 (Freon 112a) 28605–74–5 (tetrachlordifluorethan bez rozlišení polohy substituentů) 76–13–1 (Freon 113) 354–58–5 (Freon – 113a) 26523–64–8 (trichlortrifluorethan bez rozlišení polohy substituentů) 76–14–2 (Freon 114) 374–07–2 (Freon 114a) 1320–37–2 (dichlortetrafluorethan bez rozlišení polohy substituentů) 76–15–3 (Freon 115) |
Chemický vzorec | molekuly obsahují atomy C, Cl a F |
Ohlašovací prahy pro úniky a přenosy pro ohlašování do IRZ/E-PRTR
Úniky do ovzduší (kg/rok) | 1 |
Úniky do vody (kg/rok) | - |
Úniky do půdy (kg/rok) | - |
Přenosy v odpadních vodách (kg/rok) | - |
Přenosy v odpadech (kg/rok) | - |
Rizikové složky životního prostředí | ovzduší |
H- a P-věty
Číslo CAS 75-72-9 (Freon-13); 75-71-8 (Freon 12); 76-11-9 (Freon 112a); 76-14-2 (Freon 114); 76-13-1 (Freon 113); 354-58-5 (Freon - 113a); 76-15-3 (Freon 115)* | |
Standardní věty o nebezpečnosti | Pokyny pro bezpečné zacházení |
H420 Poškozuje veřejné zdraví a životní prostředí tím, že ničí ozon ve svrchních vrstvách atmosféry | P502 Informujte se u výrobce nebo dodavatele o regeneraci nebo recyklaci. |
* Indexové číslo, harmonizovaná klasifikace dle přílohy VI, nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1272/2008 o klasifikaci, označování a balení látek a směsí, ve znění pozdějších předpisů.
Číslo CAS 75-69-4 (Freon 11)* | |
Standardní věty o nebezpečnosti | Pokyny pro bezpečné zacházení |
H319 Způsobuje vážné podráždění očí | P280 Používejte ochranné rukavice/ochranný oděv/ochranné brýle/obličejový štít. P305+P351+P338 Při zasažení očí: Několik minut opatrně vyplachujte vodou. Vyjměte kontaktní čočky, jsou-li nasazeny, a pokud je lze vyjmout snadno. Pokračujte ve vyplachování. P337+P313 Přetrvává-li podráždění očí: Vyhledejte lékařskou pomoc/ošetření. P332+313 Při podráždění kůže: Vyhledejte lékařskou pomoc/ošetření. P362+P364 Kontaminovaný oděv svlékněte a před opětovným použitím vyperte. |
H315 Dráždí kůži | |
H335 Může způsobit poškození orgánů | P261 Zamezte vdechování prachu/dýmu/plynu/mlhy/par/aerosolů. P271 Používejte pouze venku nebo v dobře větraných prostorách. P304+P340 Při vdechnutí: Přeneste osobu na čerstvý vzduch a ponechte ji v poloze usnadňující dýchání. P312 Necítíte-li se dobře, volejte Toxikologické informační středisko/lékaře/… |
* Indexové číslo, harmonizovaná klasifikace dle přílohy VI, nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1272/2008 o klasifikaci, označování a balení látek a směsí, ve znění pozdějších předpisů.
Základní charakteristika
Chlorofluorouhlovodíky (CFC) jsou skupiny látek vyznačující se tím, že obsahují uhlík, chlor a fluor. Odvozují se nahrazením atomů vodíku v molekule uhlovodíku atomy chloru či fluoru. Jako "freony" jsou označovány především sloučeniny odvozené od methanu a ethanu (tzn. s obsahem 1 až 2 atomů uhlíku). Za normálních podmínek se jedná o plynné nebo nízkovroucí kapalné inertní látky bez barvy a buď bez zápachu, nebo jen s mírným éterickým zápachem. Pokud jsou kapalné, jejich hustota je asi 1,3 – 1,5 x vyšší než hustota vody. V plynném stavu mají hustotu jen o málo vyšší než vzduch. Jsou velmi málo rozpustné ve vodě (maximálně stovky mg.l-1). Vžil se pro ně název "tvrdé freony".
Jedná se o umělé látky, které nikde v přírodě nevznikají. Jejich vlastnosti z nich činí vhodné látky pro využití v chladicích zařízeních. Byly vyvinuty ve 30. letech 20. století jako náhrada za amoniak a oxid siřičitý, což byla v této době běžně využívaná chladiva. Životnost CFC v atmosféře je u jednotlivých sloučenin různá ale pohybuje se v rozmezí desítek až stovek let. Proto v roce 1989 vyšel v platnost tzv. Montrealský protokol, jehož cílem je nahradit CFC podobnými látkami bez nežádoucích účinků na ozonovou vrstvu. V současné době jsou nahrazeny tzv. "měkkými freony" (hydrochlorofluorouhlovodíky), které však také budou vyloučeny (ukázalo se, že také "dopravují" do stratosféry významné množství chloru poškozujícího ozonovou vrstvu) a nahradili je fluorované uhlovodíky (HFC). HFC sice nepoškozují ozonovou vrstvu ale podporují skleníkový efekt. Proto se nabízí možnost návratu k původním chladícím médiím: amoniaku a oxidu siřičitém, které již řada výrobců ve svých chladících zařízeních opět využívá.
Použití
CFC se v minulosti používaly jako hnací plyny v aerosolových sprejích a jako náplně v chladících zařízeních a klimatizacích. Využívány byly i jako nadouvadla při vyfukování pěnových hmot (izolace, pružné pěny, čalounění) a jako rozpouštědla pro čistění mikroprocesorů a dalších elektronických součástek. Od roku 1996 jsou výroba a používání CFC v ČR zakázány (nyní již neplatným zákonem č. 86/1995 Sb., o ochraně ozonové vrstvy Země).
Zdroje úniků
Zdrojem emisí však může být využívání a zneškodňování stávajících výrobků, ve kterých jsou obsaženy. Emise mohou pocházet například ze zpracování vyřazených starých chladících zařízení, sprejů apod.
Lze předpokládat, že se takové výrobky zejména v minulosti ocitly i na skládkách odpadů, které proto mohou rovněž představovat potenciální zdroj emisí.
Dopady na životní prostředí
Chlorofluorouhlovodíky vykazují v atmosféře vlastnosti skleníkových plynů i látek poškozujících ozónovou vrstvu Země. Potenciál chlorofluorouhlovodíků přispívat k intenzifikaci skleníkového efektu (tedy schopnost molekul absorbovat unikající infračervené záření zemského povrchu) je ve srovnání s nejvíce diskutovaným oxidem uhličitým zhruba 5 000 – 10 000 x vyšší (údaje pro CFC-11 a CFC-12). Jejich celkové emitované množství však nebylo a není z tohoto pohledu významné.
Mnohem závažnější je schopnost CFC rozkládat stratosférický ozon. Odhadovaná doba setrvání CFC v atmosféře je velmi dlouhá a je uvedena v tabulce 1. To umožňuje těmto látkám dospět až do stratosféry, kde se chlor přítomný v jejich molekule účastní reakcí rozkládajících stratosférický ozon s velmi vážnými důsledky v podobě zvýšených dávek škodlivého UV záření dopadajícího na zemský povrch. Z uvedených dlouhých životností v atmosféře dále plyne, že emitované CFC, ačkoli jsou již jejich další emise minimalizovány, budou poškozovat ozonovou vrstvu Země ještě velmi dlouhou dobu.
Chlorofluorouhlovodík | Životnost v atmosféře (roky) |
CFC-11 | 60 |
CFC-12 | 195 |
CFC-113 | 101 |
CFC-114 | 236 |
CFC-115 | 522 |
Na rozkladu stratosférické ozonové vrstvy Země se CFC podílejí daleko největším dílem ze všech látek s touto vlastností.
Dopady na zdraví člověka, rizika
Chlorofluorouhlovodíky nepatří mezi zvlášť toxické látky. Některé z nich mohou při vdechování nebo potřísnění dráždit dýchací orgány, oči a kůži. Při expozicích vysokým koncentracím CFC může docházet k ovlivnění centrální nervové soustavy a srdeční činnosti. V extrémních případech může dojít i ke smrti zástavou srdce, což však již vyžaduje v podstatě úmyslnou inhalaci. Některé CFC jsou podezřelé z mutagenního působení.
V České republice platí pro koncentrace chlorofluorouhlovodíků následující limity v ovzduší pracovišť:
- pro chlortrifluormethan: PEL – 4 000 mg.m-3, NPK – P – 6 000 mg.m-3;
- pro dichlordifluormethan: PEL – 3 000 mg.m-3, NPK – P – 5 000 mg.m-3;
- pro trichlorfluormethan : PEL – 3 000 mg.m-3, NPK – P – 4 500 mg.m-3;
- pro 1,2-dichlor-1,1,2,2-tetrafluorethan: PEL – 3 000 mg.m-3, NPK – P – 5 000 mg.m-3.
Při požáru mohou vznikat dráždivé a toxické plyny.
Celkové zhodnocení nebezpečnosti z hlediska životního prostředí
Chlorofluorované uhlovodíky jsou látky, které se nejvyšší mírou podílejí na poškozování ozonové vrstvy Země.
Způsoby zjišťování a měření
Vzhledem k tomu, že se již CFC nesmí používat, lze o emisích uvažovat především při zneškodnění stávajících zařízení. Stanovení emisí ve vzduchu proto zřejmě nebude ve většině případů odůvodněným krokem. Spíše lze vyjít například z náplně zařízení, se kterým je manipulováno.
Ke stanovení koncentrace CFC je možné využít metody plynové chromatografie s detektorem elektronového záchytu nebo hmotnostním spektrometrem. Dále je možné využít infračervenou absorpční spektrometrii. Stanovení nepatří mezi nejběžnější analýzy, zejména již odběr vzorku k analýze je poměrně speciální záležitost. Případné měření je třeba konzultovat buď se specializovanými pracovišti, nebo špičkovými komerčními laboratořemi.
Chlorofluorouhlovodíky jsou látky těžší než vzduch (plyny) či voda (kapaliny). V případě kapalných CFC je hustota přibližně mezi 1 300 a 1 500 kg.m-3. Ohlašovacímu prahu proto odpovídá přibližně množství 0,67 l odpařených kapalných CFC.
Informační zdroje
- VanLoon G. W., Duffy S. J.: Environmental Chemistry a Global Perspective, Oxford University Press, 2005
- US EPA, https://www.epa.gov/ozone-layer-protection
- Environment Agency, http://webarchive.nationalarchives.gov.uk/20110313212110/http://www.environment-agency.gov.uk/business/topics/pollution/304.aspx
- Encyklopedie Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/CFC; https://cs.wikipedia.org/wiki/Chlor-fluorovan%C3%A9_uhlovod%C3%ADky
- Harte J., Holdren C., Schneider R., Shirley Ch.: Toxics A to Z, A Guide to Everyday Pollution Hazards, University of California Press, 1991
- Encyklopedie Britannica, https://www.britannica.com/science/chlorofluorocarbon
- MŽP - k Montrealskému protokolu, https://www.mzp.cz/web/edice.nsf/FFE92214F77E542CC1256FC800402F47/$file/dalsi.htm
- European Industrial Emissions Portal; https://industry.eea.europa.eu/pollutants/pollutant-index
- ČSN online; https://csnonline.agentura-cas.cz/
- PubChem, https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/