CLOROFLUORCARBONADOS

LOS CLOROFLUORCARBONADOS

1. Definición:

Los clorofluorocarbonos o clorofluorocarbonados, abreviados como cfc, es cada uno de los derivados de los hidrocarburos saturados obtenidos mediante la sustitución de átomos de hidrogeno por átomos de flúor y/o cloro principalmente.

Estas sustancias pertenecen a una familia de gases que se emplean en múltiples aplicaciones, siendo las principales la industria de la refrigeración y de propelentes de aerosoles, también están presentes en aislantes térmicos.

Los CFC surgieron por la necesidad de buscar sustancias no toxicas 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 revelo que los CFC liberados en la atmosfera se acumulan en la estratosfera, produciendo un efecto perjudicial sobre la capa de ozono.

2. Usos y propiedades

Los CFC son compuestos altamente estables que son utilizados como propelentes en los aerosoles y en las unidades de refrigeración, también son utilizados como disolventes, y agentes de soplado de espuma. Ellos son adecuados para estas y otras aplicaciones debido a que no son toxicas y no inflamables y pueden ser fácilmente convertidos a partir de un líquido a un gas, y viceversa. Un ejemplo de su aplicación es en el caso del CFC-113, que ha sido utilizado ampliamente para limpiar la grasa, el pegamento y los residuos de soldadura en paneles de circuitos electrónicos.

Fig. 1. Moléculas del CFC

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Con respecto a las propiedades químicas estos compuestos poseen una alta estabilidad química, sumamente inertes, bajos punto de ebullición, baja viscosidad y baja tensión superficial. Los CFC en la baja atmosfera son inertes y de larga vida (varias décadas), al llegar a nivel estratosférico pierden su estabilidad química y reaccionan eficazmente con el ozono, llegándolo a consumir.

En general los CFC se emplean en:

Producción de frío:

industria frigorífica refrigeradores domésticos aire acondicionado

Producción de plásticos expandidos:

poliuretano poliestireno

Producción de propelentes:

productos en aerosol tales como:

alimentos cosméticos insecticidas pinturas

Producción de solventes: industria electrónica (limpieza de componentes)

3. Tipos de CFC

Estos son los tipos de CFC de acuerdo a su comercialización:

El compuesto CFCl3, llamado CFC-11, es un líquido que hierve a temperatura cercana a la ambiental. El CFC-11 se utilizó para formar agujeros en productos de espuma blanda, como almohadas, alfombras acolchadas, cojines y asientos y rellenos en coches. Este compuesto también ha sido aplicado para hacer productos de espumas de uretano rígido usados como aislantes en neveras, congeladores y en algunos edificios.

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El otro CFC que origina gran preocupación ambiental es el CF2Cl--CFCl2, llamado CFC-113. Este compuesto ha sido utilizado ampliamente para limpiar la grasa, el pegamento y los residuos de soldadura en paneles de circuito electrónicos después de su fabricación, consumiéndose cerca de 2 kilogramos por metro cuadrado. Muchos fabricantes han cambiado sus procesos de fabricación con el fin de no utilizar ningún tipo de líquido de limpieza.

El tetracloruro de carbono, CCl4, es una sustancia disminuidora de ozono (SDO). Comercialmente, se ha utilizado como disolvente y como intermedio en la fabricación de CFC-11 y CFC-12, perdiéndose cierta cantidad hacia la atmósfera durante su producción. Su aplicación como disolvente en la limpieza en seco ha sido interrumpido en la mayor parte de los países desarrollados, aunque hasta muy recientemente su práctica aún continuaba en muchos otros países.

El metilcloroformo, CH3--CCL3, o 1,1,1- tricloroetano, fue producido en grandes cantidades y utilizado en la limpieza de metales, de tal manera que una gran parte se liberó a la atmósfera. Aunque, cerca de la mitad de esta cantidad ha sido eliminada de la troposfera por reacción con el radical hidroxilo, el resto sobrevive suficiente tiempo como para migrar hacia la estratosfera. En la actualidad el metilcloroformo y el tetracloruro de carbono contribuyen, conjuntamente, en cerca de la mitad de la contribución de los CFC al cloro de la estratosfera.

4. Impacto en el medio ambiente

Se ha propuesto que el mecanismo a través del cual los CFC atacan la capa de ozono es una reacción fotoquímica: 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, que rompe la molécula de este último. La reacción sería catalítica; la teoría propuesta estima que un solo átomo de cloro destruiría hasta 100.000 moléculas de ozono. Algunos alegan que CFC permanece durante más de cien años en las capas altas de la atmósfera, donde se encuentra el ozono, pero esto es imposible dado que las moléculas de CFC tienen un peso molecular que varía entre 121,1 y 137,51 mientras que la densidad de la atmósfera es 29.01, por lo que las escasas moléculas de Freones que llegan hasta la estratósfera caen en poco tiempo de regreso hacia tierra.

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Los estudios de Fatbian, Borders y Penkett (ref: P.Fabian, R. Borders, S.A. Penkett, et al., “Halocarbons in the Stratosphere.” Nature, (Dec. 24) pp. 733-736) demostraron que los Freones F-11 y F-12 alcanzaban un máximo de 29 a 32 km de altura, en donde sus concentraciones varían entre 0,1 a 10 ppb (partes de billón). Considerando que la energía necesaria para que la radiación UV disocie a la molécula de CFC tiene que ser igual o mayor que la de la banda UV-C (286-40 nanómetros), y esta radiación es totalmente absorbida por el oxígeno más arriba de los 45 km de altura, la radiación necesaria para disociar a los CFC no llega hasta la altura donde se encuentran las primeras moléculas.

5. 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 canceres a la piel y cataratas. Supresión del sistema inmunológico Daños a la plantas, incluyendo los cultivos y los organismos acuáticos Mayor formación de ozono a nivel del suelo Mayor desgaste de los plásticos de exteriores.

Fig. 2 reacción del ozono con CFC mediante la radiación UV.

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6. Alternativas a los CFC

Actualmente han surgido alternativas que carecen de cloro, los hidrofluorocarbonos (HFC), estos poseen una vida útil más cortos en la atmosfera 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.

Estas moléculas contienen, unidos a los átomos de carbono, átomos de hidrogeno, cloro y/o flúor. Los radicales hoxidrilo, presentes en la troposfera, degradan con facilidad los enlaces C—H de estos compuestos. Al mismo tiempo, la presencia de estos compuestos de sustituyentes de Cl y Br le confiere algunas de las ventajosas propiedades de los CFC. Alguno de ellos ha sido ya sustituido por estos compuestos. El CHF2Cl (HCFC-22) es un refrigerante que puede sustituir al CCl2F2(CFC-12) en los compresores de sistemas de aire acondicionados y frigoríficos domésticos.

7. Bibliografía

http://cuidemos-el-planeta.blogspot.pe/2010/12/que-son-los-cfcs.html (consultado 17-10-15)

http://www.navarra.es/home_es/Temas/Medio+Ambiente/Calidad+del+aire/Informacion/Contaminantes/Clorofluorocarbonos.htm (consultado 17-10-15)

http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/CompClorofl.htm(consultado 17-10-15)

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