簡介
氯氟烴的英文縮寫為CFCs,是20世紀30年代初發明並且開始使用的一種人造的含有氯、氟元素的碳氫化學物質。
氯氟烴無味、無易燃性、無毒性、無腐蝕性在一般條件下,氯氟烴的化學性質很穩定,在很低的溫度下會蒸發,在人類的生產和生活中的用途極為廣泛。
歷史
氯氟烴由一群以托馬斯·米基利為首的美國科學家於1928年人工合成,用作冷藏器的冷凍劑(雪種),因為過往的冷凍劑(例如氨及二氧化硫)都易燃或有毒。其後,氯氟碳化合物被廣泛使用,直至20世紀末科學家意識到氯氟碳化合物的害處為止。
產生
氯氟碳化合物由一個烷烴經鹵化反應(自由基取代反應)與氟、氯分子結合而成,而烷烴的氫原子會被氟或氯原子所取代;仍有氫原子未被取代的則稱為含氯氟烴(HCFCs)。
用途
壓縮噴霧噴射劑
液態 氯氟碳化合物通常被加進噴漆及殺蟲劑等壓縮噴霧的容器。當使用者使用壓縮噴霧時,容器內的壓力會降低,導致液態氯氟碳化合物氣化,令內里的液體噴射出來。清潔劑
氯氟碳化合物能夠溶解油脂,故被用作電子零件及金屬用品的清潔劑。冷凍劑
被用作冷凍劑的氯氟碳化合物,被稱為 氟利昂 。 氟利昂氣化時吸收大量內能,令附近環境變冷,所以成為冷藏器(例如冰櫃及空調)的冷凍劑。發泡劑
在製造發泡膠的過程中,氯氟碳化合物被混合於 塑膠 中,成為發泡膠的氣泡。抗凝劑
氯氟碳化合物也被加進汽油中,防止汽油因低溫而凝結。
負作用
對臭氧層的破壞
部分使用後的氯氟碳化合物上升到同溫層(又稱平流層),由於其低活躍性、低生物降解性及不溶於水,氯氟碳化合物很難被分解。氯氟碳化合物在太陽的紫外線照射下會分解出氯氣自由基,破壞臭氧。
由於此等破壞是連鎖反應,故威力相當驚人。據估計,一個氯原子可以破壞近十萬個臭氧分子。
限制使用
由於氯氟碳化合物對臭氧層的破壞日益嚴重,故多個國家於1987年9月於加拿大蒙特婁簽署《蒙特婁議定書》,分階段限制氯氟碳化合物的使用。由1996年1月1日起,氯氟碳化合物正式被禁止生產。
可行代用品
氯氟碳化合物可被碳氫化合物取代,雖然不會破壞臭氧層,但具有一定的易燃性和毒性。
相關研究
科學家認為氟氯烴是完全由人類製造出現的物質,大氣中還沒有發現該物質的自發形成過程,如果外星智慧生物已經發展到這一文明階段,我們就可以通過望遠鏡檢測到遙遠行星大氣中氟氯烴的信號,這可能作為表明外星智慧文明存在的有力證據,當然需要排除可能來自地球的氟氯烴干擾。天體生物學家桑簡·索姆(Sanjoy Som)認為氟氯烴作為文明工業化的一個主要示蹤物質,這些大氣污染的副產品可能泄露文明存在的蹤跡。
天文科學家馬克·克萊爾認為利用先進的計算機模型對系外行星大氣環境與氣候進行建模,可能有助於發現氟氯烴等特殊物質的信號,也包括一些其他能代表智慧生物存在的有機分子。在此之後,將測試該技術是否能用於星際探測,並最終打造出能探測有機分子信號的下一代空間望遠鏡。通過對相關“示蹤分子”信號的確認,來自全世界科學家都可以利用這個數據來對系外行星的大氣成分進行比對。