Фреоны и их воздействие на человека

Фреоны и их воздействие на человека

Во время ходовых испытаний на атомной субмарине
«Нерпа» произошло несанкционированное срабатывание
автоматизированной системы пожаротушения и выброс фреона,
используемого в системе. Жертвами аварии стали 20 человек —
трое военнослужащих и 17 гражданских специалистов.
В 1928 году американский химик корпорации
«Дженерал Моторс» («General Motors Research»)
Томас Мидглей младший (Thomas Midgley, Jr.) впервые выделил и
синтезировал в своей лаборатории химическое соединение, названное
впоследствии «фреон» (от латинского frigor — холод). Позже была
синтезирована целая группа подобных соединений; для их обозначения
использовалась латинская буква R и цифровой код.

Фреоны (другое их название — хлорфторуглероды)
представляет собой бесцветные газы или жидкости, без запаха, как
правило, хорошо растворимые в органических растворителях, а также
во многих смазочных маслах и практически нерастворимые в воде.
Фреоны — это смесь метана и этана, в которых атомы водорода
замещаются атомами фтора и хлора.

Известно более 40 различных фреонов, большинство из
которых выпускается промышленностью. Среди них существует несколько
типов фреона, отличающихся химическими формулами и физическими
свойствами.

Наиболее распространены следующие соединения:

  • трихлорфторметан (t кипения — 23,8°C) — Фреон R-11;
  • дифтордихлорметан (t кипения — 29,8°C) — Фреон R-12
  • трифторхлорметан (t кипения — 81,5°C) — Фреон R-13;
  • тетрафторметан (t кипения — 128°C) — Фреон R-14;
  • дифторхлорметан ( t кипения — 40,8°C) — Фреон R-22;
  • хлорофторокарбонат (t кипения — 51,4°C) — Фреон R-410A.

Благодаря своим термодинамическим свойствам, фреоны
нашли широкое практическое применение как хладоносители в холодильных
машинах, в кондиционерах, в парфюмерии и медицине для создания
аэрозолей. Все хладагенты, используемые в бытовых приборах, являются
негорючими и безвредными для людей веществами. Помимо использования в
качестве хладоносителей, фреоны применяют в качестве пропелантов, для
тушения пожаров (например, фреон 13В1). В промышленности чаще всего
используются фреоны R-12, R-22, R-134a, R-407C, R-410A.

В 1987 году в соответствии с Программой ООН по окружающей
среде (ЮНЕП) вступил в действие «Монреальский протокол по веществам,
разрушающим озоновый слой», предусматривающий постепенное сокращение
производства и потребления ряда хлорфторуглеродов. В частности в
соответствии с этим протоколом фреон R-12 (как наиболее способствующий
разрушению озонового слоя) и R-22, а также другие фреоны, разрушающие
озоновый слой, перестали применяться в бытовой технике. Однако они
продолжают применяться при тушении пожаров.

По шкале «вредности» фреонов Хладон 22 (Фреон 22)
относится к веществам 4-го класса опасности. Эти вещества обладают
наркотическим действием, вызывает слабость, переходящую в возбуждение,
спутанность сознания, сонливость, при больших концентрациях — удушье.
При попадании на кожу жидкий фреон может вызвать «обморожение»
(пузыри, некроз).

Фреоны очень инертны в химическом отношении, поэтому они
не горят на воздухе, взрывобезопасны даже при контакте с открытым
пламенем. Однако при нагревании фреонов свыше 250 °C образуются весьма
ядовитые продукты, например фосген СОСl2, который в годы первой мировой
войны использовался как боевое отравляющее вещество.

Под действием температур свыше 400 °C фреон может
разлагаться с образованием высокотоксичных продуктов: тетрафторэтилена
(4-ый класс опасности), хлористого водорода (2-ой класс опасности),
фтористого водорода (1-ый класс опасности).

При определении токсической опасности хладонов учитываются
два основных аспекта: токсичность самого хладона и токсичность продуктов
его разложения. Степень разложения хладонов при тушении пожара в
значительной мере зависит от фазы развития пожара и времени подачи
хладона. Использование хладонов при тушении пожаров практически безопасно,
так как огнетушащие концентрации по хладонам 23, 318 и 218 на порядок
меньше смертельных концентраций при длительности воздействия до 4 часов.

Термическому разложению подвергаются примерно 5% массы
хладона, поданного на тушение пожара. Поэтому токсичность среды,
образующейся при тушении пожара хладонами, будет намного ниже
токсичности продуктов пиролиза и разложения.

Токсичность существенно зависит также от степени очистки
фреонов от примесей химических веществ, загрязняющих основное вещество
при производственных процессах, которые представляют наибольшую опасность.
При температурах 180-380°С и выше за счет термоокислительной деструкции
фреонов в окружающую среду выделяются сопутствующие примеси: фтороводород,
тетрафторэтилен, 2-трифторметил, пентафторпропен и пр., которые определяют
картину интоксикации.

По токсикокинетике хладоны аналогичны инертным газам. Лишь
при длительном вдыхании хладоны низких концентраций могут оказывать
неблагоприятное влияние на сердечно-сосудистую, центральную нервную
системы, легкие. При ингаляционном воздействии высоких концентраций
хладонов токсический эффект — кислородное голодание — развивается в
результате вытеснения кислорода. Время безопасного воздействия хладонов
R-125, R-227еа и др. при концентрациях в атмосфере закрытых помещений
9-10.5% составляет 5 минут.

RIAN.RU