クロロフルオロカーボン (CFC) は、 炭素 (C)、 フッ素 (F)、 塩素 (Cl) の 3 つの元素によって形成される 化合物 です。
これらの化合物は有機ハロゲン化物ファミリーの一部であり、水素原子をハロゲンに置き換えることによって炭化水素から合成されます。
CFC 化合物にはいくつかありますが、最も一般的な代表的なものは次のとおりです。
- CFC 11 – トリクロロフルオロメタン (CCl 3 F)
- CFC 12 – ジクロロジフルオロメタン (CCl 2 F 2 )
- CFC 113 – トリクロロトリフルオロエタン (C 2 Cl 3 F 3 )
CFC は、クロロフルオロカーボンベースの冷凍ガスのセットであるフロンのおかげで広く知られるようになりました。
フロン類の特徴
これらの化合物の主な特徴は次のとおりです。
- それらは揮発性です。
- これらは良い溶媒です。
- 沸点が低いのです。
炭素原子にハロゲンが結合すると、化合物の揮発性が高まり、反応性が低下します。これらは、1930 年に業界がアンモニアや二酸化硫黄のより安全な代替品として CFC を開発したときに、まさに求めていた特性でした。
CFC の最も一般的な用途は、冷凍目的、発泡膨張剤、 スプレー 缶推進剤、および消防システムでした。
フロンとオゾン層
塩素は大気中に大量に存在するわけではありませんが、CFC によりオゾン層におけるこの化学元素の存在が増加しました。この層は地球の周囲、高度約 15 ~ 20 km にあり、オゾンガス (O 3 ) によって形成されます。
この高度では、紫外線によって発生するフロン類の分解によって塩素原子とフリーラジカルが生成され、オゾン層に多大なダメージを与えます。
この層の保存は、太陽から放射される紫外線に対する 保護バリア としての役割を担っているため、すべての生き物の健康と生存の維持にとって不可欠です。
もしオゾン層が存在しなければ、直射紫外線は生物にとって致命的となるため、地球上の生物は絶滅するでしょう。
1940 年代から 1970 年代にかけて、クロロフルオロカーボンは、主に スプレーバージョン、 エアコンユニット、冷凍システムのガスなど、さまざまな製品に広く使用されました。
しかし、それからしばらくして 1970 年代以降、大気中へのクロロフルオロカーボンの放出がオゾン層のホール増加の主な原因の 1 つであることが判明しました。
オゾン層の穴
近年、社会の成長と近代化に伴ういくつかのプロセスにより、オゾン層は大きな被害を受けています。
人間が使用した一部の物質は、この層が受けている進行性の破壊の原因となっています。このプロセスと穴の増加の主な原因は、 クロロフルオロカーボン (CFC) の排出です。
オゾン層の穴が大きくなればなるほど、地球上のあらゆる生命体が受ける被害は大きくなります。これは、層が減少することで生物に到達する紫外線の量が増加するためです。
地球上での紫外線の入射に関連する最も一般的な健康問題の 1 つは 皮膚がん です。この病気の発生率は世界中で増加しており、世界保健機関(WHO)によれば、予防策を講じるために感染者数の増加に緊急に注意を払う必要があるとのことです。
皮膚がんの新規症例数はすでに年間1,500万人の基準を超えており、問題が封じ込められなければ、今後さらに増加すると予想されている。
オゾン層の穴と温室効果
温室効果は、多くの人が考えていることとは異なり、地球上の温度を維持するために不可欠な自然発生現象です。
この効果は、太陽光線によって放出される熱の一部を確実に保持し、地球の大気を暖かく保ち、生物の生存を保証します。
温室効果が存在しない場合、太陽光線が地表に到達すると、太陽光線は地球外空間に戻り、熱が失われることになります。
しかし、温室効果がその機能を果たし、地球上の健康な生命を維持するには、温度のバランスが保たれなければなりません。
温室効果に有害なガスの排出とオゾン層の穴の増加により、宇宙に反射されるはずの太陽放射の一部が地球の表面に保持されています。
この滞留により気温が上昇し、地球の温度が過度に上昇します。この現象は 地球温暖化 として知られています。
過度の温暖化は、雨の頻度を変化させ、熱波を増加させ、生物に害を与え、海洋の水位を変化させるため、地球上にさまざまな不均衡を引き起こします。
大気中のフロン類の管理
CFC による被害についての最初の警告が発表されるとすぐに、ハロカーボンではない代替品の探索に加えて、これらの化合物を破壊力の低い他の製品で置き換える探索が始まりました。
この環境問題を最小限に抑えるためのマイルストーンの 1 つは、1990 年に モントリオール議定書の署名によって起こりました。 この協定は、オゾン層を破壊する化学物質の生産を停止するために93か国によって署名されました。
1992 年には、目標を遵守した国のリストは 140 か国に増加し、排出量を抑制する意図を示しています。
ブラジルは、生産と使用によって引き起こされる問題を軽減するために、CFC を継続的に削減し、その他の措置を講じることを約束した国の 1 つです。
有害なガスに代わる代替手段の 1 つは、HCFC が低大気で分解するためリスクが少ないため、HCFC の使用でした。
しかし、塩素の蓄積は引き続き観察され、それらもオゾン層を劣化させていると結論づけられました。
冷凍システムには、オーストラリア、米国、その他多くの国で空調システムに使用されているプロパンやイソブタンなどの炭化水素で構成される流体が代替品として使用されていました。
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