De chemie van CFK's: hun impact begrijpen

10/05/2023

Chloorfluorkoolwaterstoffen, algemeen bekend als CFK's, werden ooit geprezen als een technologische doorbraak op het gebied van koeling en airconditioning. Hoewel hun unieke chemische eigenschappen ze ideaal maakten voor gebruik in deze toepassingen, evenals in oplosmiddelen, schuimisolatie en drijfgassen in spuitbussen, vormden de stabiliteit van CFK's ze ook een aanzienlijk gevaar voor het milieu. Dus de vraag rees: hoe kan zo'n stabiele verbinding zo'n bedreiging vormen? We hebben het antwoord en meer hieronder, dus lees verder!

Wat zijn CFK's?

Chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's) zijn een klasse van organische verbindingen die koolstof-, chloor- en fluoratomen bevatten. Ze zijn zeer stabiel en reageren niet gemakkelijk met andere stoffen. Deze stabiliteit maakte ze ideaal voor gebruik in verschillende toepassingen, zoals koelmiddelen, oplosmiddelen en drijfgassen in spuitbussen. Door hun chemische eigenschappen zijn ze echter ook gevaarlijk voor het milieu, omdat ze de ozonlaag aantasten.

Het gebruik van CFK's (evenals halonen, trichloorethaan en andere stoffen die de ozonlaag aantasten) is wereldwijd verboden dankzij de enige universele ratificatie van een verdrag in de geschiedenis.
Het gebruik van CFK's (evenals halonen, trichloorethaan en andere stoffen die de ozonlaag aantasten) is wereldwijd verboden dankzij de enige universele ratificatie van een verdrag in de geschiedenis.

Wanneer CFK's in de atmosfeer vrijkomen, kunnen ze opstijgen naar de stratosfeer waar ze kunnen worden afgebroken door ultraviolette (UV) straling van de zon. Bij deze afbraak komen chlooratomen vrij, die vervolgens kunnen reageren met ozonmoleculen. Bij deze reacties reageert chloor met een ozonmolecuul om chloormonoxide en zuurstofgas te vormen. Het chloormonoxide kan dan reageren met een ander ozonmolecuul om een ​​ander chlooratoom vrij te maken, en de cyclus gaat snel verder. Dit leidt tot een uitputting van de ozonlaag en een vermindering van het vermogen om schadelijke UV-straling uit het onderliggende oppervlak te filteren.

Waarom zijn ze zo schadelijk?

De aantasting van de ozonlaag heeft aanzienlijke gevolgen voor de gezondheid en het milieu. Verhoogde niveaus van UV-straling kunnen de incidentie van huidkanker, staar en andere gezondheidsproblemen bij mens en dier verhogen. Het kan ook leiden tot verminderde landbouwproductiviteit en schade aan mariene ecosystemen.

Naast hun impact op de ozonlaag zijn CFK's krachtige broeikasgassen. Ze hebben een hoog aardopwarmingspotentieel, wat betekent dat ze een sterk vermogen hebben om warmte in de atmosfeer vast te houden. Dit komt door de aanwezigheid van fluoratomen in CFK-moleculen, die zeer elektronegatief zijn en bijdragen aan het vermogen van het molecuul om infraroodstraling te absorberen, warmte te absorberen die zowel in als uit de atmosfeer gaat en bijdraagt ​​aan klimaatverandering. Hoewel ozon ook een broeikasgas is, wogen de beschermende voordelen veel zwaarder dan de broeikaseigenschappen.

Broeikasgassen houden zowel de door de zon uitgestraalde als de door het aardoppervlak teruggekaatste straling vast, waardoor een opwarmend effect ontstaat dat kan worden verergerd.
Broeikasgassen houden zowel de door de zon uitgestraalde als de door het aardoppervlak teruggekaatste straling vast, waardoor een opwarmend effect ontstaat dat kan worden verergerd.

Protocol van Montreal

Om de milieurisico's van CFK's aan te pakken, werd in 1987 het Protocol van Montreal ondertekend. Het protocol verplichtte landen om de productie en consumptie van ozonafbrekende stoffen, waaronder CFK's, halonen en andere chemicaliën, geleidelijk stop te zetten. De uitfasering van CFK's heeft geleid tot de ontwikkeling en het gebruik van alternatieve chemicaliën, zoals fluorkoolwaterstoffen (HFK's), die minder schadelijk zijn voor het milieu. 

Vandaag evolueert het verdrag in het licht van nieuwe wetenschappelijke, technische en economische ontwikkelingen, met als meest recente belangrijke toevoeging het amendement van Kigali uit 2016. Dit amendement heeft tot doel het gebruik van HFK's tegen 80 met 2047% te verminderen. bevredigend alternatief toen CFK's wereldwijd werden uitgefaseerd, zijn het nog steeds broeikasgassen die in hun eigen opzicht kunnen bijdragen aan de opwarming van de aarde.

Het succes van het Protocol van Montreal kan aan verschillende factoren worden toegeschreven. Ten eerste was het gebaseerd op wetenschappelijk bewijs dat duidelijk de impact van ozonafbrekende stoffen op het milieu aantoonde. Ten tweede was de wereldwijde reactie op de kwestie snel en beslissend, waarbij bijna elk land ter wereld het verdrag ondertekende. Ten derde zorgde de ontwikkeling en het gebruik van alternatieve chemicaliën voor levensvatbare vervangingen voor CFK's.

Chemwatch is hier om te helpen.

Chemische regelgeving evolueert voortdurend naarmate er nieuwe inzichten worden gevonden in het gebruik en de gevaren van chemische stoffen, die soms moeilijk bij te houden zijn. Gelukkig, Chemwatch onderhoudt de grootste database met chemische regelgeving ter wereld, die voortdurend wordt bijgewerkt als er herzieningen worden aangebracht door regelgevende instanties. We voldoen gemakkelijk aan de regelgeving en zorgen ervoor dat onze klanten zich kunnen concentreren op waar hun bedrijf goed in is.

De Chemwatch team is geïnformeerd door meer dan 30 jaar chemische expertise en goed uitgerust om u te helpen met naleving van de regelgeving, SDS-ontwerp, chemische risicobeoordeling, voorraadbeheer en meer.  Algemene inlichtingen vandaag om meer te leren!

Bronnen:

https://www.epa.gov/ozone-layer-protection/basic-ozone-layer-science

https://www.eia.gov/tools/faqs/faq.php

https://www.acs.org/education/whatischemistry/landmarks/cfcs-ozone.htmlhttps://www.unep.org/ozonaction/who-we-are/about-montreal-protocol

https://www.unep.org/ozonaction/who-we-are/about-montreal-protocol

Snel onderzoek