CFC

PRESENTADO POR:

MICHELLE GALINDOKENIA CAPACHOLYDA BECERRA

QUÍMICA ORGÁNICA

QUE ES UN CFC◦ Los clorofluorocarbonos (CFC) son una familia de compuestos formados por átomos

de Carbono, Flúor y Cloro. Derivados de los hidrocarburos saturados obtenidos

mediante la sustitución de átomos de hidrógeno por átomos de flúor y/o cloro

principalmente.

◦ Los CFC son los principales responsables del adelgazamiento de la capa de

ozono (agujero de ozono). Son productos de síntesis formados por átomos de

carbono, cloro y flúor, que poseen propiedades físicas y químicas adecuadas para ser

empleados en múltiples aplicaciones; tienen alta estabilidad química, bajos puntos de

ebullición, baja viscosidad y baja tensión superficial.

◦ Los CFC son una familia de gases que se emplean en múltiples aplicaciones,

principalmente en la industria de la refrigeración y de propelentes de aerosoles. Están

también presentes en aislantes térmicos. Los CFC tienen una gran persistencia en la

atmósfera, de 50 a 100 años. Con el correr de los años alcanzan la estratósfera, donde

se disocian por acción de la radiación ultravioleta, liberando el cloro y dando

comienzo al proceso de destrucción del ozono.

◦ 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)

TIPOS DE CFC

◦ Según su comercialización:

El CFC-12 es un gas a temperatura ambiente. Hasta hace poco, ha sido utilizado

extensamente en acondicionadores de aire de automóviles, de donde eran liberados a la

atmósfera durante su uso y servicio. Actualmente se utiliza un equipo especial para

capturar los CFCs (y sus modernos sustitutos) cuando los acondicionadores de aire de los

coches han finalizado su servicio.

Después de la II Guerra Mundial se descubrió que vaporizando el CFC-12 en estado líquido,

éste podía utilizarse para crear burbujas en plásticos de espuma rígidos. Las diminutas

burbujas embebidas de CF2Cl2 hacen que estos productos sean buenos aislantes térmicos,

ya que este gas es un pobre conductor de calor. Sin embargo, el CFC-12 se libera

inmediatamente durante la formación de las láminas de espuma, como las bandejas

blancas utilizadas para envasar productos de carne fresca, y anteriormente para contener

hamburguesas en restaurantes de comida rápida.

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. La

utilización de productos de espumas aislantes aumentó en el último cuarto de siglo debido

al interés con respecto a la conservación de energía.

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 otro CFC que merece 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. Los CFCs no poseen ningún sumidero troposférico

de tal manera que todas sus moléculas ascienden a la estratosfera. Este proceso de

transporte vertical en la atmósfera no está afectado por el hecho de que la masa de

éstas moléculas sean mayor que la masa promedio del nitrógeno y del oxígeno en le

aire, ya que la fuerza diferencial de gravedad es mucho menor que la debida a la de

las constantes colisiones de otras moléculas que aleatorizan las direcciones de

moléculas, incluso las pasadas. Mediante este transporte, las moléculas de CFC,

finalmente, migran a las partes medias y altas de la estratosfera donde hay suficiente

UV-C de la luz solar aún no filtrada para descomponer foto químicamente dichas

moléculas, liberando de este modo átomos de cloro.

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 os CFCs al cloro de la estratosfera.

HISTORIA DE LOS CFCLos CFC surgieron de la necesidad de buscar sustancias no tóxicas que sirvieran como

refrigerante para aplicaciones industriales, siendo Thomas Midgley quien descubrieraque estos gases eran inocuos para los seres humanos, evitando así miles deintoxicaciones accidentales. Dado que en la época en la que se descubrió el uso delos CFC no existía mucha información sobre el ozono y se desconocían los efectosdañinos, sin embargo durante la década de 1970 se reveló que los CFC liberados en laatmosfera se acumulan en la estratósfera produciendo un efecto perjudicial sobre lacapa de ozono.

Los CFC, también conocidos comercialmente como freones, sustituyeronal amoníaco y su uso se propagó principalmente en los aires acondicionados deautomóviles, frigoríficos e industrias. A partir de 1950 se empezaron a utilizar comoagentes impulsores para atomizadores, en la fabricación de plásticos y para limpiarcomponentes electrónicos.

Los descubridores de la amenaza que suponía el uso de los CFC fueron el químicoestadounidense F. Sherwood Rowland, de la Universidad de California, el químicomexicano Mario J. Molina del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y elholandés Paul Crutzen, del Instituto Max Planck de Química de Mainz, Alemania,artífices de estos descubrimientos, quienes el 11 de octubre de 1995 recibieronel Premio Nobel de Química en reconocimiento por sus investigaciones en este campo.

TRATADOS DE CFC◦ Protocolo de Montreal (1987): El Protocolo de Montreal es un acuerdo internacional

que limita, controla y regula la producción, el consumo y el comercio de sustancias

depredadoras de la capa de ozono. El número total de países partes del Protocolo,

comprometidos formalmente a cumplir con sus disposiciones, es de 155.

◦ Londres (1990)

◦ Copenhague (1992)

◦ Viena : En marzo de 1985 se adoptó el Convenio de Viena, en el cual

las Naciones convinieron: “adoptar medidas apropiadas (…) para proteger la salud

humana y el medio ambiente contra los efectos adversos resultantes o que puedan

resultar de las actividades humanas que modifiquen o puedan modificar la capa de

ozono”. ”. El Convenio de Viena entró en vigor el 22 de setiembre de 1988 y tiene

hoy día 190 estados miembros

POR QUE NO UTILIZAR CFC?◦ Tienen una gran persistencia en la atmósfera de 50 a 100 años

◦ Con el correr de los años llegan a la estratosfera donde dan comienzo al proceso de

destrucción del ozono.

◦ Los clorofluorocarbonados (CFC) son moléculas muy estables, las cuales duran casi 20

años como tales en la atmósfera, entonces todavía en el futuro, infinidad de

moléculas de la capa de ozono serán destruidas.

◦ En corto plazo se habría de presentar graves efectos sobre los seres vivos, pues

la exposición a los rayos ultravioleta puede causar cáncer de piel, cataratas y

disfunciones del sistema inmunológico, así como, un rendimiento menor de los cultivos

¿CUALES SON LOS EFECTOS DE LA LLUVIA ACIDA?

◦ La combustión de productos derivados del petróleo repercute en la formación de

lluvia ácida, la cual tiene diversos efectos negativos, tanto en el medio ambiente,

como en la salud humana. A continuación vemos los efectos de la lluvia ácida.

◦ La lluvia ácida se forma cuando la humedad del aire se mezcla con el dióxido de

azufre y los óxidos de nitrógeno que emiten las centrales eléctricas, fábricas y

vehículos, a partir de la combustión de productos derivados del petróleo. Al mezclarse

estos gases con el vapor de agua del aire, se forma ácido sulfúrico y ácidos nítricos,

que caen al suelo terrestre cuando llueve.

◦ Existen muchos efectos negativos producidos por la lluvia ácida como son:

◦ 1. Efectos sobre la salud de las personas

◦ Los contaminantes del aire, como el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno,pueden causar enfermedades respiratorias, como el asma o la bronquitis crónica.

◦ 2. Efectos sobre edificaciones y objetos

◦ Los compuestos químicos que contiene la lluvia ácida son corrosivos y pueden hacerque la pintura se desprenda de los automóviles y edificios. Además, puede llegar adisolver el carbonato de calcio, estropeando monumentos y edificaciones construidascon mármol o caliza.

◦ 3. Efectos sobre la vegetación

◦ La lluvia ácida produce daños importantes en la vegetación, y acaba conlos microorganismos fijadores de nitrógeno. Un efecto indirecto muy importante es elempobrecimiento de ciertos nutrientes esenciales por lo que las plantas y árboles nodisponen de estos y se hacen más vulnerables a las plagas.

◦ 4. Efectos en lagos, ríos y mares

◦ La lluvia ácida provoca que el pH de los lagos y ríos tengan un nivel de pH inferior a 6,lo que se conoce como acidificación. Esto dificulta el desarrollo de la vida acuáticaaumentando el número de peces muertos y afectando a la cadena alimentaria.

Que es ozono?◦ El ozono es un gas que forma una capa protectora de la tierra, capaz de filtrar los

rayos ultravioletas provenientes del sol.

◦ Cada vez que usamos desodorantes, insecticidas, fijadores, etc. En tarros de Spray,

estamos contribuyendo a la destrucción de la capa de ozono. Estos productos

contienen CFC que son las sustancias que agotan la capa de ozono. La destrucción

de esta capa permite el paso de mayor cantidad de rayos a la tierra, y eso puede

ocasionar el aumento de lesiones en la piel, cataratas, envejecimiento prematuro,

daños en el sistema inmunológico y hasta cáncer en el ser humano.

◦ En las plantas, los rayos solares y, por lo tanto, el desarrollo de la planta se ve

afectado. Las familias podrían ser responsables del 50% de este problema por el

consumo cotidiano de productos en Spray que contienen CFC

Que es capa de ozono?◦ Se denomina capa de ozono, a la zona de la estratosfera terrestre que contiene

una concentración relativamente alta de ozono. Esta capa, que se extiende

aproximadamente de los 15 km a los 50 km de altitud, reúne el 90 %

del ozono presente en la atmósfera y absorbe del 97 % al 99 % de la radiación

ultravioleta de alta frecuencia.

◦ La capa de ozono fue descubierta en 1913 por los físicos franceses Charles

Fabry y Henri Buisson. Sus propiedades fueron examinadas en detalle por el

meteorólogo británico G.M.B. Dobson, quien desarrolló un

sencillo espectrofotómetro que podía ser usado para medir el ozono estratosférico

desde la superficie terrestre.

◦ Entre 1928 y 1958 Dobson estableció una red mundial de estaciones de monitoreo de

ozono, las cuales continúan operando en la actualidad. La Unidad Dobson, una

unidad de medición de la cantidad de ozono, fue nombrada en su honor.

AGUJERO DE LA CAPA DE OZONO◦ En la primavera de 1985, científicos del British Antartic Survey que median niveles de

ozono en la atmósfera antártica revelaron que su nivel había bajado entre un 40 y un50 %. Cuando se destruye la mitad o más del ozono en la alta atmósfera, los científicoshablan de “agujero de ozono”.

◦ En octubre de 1987. el agujero de ozono sobre la Antártida tenía casi el tamaño de losEstados Unidos. Su profundidad equivalía a la altura del Monte Everest.

◦ La noticia del agujero de ozono fue publicada por primera vez en mayo de 1985, enuna revista científica británica. Desde entonces, el agujero reaparece cadaprimavera.

◦ Durante el largo y oscuro invierno antártico, fuertes vientos y temperaturas fríasdeterminan la formación de tenues nubes. En su superficie se producen de modonatural unas reacciones químicas. Cuando el Sol reaparece en primavera y suben lastemperaturas, esas reacciones provocan la destrucción del ozono.

◦ Los estudios realizados muestran que los niveles de ozono en la atmósfera antárticavarían de año en año. Pero se ha observado que en el agujero, en los últimos años, seva agrandando más de lo normal ( Figura 4 ). Los científicos han tomado muestras dela atmósfera dañada y han encontrado abundantes elementos químicos destructoresde ozono. Éstos son, al menos en gran parte, los responsables del. agujero

QUE ES UN FREÓN

◦ Freón es una marca de refrigerantes de DuPont. Estos refrigerantes están compuestos

por clorofluorocarbonos (CFC), productos dañinos para la capa de ozono, dado el

efecto de que al elevarse los CFC la descomponen.

◦ Es común referirse (aunque está mal empleado) a los siguientes refrigerantes como

freón:

◦ R-11 Freón-11: Triclorofluorometano, de fórmula CCl3F.

◦ R-12 Freón-12: Diclorodifluorometano, de fórmula CCl2F2

QUE ES UN HALON

◦ Los halones son compuestos formados por Bromo, Flúor y Carbono. Se caracterizan por

ser sustancias con gran capacidad de dañar la capa de ozono ya que contienen

bromo, que es el átomo más efectivo en la destrucción de ozono.

◦ Con respecto a su afección al medio ambiente, estas sustancias se caracterizan por

tener un poder de destrucción de la capa de ozono devastador, incluso mayor que el

que presentan los clorofluorocarburos (CFC).

◦ Ejemplos: El bromuro de metilo (Halón 1001) se utiliza como pesticida, el bromoformo

(Halón 1003) es un subproducto utilizado como desinfectante en la potabilización del

agua y el halón 1301 se introdujo como agente extintor de gas licuado a alta presión

QUE PRODUCTOS REEMPLAZAN A LOS CFC?

◦ En los últimos años se ha realizado un gran esfuerzo para encontrar alternativas a

los CFC. Dentro de ellas, las más estudiadas han sido los hidroclorofluorcarbouros

(HCFC) y los hidrofluorcarburos (HFC). Estas moléculas contienen, unidos a los átomos

de carbono, átomos de hidrógeno, cloro y/o flúor. Los radicales hidroxilo, 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 les confiere

algunas de las ventajosas propiedades de los CFC: baja reactividad y supresión de

fuego, buenos aislantes y disolventes y puntos de ebullición adecuados para su

empleo en ciclos de refrigeración. Algunos de los CFC han sido ya sustituidos 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.

Para la fabricación de aislantes de espumas de poliuretano se pueden

emplear CH3CFCl2 (HCFC-141b) o CF3CHCl2(HCFC-123) en vez de CCl3F (CFC-11).

◦ Las nuevas tecnologías consideran como sustitutos de los CFC a compuestos distintos

a los HCFC ni de los HFC. Como propelentes de aerosoles se pueden emplear tanto

isobutano como dimetil éter (mezclados con agua para disminuir su inflamabilidad).

Análogamente, los hidrocarburos han sustituido a los CFC como agentes para formar

burbujas en la fabricación de espumas. Las espumas rígidas, empleadas en el

aislamiento de las paredes de los refrigeradores, constituidas en un inicio por CFC-11 y

en la actualidad por HCFC-141b, serán reemplazadas en un futuro con paneles

rellenos de un material sólido y sellados al vacío. La industria electrónica está

sustituyendo a los CFC, empleados como disolventes para limpieza de los circuitos, por

limpiadores detergentes acuosos, o está desarrollando nuevos sistemas de impresión

que reduzca el número de etapas de limpieza necesarias.

◦ Colombia ingresó oficialmente como parte del Convenio de Viena mediante la

aprobación de la Ley 30 del 5 de marzo de 1990. Por otra parte, comenzó a hacer

parte del Protocolo de Montreal a partir de la expedición de la Ley 29 de 1992,

expedida por el Congreso de la República. Para la implementación del Protocolo de

Montreal, Colombia preparó su Programa País durante los años 1992, 1993 y 1994

con el liderazgo de la industria, lo que garantizó su compromiso en el desarrollo

posterior de las metas establecidas.

◦ Para cumplir con el cronograma establecido por el Protocolo de Montreal, los

países industrializados (generalmente enmarcados en el Artículo 2 del Protocolo)

se comprometieron a eliminar su consumo y producción desde enero de 1996.

Los países no industrializados (enmarcados en el Artículo 5 del Protocolo) deben

eliminar el 50 % en el 2005, el 85% en el 2007 y el 100% en el 2010.

◦ Colombia ha reducido un poco mas del 50% de su línea base correspondiente de los

clorofluorocarbonados desde diciembre de 2002, desde 1989 el país tiene prohibido el

uso de aerosoles comerciales con base en CFC y desde 1997 se prohibió la

fabricación e importación de refrigeradores domésticos con CFC

ENSEÑANZA◦ Es necesario evitar el uso de los CFC como los aerosoles de cosméticos, insecticidas o

pinturas, ya que destruyen o adelgazan la capa de ozono y le provocan alteraciones,

permitiendo así que los rayos ultravioleta causen cáncer de piel, cataratas, la

disminución de cultivos.

◦ Como alternativas se pueden tener en cuenta el minimizar el uso de productos con

CFC, elegir productos que posean compuestos con menor potencial de destrucción

de Ozono, tales como los hidroclorofluoro-carbonados (HCFC) o aquéllos que no

reaccionan con el ozono, como los hidrofluorocarbonados (HFC).