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　　消耗臭氧层物质ODS 认识臭氧 • 臭氧(O3)是氧气的同素异形体，在常温下，它是一种有特 殊臭味的淡蓝色气体。 • 中国作业场所接触限值：0.3mg/m³(=0.15ppm, MAC) 臭氧的分子结构 • 家用臭氧消毒柜外臭氧泄漏量不得超过0.2mg/m3 （1.5米 Ozone一词源自希腊语ozon，意为嗅 以外），消毒一个周期后残留浓度不得大于0.3mg/m3 • 动物试验表明，臭氧毒性的起点浓度为0.3ppm ，而人对 空气中臭氧可嗅知的浓度为0.02 ～0.04ppm 臭氧如何保护地球 • 臭氧主要存在于距地球表面20千米的同温层 下部的臭氧层中，含量约50ppm • 它吸收对人体有害的短波紫外线，防止其到达 地球，以屏蔽地球表面生物，不受紫外线 • 但随着工业发展，一些化学物质导致臭氧消耗 • 在南极上空已经发现臭氧层空洞 臭氧层保护地球免受紫外线侵害示意图 臭氧消耗原理 • 研究表明，人类排放的氯、溴卤代烃等 O3 O2 物质在紫外线作用下释放的Cl 自由基或Br 太阳 UV C原子 自由基可以与臭氧连锁反应 H 平流层 • 例如，一个Cl 自由基可以摧毁10万个臭 ClO 氟氯烃CFCs O 氧分子 Cl原子 H原子 • 人们把这些破坏大气臭氧层的物质称为 消耗臭氧层物质ODS （Ozone depleting 对流层 O2 substance） 臭氧消耗原理 以Cl为例的连锁反应方程式： CFCl3 + uv → CFCl2 + Cl Cl + O3 → ClO + O2 ClO + O3 → Cl + 2O2 Cl + O3 → ClO + O2 接下来的讨论都是围绕这个分子结构展开… 即烷烃被F, Cl, Br取掉后的各种物质 大部分的臭氧消耗物质由单个或多个Cl或Br （或及其组 合）取代四个碳键形成的物质，例如四氯化碳、溴基甲 烷等 常见的ODS CFCs 常见的氟氯烃类物质 CFC-11 CCl3F 三氯一氟甲烷 • CFCs为全氯氟烃的英文缩写，即碳键上所有的 CFC-12 CCl2F2 二氯二氟甲烷 CFC-13 CClF3 一氯三氟甲烷 氢元素均被卤素取代 CFC-113 CCl2FCClF2 三氯三氟乙烷 CFC-114 CClF2CClF2 二氯四氟乙烷 • 在CFC后标以化合物代码，可以代表不同的氯氟 CFC-115 CClF2CF3 一氯五氟乙烷 烃，其命名原则如右图 CFCs的命名原则 • 在一般条件下，氯氟烃的化学性质很稳定，在很 低的温度下会蒸发，因此是理想的制冷剂 • 中国已经禁止使用 常见的ODS Halons （溴氟烷烃，或称哈龙） • 通过破坏燃烧或爆炸的复杂的化学反应到达灭火目 的，曾经用于灭火剂，已经禁止使用 • 哈龙在大气中的存活寿命长达数十年，它在平流层 中对臭氧层的破坏作用将持续几十年甚至更长时间 • 哈龙的耗损臭氧能力比氯氟烃要大3 ～10倍，并能 引起温室效应，对气候变暖的作用较大 什么是ODP • ODP Ozone Depleting Potential 臭氧消耗潜 能值：他是以制冷剂R11 （即CFC-11）的臭 氧消耗量为为基准的一个当量，即R11的 ODP=1 • 随GWP （气候变暖潜势）等信息标注于制冷 剂等产品包装或说明书上 • ODP越低越好，环保型制冷剂R134a的 ODP=0 国际公约与中国法规 • 保护臭氧层维也纳公约 • 关于耗损臭氧层物质的蒙特利尔议定书 • 消耗臭氧层物质管理条例国务院令573 号 • 中国受控消耗臭氧物质清单 该清单基本是与国际公 约一致行动方案，它吧臭氧 消耗物质分为8个大类，并 列出了每种物质的分子式、 ODP值、以及禁止使用的 日期 摘自 《中国受控消耗臭氧物质清单》2010 类别 用途 禁用情况 是理想的制冷剂 第一类 做罐装发胶、杀虫剂的气雾剂 CFCs (Chlorofluorocarbon) 刷线路板的清洗 全氯氟烷烃（或叫氯氟化碳） 塑料泡沫材料的发泡剂 第二类 Halon 溴氟烷烃（哈龙） 灭火剂 农业上的熏蒸剂、杀虫剂 已禁用 第三类 油脂、蜡、橡胶、醋酸纤维的溶剂 （特殊用途除外） 1,1,1-Trichloroethane 染料、香料的萃取剂等 1,1,1-三氯乙烷（甲基氯仿） 金属表面的脱油 有机物的氯化剂 第四类 香料的浸出剂、纤维的脱脂剂、粮食的 Tetrachloromethane 蒸煮剂、药物的萃取剂有机溶剂 四氯化碳 织物的干洗剂 第五类 HBFCs (Hydrobromofluorocarbons) 含氢溴氟烷烃 信息不详 已禁用 第六类 Bromochloromethane 灭火剂 溴氯甲烷 或四氯化碳的部分替代作用 第七类 Methyl Bromide 已禁用 甲基溴 （特殊用途除外） 第八类 HCFCs (Hydrochlorofluorocarbons) CFC第一阶段替代物 2030年完全淘汰 含氢氯氟烷烃 臭氧消耗量比CFC低许多 氟利昂与制冷剂 • 氟利昂，又名氟里昂，名称源于英文Freon ，它是一个由美国杜邦公司注册的制冷剂 商标，此氟（Freon）非彼氟(F) • 在中国，一般将其定义为饱和烃（主要指甲烷、乙烷和丙烷）的卤代物的总称，按照 此定义，氟利昂可分为CFC、HCFC、HFC等4 类 • 有些学者仅将氟利昂定义为CFC制冷剂；在部分资料中氟利昂仅指二氯二氟甲烷 （CCl₂F₂，即R12） • 制冷剂(Refrigerant) 通常以R+数字为标号，例如R11, R12, R134a • 因此，并不是所有的氟利昂都是臭氧消耗物质，消耗臭氧的更不是氟 制冷剂编号规则 了解制冷剂的编号规则更有助我们选择环保的制冷剂 • 基本规则与前面CFC编号一致，如右图 • 如CCl F ：R11(CFC-11)；CHF CHF ：R134 3 2 2 • 后面加字母区分同分异构体，如R134a • R400开头为非共沸混合物，R500开头为共沸混合物 或者，如果以CmHnFxCly表示制冷剂，其 编号为 : R(m-1)(n+1) (x) 环保型制冷剂HFCs 氢氟烃类H