Nama : Noumi Campbel
NIM : K3318054
Kelas : B
Alternatif untuk Klorofluorokarbon (CFC)
PENGANTAR
Klorofluorokarbon atau biasa kita kenal dengan sebutan CFC memiliki masa hidup cukup lama di atmosfer. CFC ini berdampak merusak terhadap lapisan ozon yang dimiliki bumi. Studi oleh Lovelock pada awal 1970-an menunjukkan bahwa ada konsentrasi trichlorofluorometana (CFC-ll) di atmosfer, menunjukkan bahwa ia bisa bertahan lama seumur hidup atmosfer. CFC juga berkontribusi dalam pemanasan global. Pada akhir tahun 1970-an, penjualan CFC untuk digunakan pada alat-alat pendingin meningkat. Hingga akhirnya tahun 1998 produksi CFC dikurangi hingga 50 %.Beberapa upaya mulai dilakukan untuk mengganti CFC dengan bahan yang memiliki properti kinerja serupa dengan itu CFC serta toksisitas rendah, industri telah berfokus pada pengembangan dan penilaian hidroklorofluorokarbon (HCFC) dan hidrofluorokarbon (HFC). HCFC memiliki potensi penipisan ozon (ODP) yang jauh berkurang, dan HFC memiliki nol ODP dibandingkan dengan CFC.HCFC mulai digunakan sebagai pengganti CFC karena dinilai lebih ramah lingkungan. Senyawa utama yang terlibat dan nomor dalam sistem pengkodean internasional adalah sebagai berikut:
CFC codes: 11 = CFCh; 12 = CF2Ch; 113 = CF2CICFCh; 114 = CF2CICF2CI;
115 = CF3CF2CI
HCFC and HFC codes: 22 = CHF2Cl; 123 = CF3CHCh; 124 = CF3CHFCl; 125
=CF3CHF2; 134a=CF3CH~; 141b=CFChCH3; 152a= CHF2CH3.
Akronim lain: CTC = carbon tetrachloride (CCI4); MeClf = metil kloroform
(CH3CCb).
Potensi penipisan ozon (Ozon) didefinisikan sebagai rasio kondisi-mapan yang dihitung perubahan kolom ozon untuk setiap satuan massa gas yang diemisikan ke atmosfer relatif untuk penipisan yang disebabkan oleh emisi unit massa CFC-ll (CFCb). Demikian pula, potensi pemanasan global (GWP, atau HGWP, H singkatan dari Halocarbon) didefinisikan sebagai rasio perubahan fluks inframerah bersih kondisi-mapan yang dihitung yang memaksa di tropo- bola untuk setiap satuan massa halokarbon yang dipancarkan relatif sama untuk CFC-ll.
PENGGANTI CFC
A. 1,1,1, 2-Tetratluoroethane, CF3CH2F (HFC-134a)
Untuk mensintesis senyawa ini diperlukan hidrokarbon, hidrokarbon terhalogenasi, olefin, dan halo-olefin. Sedangkan reaksi yang digunakan meliputi penambahan HF pada substrat olefin, halogenasi dan halogen pertukaran, disproporsionasi, klorofluorinasi, isomerisasi, dan hidrogenolisis.
B. Trichloroethylene (TeE)
Rute paling langsung ke HFC-134a terdiri dari reaksi TCE dengan HF memproduksi CF3CH2CI (HCFC-133a) diikuti dengan penggantian sisa klorin dengan fluor.Aliran produk dari reaksi HCFC-133a dan HF mengandung sejumlah kecil dari olefin, seperti CF2 = CHCI. Ini mungkin beracun dan harus dikeluarkan dari produk. Berbagai metode dapat digunakan, satu proses yang melibatkan pengobatan dengan permanganat berair.
C. Tetrachloroethylene (Perkloretilen, PCE)
PCE diklorinasi in situ untuk menghasilkan heksakloroethane, yang kemudian bereaksi dengan HF dalam fase cair menggunakan antimon- konvensional berbasis katalis (biasanya antimon pentahalides), atau menggunakan fase uap sistem berbasis chrome, 18 awalnya untuk menghasilkan CF2CICFCh (CFC-113) dan / atau CF2CICF2CI (CFC-114).
Reaksi yang terjadi :
CCh=CCh + Ch ~ CChCCh
CCbCCb +3HF ~ CF2CICFCh + 3HCI
CF2CICFCh + HF ~ CF2CICF2CI + HCI
CF2CICFCh ~ CF3CCb
CF2CICF2CI ~ CF3CFCh
CF3CCb + HF ~ CF3CFCh + HCI
D. Perchloroethylene (PCE)
Sintesis langsung HCFC-123 dapat dicapai melalui reaksi yang dikatalisasi dari PCE dengan HF (Persamaan 13), menggunakan proses fase cair atau uap. 36,37 HF penambahan melintasi ikatan C = C di PCE (~ CFChCHCh), diikuti oleh halogen pertukaran untuk memberikan didominasi diklorotri- yang lebih stabil secara termodinamika fluoroetana (CF3CHCh versus CF2CICHFCl
E. Trichloroethylene (TCE)
Pendekatan berdasarkan TCE melibatkan persiapan awal HCFC-133a (CF3CH2CI), diikuti oleh monoklorinasi . Klorinasi baik ada maupun tidaknya garam logam telah terjadi dilaporkan suatu varian melibatkan pembentukan klorin in situ dengan memberi makan bersama 02, HCI, dan HCFC-133a di atas katalis Deacon nikel-pada-alumina pada suhu tinggi.46 Fotoklorinasi kimiawi dari HCFC-133a dengan selektivitas tinggi terhadap HCFC-123 dan minioverchlorination ibu ke CFC-113a juga telah dilaporkan.Keuntungan suhu rendah atau fotoklorinasi adalah produksi hanya satu dari isomer, yaitu HCFC-123, dengan sedikit peluang untuk isomerisasi. Gugus trifluoromethyl tampaknya stabil dalam kondisi ini.
F. Metode Miscellaneous
Ekuilibrasi berbagai substrat dapat menjadi metode yang berguna asalkan selectif kesesuaian dengan HCFC-123 yang diinginkan dapat diperoleh. Misalnya, terbentuk HCFC-123 ketika campuran CF3CCh dan CF3CH2CI (HCFC-133a) melewati kromium oksida pada suhu tinggi.
G. Pentafluoroethane, CF3CHFl (HFC-12S)
Prosedur sintetis yang telah dikembangkan untuk HCFC-123 terutama yang dimulai dari PCE juga dapat digunakan untuk sintesis dari HFC-125. Jelas, penambahan HF awal di seluruh ikatan rangkap PCE, diikuti oleh pertukaran semua klorin, menghasilkan HFC-125 dan jelas, jika HCFC-123 dan HCFC-124 tersedia, mereka dapat digunakan sebagai titik awal. Jika ini tidak memungkinkan, PCE dapat diolah dengan Ch dan HF untuk menghasilkan chloropentafluoroethane (CFC-115) diikuti oleh hidrogenolisis ikatan C-CI.
Reaksi yang terjadi :
CCh = CCh + 5HF ~ CF3CHF2 + 4HCI
CCh = CCh + Ch + 5HF ~ CF3CF2CI + 5HCI
CF3CF2CI + H2 ~ CF3CHF2 + HCI
Reaksi HF dengan tetrafluoroethylene atau chlorotrifluoroethylene berakhir chrome oxyfluoride pada suhu tinggi merupakan pilihan untuk sintesis HFC.
H. Dikloro.1.t1uoroetana, CFCbCIh (HCFC · 141b
Reaksi fase cair HF dengan metil kloroform (CH3CCh) di hadapannya dari tantalum halida telah dilaporkan mampu membawa HCFC-141b dengan selektivitas yang baik.Overfluorinasi dengan melanjutkan penggantian klorin di atas katalis aktif adalah komponen reaksi penting. Misalnya, pada 100 ° c dengan adanya Mo03, CH3CCIF2 (HCFC-142b) adalah produk utama.60 Reaksi fase cair serupa menggunakan garam timah atau organotin senyawa bersama dengan senyawa yang mengandung oksigen juga telah diklaim menghasilkan hasil yang dapat diterima dari HCFC-141 b. 61 Proses pertukaran halogen nonkatalitik melibatkan CH3CCh dan HF pada suhu di atas 100 ° c telah dijelaskan; kedua HCFC-141b dan HCFC-142b dapat diproduksi, tingkat kelebihan fluorinasi tergantung pada waktu tinggal.
I. Acetylene
Rute paling langsung ke HFC-152a adalah penambahan HF ke asetilena. Baik proses fase cair maupun fase uap tersedia. Banyak sistem katalitik dan perbaikan proses telah dilaporkan.Reaksi fase cair asetilena dengan HF di bawah tekanan dengan adanya BF364 atau FS03W5 pada suhu rendah menghasilkan HFC-152a dengan selektivitas tinggi. Penggunaan FS03H-SbF5 untuk meningkatkan penambahan HF pada 25 ° C juga menghasilkan produk yang sangat baik. Untuk mengatasi kehilangan katalis, ketika BF3 digunakan, KBF4 dapat digunakan.Dengan katalis ini, reaksi biasanya dilakukan dengan adanya FS03H atau asam perfluoroalkanesulfonic; selektivitas produk yang tinggi diklaim. Proses fase uap berdasarkan asetilena beroperasi pada kisaran suhu yang luas, yaitu, ambient menjadi sekitar 300 DC. Operasi suhu tinggi cenderung menghasilkan vinil fluorida dengan hilangnya HF dari produk yang diinginkan. Misalnya reaksi asetilen dengan HF di atas AIF3 menghasilkan HFC-152a sebagai produk utama di bawah 275 ° C sedangkan vinil fluorida adalah produk utama pada 307 ° C.68 Mengandung katalis yang sangat aktif pseudoboehmite, H3B03, dan secara opsional Fe203 beroperasi pada suhu maksimum dari 262 ° C telah dilaporkan memberikan hasil yang sangat baik dari HFC-152a.
J. Vinyl Chloride
Reaksi vinil klorida dengan HF menghasilkan HFC-152a (Persamaan 21) telah terjadi dijelaskan oleh beberapa simpatisan. Untuk proses fase uap, alumina berfluorida atau aluminium fluorida yang mengandung garam logam lainnya telah banyak digunakan. Chromium (lll) oksida yang didukung pada aluminium fluoride7o atau alumina71 telah terbukti menjadi katalis yang sangat baik, dan vanadium triklorida yang didukung pada karbon aktif, 72 serta penggunaan uap yang bermanfaat sebagai umpan bersama, juga telah dianjurkan.73 Fase cair prosedur dengan adanya SnC4 sebagai katalis dan distilasi produk di keberadaan HF anhidrat telah dilaporkan menghasilkan HFC-152a bebas dari vinil klorida.
K. DichloropentaDuoropropanes
Isomer posisi tertentu dari C3HFsCh telah menerima perhatian sebagai pengganti potensial untuk CFC-U3 dalam aplikasi pelarut dan pembersihan, yaitu, CF3CF2CHCh (HCFC-225ca) dan CF2CICF2CHFCI (HCFC-225cb).
APLIKASI
1. Pendinginan
Mungkin area aplikasi terbesar dari alternatif ini adalah dalam pendinginan dan
AC. Lemari es rumah dan hampir semua AC mobil menggunakan CFC-12 (CF2Ch) sebagai refrigeran. Alternatif utama adalah HFC-134a.HFC-125 juga telah dipertimbangkan dalam aplikasi di mana suhu lebih rendah dan pemulihan cepat diperlukan. Jadi, sementara HFC-
134a adalah pengganti yang dapat diterima, ini bukan pengganti drop-in untuk CFC-12 in
AC mobil.
2. Agen berbusa
Busa plastik kaku memiliki struktur seluler yang dibuat oleh bahan kimia atau
tindakan fisik dari zat peniup (berbusa). Busa ini memiliki isolasi yang sangat baik
properti. Busa poliuretan dan poliisosianurat diproduksi dengan menggunakan CFC-ll
sebagai bahan peniup yang tetap terperangkap di busa. Konduktivitas termal yang rendah
zat peniup ini juga berkontribusi pada sifat penyekat produk akhir.Pengganti yang diusulkan untuk pembuatan busa termasuk HCFC-123, HCFC-141b, dan HCFC- 22. Busa termoplastik, seperti yang berasal dari polistiren, digunakan dalam berbagai variasi aplikasi seperti karton telur, nampan daging, cangkir dan nampan sekali pakai. tidak seperti busa poliuretan, ini harus mengandung sangat sedikit, jika ada, zat peniup. CFC-12 umumnya telah digunakan sebagai bahan peniup dalam aplikasi ini. Alternatif yang mungkin telah disarankan untuk aplikasi ini termasuk HCFC-124, HCFC-22, HCFC-142b, HFC-134a, dan HFC-152a.
3. Pelarut
Bahan yang sering digunakan adalah CFC-113 (CF2CICFCh) dan metil kloroform (CH3CCh). Penggunaan terbesar yaitu pada pembersihan dan degreasing logam. Selain itu, mereka digunakan dalam berbagai aplikasi seperti penghapusan fluks solder, pengeringan papan sirkuit tercetak, degreasing semikonductors, dan cat serta formulasi aerosol, hanya untuk beberapa nama.
HCFC-141b dan HCFC-123, serta campuran dan azeotropnya, telah diusulkan untuk memenuhi beberapa aplikasi. Baru-baru ini, HCFCs-225 ca dan cb telah diusulkan sebagai kemungkinan pengganti CFC-113. Semua pengganti yang diusulkan untuk aplikasi ini masih mengandung klorin dan karenanya akan melayani hanya sementara sampai HFC yang memuaskan atau pengganti lain dapat ditemukan.
No comments:
Post a Comment