chlorofluorouhlovodíky (CFC)

Podrobná charakteristika

Fluorochlorouhlovodíky (CFC) jsou organické sloučeniny obsahující chlór, fluór a uhlík. Jako freony jsou známy díky stejnojmennému obchodnímu názvu společnosti DuPont. Dnes se tato skupina látek nazývá spíše tvrdé freony. V tzv. měkkých freonech není na rozdíl od tvrdých freonů vodík plně nahrazen chlórem a fluorem (mají tedy zkratku HCFC a v této databázi je jim věnována samostatná stránka). Za normálních podmínek se jedná o plynné nebo nízkovroucí kapalné inertní látky bez barvy a buď bez zápachu, nebo jen s mírným etherickým zápachem. V přírodě se CFC přirozeně nevyskytují, byly vyvinuty v 30. letech 20. století jako náhrada za doposud používané chladící média (amoniak a oxid siřičitý). CFC se uměle připravují nahrazením atomů vodíku v molekulách alkanů atomy chlóru a fluoru. Freony odvozené od methanu se označují dvojčíselným kódem, zatímco ty odvozené od ethanu trojčíselným, který začíná jedničkou. V tomto kódu poslední číslo značí počet atomů fluoru v molekule, předposlední číslo pak počet zbývajících (nenahrazených) atomů vodíku zvětšený o jednotku.

Díky své chemické stálosti a snadné zkapalnitelnosti se po dlouhou dobu tvrdé freony jevily jako ideální chemické látky, které našly široké uplatnění především jako chladící médium, v klimatizacích a tepelných čerpadlech. Freonů 11 a 12 se hojně využívalo také jako hnacích plynů v aerosolových sprejích či jako nadouvadel při výrobě polystyrenu a polyuretanu. Freon 113 našel široké využití jako čisticí prostředek nebo rozpouštědlo, zejména v elektrotechnickém a elektronickém průmyslu. Tak tomu bylo až do 70. let minulého století, kdy poprvé vědci F. S. Rowland a M. J. Molina vystoupili s domněnkou, že freony poškozují ozónovou vrstvu Země, která chrání zemský povrch před tvrdým UV zářením. (Více viz část věnovanou výskytu v životním prostředí.)

Před rokem 1987 se látek CFC na světě spotřebovalo okolo 1,1 mil. tun ročně, podstatná část v hospodářsky vyspělých zemích (0,9 mil. tun, z toho v dnešní ČR přes 5.500 tun, tedy 0,5 % světové spotřeby). Téměř celé toto množství přecházelo do ovzduší.

Výroba a spotřeba CFC byla pro běžné účely v hospodářsky vyspělých státech včetně České republiky, již téměř úplně vyloučena 1. lednu 1996. Ovšem ve výjimečných případech, odůvodňovaných tak, že dosud nejsou k dispozici vhodné náhrady, jejich spotřeba dosud přetrvává na základě udělovaných výjimek. Jedná se například o některá použití ve zdravotnictví při léčbě chronických plicních onemocnění (léčivé přípravky pro léčbu astmatu – zde se celosvětově spotřebuje téměř 7.000 tun CFC), obrany státu, požární ochrany, v oblasti vědy a laboratorního použití. Také pro tyto výjimečné případy se v současné době celosvětově hledají vhodná náhradní řešení. V roce 2001 hospodářsky vyspělé země spotřebovaly pouhých 7.000 tun látek CFC.

Velkým problémem zůstává použití CFC v rozvojových zemích. Proces jejich vyloučení v těchto zemích byl zahájen až 1. července 1999 a je naplánován do r. 2010. Spotřeba CFC v těchto zemích poklesla z 200 000 tun v r. 1986 na 170 000 tun v r. 2001. Největšími spotřebiteli jsou Brazílie, Čína a Korejs Již od 70. Let minulého století se objevovala a stále objevuje snaha nahradit tvrdé freony CFC něčím méně škodlivým. Nejprve přišly na trh již výše zmiňované měkké freony, tzv. HCFC. HCFC měly být méně stabilní, což zvyšovalo pravděpodobnost jejich degradace ještě před dosažením ozónové vrstvy. Tyto domněnky se nepotvrdily a HCFC i přes veškerou dobrou vůli nadále dopravovaly do stratosféry velké množství chlóru. Řešením, zdá se, nejsou ani fluorované uhlovodíky HFC. Ty sice nepoškozují ozónovou vrstvu, ale zato jsou významným hráčem na poli skleníkových plynů. Nabízí se možnost návratu k tradičním chladícím mediím, amoniaku a oxidu siřičitému, která již nyní řada výrobců ve svých chladících zařízení opět používá.

Tvrdé freony v České republice vyráběla Spolchemie Ústí nad Labem. V celosvětovém měřítku pak s jejich výrobou byla spjata především nadnárodní společnost DuPont.