氟里昂（freon）是氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称，因此又称“氟氯烷”或“氟氯烃”，可用符号“cfc”表示。氟里昂包括20多种化合物，其中最常用的是氟里昂-12（化学式ccl2f2），其次是氟里昂-11（化学式ccl3f）。氟里昂是一种性能优良的冷冻剂，在家用电冰箱和空调机中广泛使用。

简介

氟利昂几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称，主要是含氟和氯的烷烃衍生物，少数是环烷烃卤素衍生物，有的还含有溴原子。包括CCl3F（F-11）、CCl2F2（F-12）、CClF3（F-13）、CHCl2F（F-21）、CHClF2（F-22）、FCl2C－CClF2（F-113）、F2ClC－CClF2(F-114)、C2H4F2(F-152)、C2ClF5(F-115)、C2H3F3(F143)等等。以上氟里昂在常温下都是无色气体或易挥发液体，略有香味，低毒，化学性质稳定。其中最重要的是二氯二氟甲烷CCl2F2（F-12）。二氯二氟甲烷在常温常压下为无色气体；熔点－158℃，沸点－29.8℃，密度1.486克／厘米（－30℃）；稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚；与酸、碱不反应。二氯二氟甲烷可由四氯化碳与无水氟化氢在催化剂存在下反应制得，反应产物主要是二氯二氟甲烷，还有CCl3F和CClF3，可通过分馏将CCl2F2分离出来。

商业上用F-xyz(或R-xyz)表示氟利昂，其中x代表分子中碳原子数减1，当x为0时可省略；y代表氢原子数加1；z表示分子中的氟原子数。从与碳原子相连的总原子数中减去氟和氢原子数之和即可求得氯原子数。如果还含有溴原子，则需在数字后面加上字母 B及溴原子数。工业上重要的氟利昂是甲烷和乙烷的卤代物(见表)，其中最重要的是二氟二氯甲烷（R-12）、一氟三氯甲烷(R-11)和二氟一氯甲烷(R-22)，这三种产品的产量约占碳氟化合物总产量的80％～90％。氟利昂在常温下，除R-112及R-113为液体外，均为无色、无臭的不燃性气体。

生产方法

有氯代烃与氟化剂的置换法和甲烷的氟氯化法两种。由于用元素氟作氟化剂反应异常剧烈，工业上一般用氟化氢或氟化钙为氟化剂。

置换法

主要用于生产R-11、R-12、R-22、R-21、R-13、R-113和R-114等。此法有液相法和气相法两种：①液相法技术较成熟，温度易控制,副产物少,是工业上采用的主要方法。所用的卤化锑催化剂（见固体酸催化剂）寿命也较长（约1～2年，每2～3个月需进行一次再生和补充）。根据原料和目的产品的不同而采取不同的反应温度(一般为45～200℃)和压力(最高可达 3.5MPa)，以促使反应在均相下进行。不同的氯代烃原料可以制得不同的氟化合物，如以四氯化碳为原料，可以生产R-11和R-12；以三氯甲烷为原料，可以生产R-22；以四氯乙烯为原料可以生产R-113和R-114。反应生成物一般要经水洗、碱洗、干燥、压缩和蒸馏等后处理，才制得纯品。②气相法使用装有氟化铝、氟化铬和氟氧化铬催化剂的固定床反应器或流化床反应器，其后处理与液相法相似。

甲烷氟氯化法

以甲烷、氯气和氟化氢为原料，在催化剂存在下，一步合成氟氯甲烷（见图）。反应产物中主要含R-11、R-12，沸点较高的氟化物和氯化氢，经汽提塔使部分氟化合物再循环,剩余气体进入氯化氢蒸馏塔,脱除氯化氢后经水洗、中和、干燥和精馏，得到R-11和R-12成品。所用催化剂是金属氟化物或氯化物，载体为活性炭、硫酸铝或碳酸钡。反应温度为370～470℃，接触时间约4～10s。反应收率以甲烷计为96％～99％;以氯计为97％;以氟计为94％。该过程的优点是工艺过程较简单、产品纯度高。

用途

由于氟利昂化学性质稳定，具有不燃、无毒、介电常数低、临界温度高、易液化等特性，因而广泛用作冷冻设备和空气调节装置的制冷剂。

氟利昂制冷剂

氟里昂制冷剂大致分为3类。

一是氯氟烃类产品，简称CFC。主要包括R11、R12、R113、R114、R115、R500、R502等，由于对臭氧层的破坏作用以及最大，被《蒙特利尔议定书》列为一类受控物质。

二是氢氯氟烃类产品，简称HCFC。主要包括R22、R123、R141b、R142b等，臭氧层破坏系数仅仅是R11的百分之几，因此，目前HCFC类物质被视为CFC类物质的最重要的过渡性替代物质。在《蒙特利尔议定书》中R22被限定2020年淘汰，R123被限定2030年。

三是氢氟烃类：简称HFC。主要包括R134A、R125、R32、R407C、R410A、R152等，臭氧层破坏系数为0，但是气候变暖潜能值很高。在《蒙特利尔议定书》没有规定其使用期限，在《联合国气候变化框架公约》京都议定书中定性为温室气体。

专家表示：我们目前所使用的所有制冷剂全部都是氟里昂制品，非氟里昂制冷剂到目前为止还没有研发出来。政府明令禁止的是第一类氯氟烃类产品，对于氢氯氟烃类产品和氢氟烃类制冷剂，还要有相当长的一段使用时间。所以，消费者千万不要谈“氟”色变。

此外，也大量用作雾化剂的组分，但由于它可能破坏大气臭氧层，现已限制使用。氟利昂的另一重要应用是作聚氨酯、聚苯乙烯和聚乙烯等泡沫塑料的发泡剂。R-113、R-11与其他溶剂的混合物还广泛用于电子工业和航空工业中作为溶剂，在纺织工业中用作纺织染整助剂(如整理油剂和洗涤剂)。氟利昂还是生产氟树脂的原料。由R-22可以生产四氟乙烯；由R-113可以生产三氟氯乙烯。三氟溴甲烷和1,1,2,2-四氟-1，2-二溴乙烷是效果良好的灭火剂，1,1,1-三氟-二氯-二溴乙烷可作为麻醉剂。

危害

氟里昂是臭氧层破坏的元凶，它是本世纪20年代合成的，其化学性质稳定，不具有可燃性和毒性，被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂，广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。80年代后期，氟利昂的生产达到了高峰，产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前，全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年，所以排放的大部分仍留在大气层中，其中大部分仍然停留在对流层，一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂，在上升进入平流层后，在一定的气象条件下，会在强烈紫外线的作用下被分解，分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应，不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。

根据资料，2003年臭氧空洞面积已达2500万平方公里。臭氧层被大量损耗后，吸收紫外线辐射的能力大大减弱，导致到达地球表面的紫外线B明显增加，给人类健康和生态环境带来多方面的危害。据分析，平流层臭氧减少1%%，全球白内障的发病率将增加0.6-0.8%，即意味着因此引起失明的人数将增加1万到1.5万人。

由于氟里昂在大气中的平均寿命达数百年，所以排放的大部分仍滞留在大气层中，其中大部分停留在对流层，小部分升入平流层。

在对流层的氟里昂分子很稳定，几乎不发生化学反应。但是，当它们上升到平流层后，会在强烈紫外线的作用下被分解，含氯的氟里昂分子会离解出氯原子，然后同臭氧发生连锁反应（氯原子与臭氧分子反应，生成氧气分子和一氧化氯基；一氧化氯基不稳定，很快又变回氯原子，氯原子又与臭氧反应生成氧气和一氧化氯基……），不断破坏臭氧分子。

化妆品

女士爱美也会让全球变暖 “女士的爱美之心，也导致全球变暖。”昨2009年9月10日，来渝参加第11届科协年会的中国科学院院士、气象学家李崇银，在市气象局作关于“气候变化与和谐社会建设”的报告，对热门的天气话题进行了生动解释。 化妆品也是气候杀手？ “全球变暖的原因多种多样，除了我们熟悉的温室气体排放，还有很多。”李崇银说，汽车、飞机等交通工具的增多，空调的使用，城市热岛效应等，甚至连化妆品的使用，也在一定程度上造成了全球变暖。 李院士说，化妆品中含有氟利昂，其释放出来后上升进入平流层，如果没有强烈的光化学作用，就无法分解，从而破坏臭氧层，导致了紫外线辐射加强。所以，从一定程度上说，爱美之心也推动了全球变暖。“如今冰箱都已经禁止加氟利昂，找到了替代品，而化妆品的成分在不断更新。” 9月份为何还这么热？ 进入9月以来，眼看就要推开秋天的大门，重庆市天气却突然变脸，持续近十天高烧不退，市民质疑“这是不是也和全球变暖有关”？ 李教授说，虽然从短期看，天气比较热，但重庆多年来就有“秋老虎”肆虐的记录，追溯几十年、上百年，就发现不是什么大的异常了。 李教授说，全球增暖后，的确使天气变化更复杂，它可能加剧天气变化的影响，使其在某段时间表现得突出一些。但是，“全球变暖只是个大框框，每个极端天气都有更加详细的原因，还需要进一步研究。” 天气预报为啥老不准？ “不少人问我天气预报为什么老是报不准？”李院士说，其实，影响天气的原因很多，互相之间的关系也很复杂，各地地形地貌的差异，加上技术方面的原因，导致了天气预报的艰难。

李院士笑言，医生为病人诊断，资料数据都在，有的仍不能准确判断现有病情，更别说预测未来得什么病了，而天气还能比较准确地作出预报。

相关消息

2020年3月17日，英国《自然·通讯》杂志发表的一项气候科学研究发现，一些仍在使用的较老旧的应用装置排放的氟氯烃（CFC）可能超过此前估计。这些排放或将推迟南极臭氧洞的恢复，可能会让臭氧洞的恢复推迟六年，并向大气中释放相当于90亿公吨的CO2。