Флуорни съединения с практическа стойност бяха получени едва наскоро. Най-известното сред тях е дихлордифлуорметанът, който е по-добре познат под търговското си название фреон. От химичното му наименование проличава, че молекулата на фреона се състои от метан, в който и четирите водородни атома са заместени — два с хлорни и два с флуорни.
Фреонът е охлаждащо средство. Това означава, че той се употребява за поддържане на температура, по-ниска от температурата на околната среда. За да може едно вещество да служи като охлаждащо средство, то трябва да бъде газ, който под налягане лесно да се превръща в течност. (С други думи, температурата му на кипене не трябва да бъде много под 0°C.).
Ако такова вещество се постави в тръби под налягане, така че да се втечни, и след това налягането се отстрани, течността преминава в газ. При този процес става отнемане на топлина от околната среда (аналогично на начина, по който изпаряващата се вода охлажда кожата или изпаряващият се етилхлорид я замразява). Газът се втечнява и оставя да се изпари отново и това се повтаря многократно. Постепенно се отнема все повече топлина, която се отнася или от въздуха, или от течаща вода. По този начин съдържанието на един хладилник или стая или дори на голям вагон може да се държи при температура, по-ниска от стайната, а даже да се замрази.
Обикновено за тази цел се използуват неорганични течности като амоняк (температура на кипене –33°C) или серен двуокис (температура на кипене –10°C). И двете са доста евтини и все още намират приложение в големите промишлени охлаждащи съоръжения. При по-малки агрегати, като например домашните хладилници или климатичните инсталации, все по-често се използува фреон. Неговата температура на кипене е –29°C.
Въпреки че е по-скъп от неорганичните охлаждащи средства, фреонът има няколко много важни предимства. Амонякът и серният двуокис са доста отровни и миризмата им е твърде неприятна. Едно случайно изтичане от охлаждащата спирала би довело до много нежелани, а понякога и фатални последици. Освен това и амонякът, и серният двуокис действуват корозионно върху много метали. От друга страна, фреонът е без миризма, не е отровен и не действува корозионно. За разлика от повечето органични съединения той е напълно невъзпламеним, така че ни спестява дори опасността от пожар или експлозия.
Флуорсъдържащите органични съединения са перспективни. Атомите на хлора, брома и йода са доста големи и понякога не успяват да заместят всички водородни атоми в едно органично съединение. Или ако успеят, го постигат по свой начин. Флуорът обаче заема малко място в една молекула. (В действителност единственият атом, който заема по-малко пространство, е водородният атом.) Поради тази причина той лесно може да замести всичките водородни атоми. Съединенията, изградени само от въглеродни и флуорни атоми, се наричат перфлуоровъглероди.
Перфлуоровъглеродите са много по-стабилни от въглеводородите. Те по-малко се засягат от химикали или от топлина. Те не се разтварят във вода и трудно се разтварят в други съединения. Дълговерижните перфлуоровъглероди дават интересни пластмаси. Една такава пластмаса е приготвена от фирмата „Дюпон“ и е известна под търговското название тефлон (също и флуон). Тефлонът не се атакува дори от най-силните киселини, нито пък от нагряване до 325°C. Освен това той е отличен електричен изолатор.
Перфлуоровъглеродите сега се използуват като изкуствени каучуци, смазочни масла и като средства за гасене на пожари. Поставени в опаковки под налягане, при освобождаването си те излизат под формата на разбит крем, пяна за бръснене и др.
Най-важният въглеводород, съдържащ бром, е етиленбромидът. Това съединение се състои от два въглеродни атома, всеки от които е свързан с по един бромен атом. Етиленбромид се прибавя към оловния бензин за поглъщане на оловото. Обикновено при изгарянето на бензина оловните атоми се отлагат в двигателя и го повреждат. При наличието на етиленбромид оловните атоми се свързват с бромните атоми и образуват оловен бромид. При работната температура на двигателя оловният бромид се изпарява, излиза през ауспуха и оловните атоми се отстраняват.
Едно съединение, което се е използувало още по-отдавна, е йодоформът. То е жълто твърдо вещество с известна способност да убива микроби. С други думи, то е слаб антисептик. Навремето лекарите щедро сипеха йодоформ върху рани и бинтове. Силната миризма на йодоформ често изпълваше болниците и лекарските кабинети. Много хора не са забравили тази „болнична миризма“. Отчасти поради това йодоформът излезе от мода. Другата причина е, че бяха открити нови, по-добри начини за предпазване от инфекция.
Фреонът е охлаждащо средство. Това означава, че той се употребява за поддържане на температура, по-ниска от температурата на околната среда. За да може едно вещество да служи като охлаждащо средство, то трябва да бъде газ, който под налягане лесно да се превръща в течност. (С други думи, температурата му на кипене не трябва да бъде много под 0°C.).
Ако такова вещество се постави в тръби под налягане, така че да се втечни, и след това налягането се отстрани, течността преминава в газ. При този процес става отнемане на топлина от околната среда (аналогично на начина, по който изпаряващата се вода охлажда кожата или изпаряващият се етилхлорид я замразява). Газът се втечнява и оставя да се изпари отново и това се повтаря многократно. Постепенно се отнема все повече топлина, която се отнася или от въздуха, или от течаща вода. По този начин съдържанието на един хладилник или стая или дори на голям вагон може да се държи при температура, по-ниска от стайната, а даже да се замрази.
Обикновено за тази цел се използуват неорганични течности като амоняк (температура на кипене –33°C) или серен двуокис (температура на кипене –10°C). И двете са доста евтини и все още намират приложение в големите промишлени охлаждащи съоръжения. При по-малки агрегати, като например домашните хладилници или климатичните инсталации, все по-често се използува фреон. Неговата температура на кипене е –29°C.
Въпреки че е по-скъп от неорганичните охлаждащи средства, фреонът има няколко много важни предимства. Амонякът и серният двуокис са доста отровни и миризмата им е твърде неприятна. Едно случайно изтичане от охлаждащата спирала би довело до много нежелани, а понякога и фатални последици. Освен това и амонякът, и серният двуокис действуват корозионно върху много метали. От друга страна, фреонът е без миризма, не е отровен и не действува корозионно. За разлика от повечето органични съединения той е напълно невъзпламеним, така че ни спестява дори опасността от пожар или експлозия.
Флуорсъдържащите органични съединения са перспективни. Атомите на хлора, брома и йода са доста големи и понякога не успяват да заместят всички водородни атоми в едно органично съединение. Или ако успеят, го постигат по свой начин. Флуорът обаче заема малко място в една молекула. (В действителност единственият атом, който заема по-малко пространство, е водородният атом.) Поради тази причина той лесно може да замести всичките водородни атоми. Съединенията, изградени само от въглеродни и флуорни атоми, се наричат перфлуоровъглероди.
Перфлуоровъглеродите са много по-стабилни от въглеводородите. Те по-малко се засягат от химикали или от топлина. Те не се разтварят във вода и трудно се разтварят в други съединения. Дълговерижните перфлуоровъглероди дават интересни пластмаси. Една такава пластмаса е приготвена от фирмата „Дюпон“ и е известна под търговското название тефлон (също и флуон). Тефлонът не се атакува дори от най-силните киселини, нито пък от нагряване до 325°C. Освен това той е отличен електричен изолатор.
Перфлуоровъглеродите сега се използуват като изкуствени каучуци, смазочни масла и като средства за гасене на пожари. Поставени в опаковки под налягане, при освобождаването си те излизат под формата на разбит крем, пяна за бръснене и др.
Най-важният въглеводород, съдържащ бром, е етиленбромидът. Това съединение се състои от два въглеродни атома, всеки от които е свързан с по един бромен атом. Етиленбромид се прибавя към оловния бензин за поглъщане на оловото. Обикновено при изгарянето на бензина оловните атоми се отлагат в двигателя и го повреждат. При наличието на етиленбромид оловните атоми се свързват с бромните атоми и образуват оловен бромид. При работната температура на двигателя оловният бромид се изпарява, излиза през ауспуха и оловните атоми се отстраняват.
Едно съединение, което се е използувало още по-отдавна, е йодоформът. То е жълто твърдо вещество с известна способност да убива микроби. С други думи, то е слаб антисептик. Навремето лекарите щедро сипеха йодоформ върху рани и бинтове. Силната миризма на йодоформ често изпълваше болниците и лекарските кабинети. Много хора не са забравили тази „болнична миризма“. Отчасти поради това йодоформът излезе от мода. Другата причина е, че бяха открити нови, по-добри начини за предпазване от инфекция.
|
"Въглерод и Здраве" ===================== |
