Холоди́льный аге́нт ( хладаге́нт )  — рабочее вещество (может являться жидкостью, газом и даже быть в твердом агрегатном состоянии) холодильной машины , которое при кипении (испарении, плавлении или даже сублимации) отнимает теплоту от охлаждаемого объекта и затем после сжатия передаёт её охлаждающей среде за счёт конденсации или иному фазовому переходу (воде, воздуху и т. п. ).

Хладагент является частным случаем теплоносителя . Важным отличием является использование теплоносителей в одном и том же агрегатном состоянии, в то время, как хладагенты обычно используют фазовый переход (кипение и конденсацию).

Основными холодильными агентами являются аммиак , фреоны (хладоны), элегаз и некоторые углеводороды . Следует различать хладагенты и криоагенты . У криоагентов нормальная температура кипения ниже, также к хладагентам предъявляются более высокие требования по взаимодействию с маслами компрессоров. В качестве холодильного агента при создании оксиликвита используется кислород.

Принципиальной разницей в использовании холодильных агентов в виде азота, гелия и т. д. является то, что жидкость расходуется и испаряется однократно (как правило, в атмосферу), то есть используется разомкнутый холодильный цикл. В холодильных машинах фреон или любая иная жидкость или газ работает по замкнутому циклу, сжимаясь при помощи компрессора , охлаждаясь в конденсаторе , расширяясь в дросселе или детандере, испаряясь в испарителе .

Обозначение

Обозначение хладагентов в форме R-# было предложено фирмой DuPont . Числа и буквы, стоящие на месте идентификационного номера, определяют молекулярную структуру холодильного агента.

Предельные углеводороды и их галогенные производные обозначаются буквой R с тремя цифрами после неё, то есть в виде R-xyz, где:

• x (сотни) равно числу атомов углерода, уменьшенному на единицу;
• y (десятки) равно числу атомов водорода, увеличенному на единицу;
• z (единицы) равно числу атомов фтора.

Например:

• Хладагент R-134a имеет 2 атома углерода, 2 атома водорода, 4 атома фтора, а суффикс «a» показывает, что изомер — тетрафторэтан .
• Серии R-400, R-500 обозначают смеси хладагентов.
• Изобутан имеет обозначение — хладагент R-600a и имеет 0 атомов фтора, 10 атомов водорода, 4 атома углерода, а суффикс «a» показывает, что это изомер.

Различным неорганическим соединениям присвоена серия 700, а идентификационный номер хладагентов, принадлежащих к этой серии, определяется как сумма числа 700 и молекулярной массы хладагента.

Например, для аммиака , химическая формула которого NH ₃ , имеем 1x14+3x1+700=717. Таким образом его обозначение — R-717.

Виды хладагентов

Вот неполный перечень холодильных агентов, использовавшихся на протяжении XIX-XX веков:

• воздух ;
• хлористый этил ;
• хлористый метил ;
• аммиак ;
• сернистый ангидрид ;
• углекислота ;
• закись азота ;
• этилен ;
• пропан и др.

В 1928 году Томас Мидгли синтезировал дифтордихлорметан CF ₂ Cl ₂ , вещество, полученное из метана (СН ₄ ), в молекуле которого четыре атома водорода заменили двумя атомами хлора и двумя атомами фтора . Вещество было названо «фреон-12» (1931 г.).

В 1987 году в мире было произведено 1 млн 300 тыс. тонн разных синтетических хладагентов, полученных замещением атомов водорода атомами хлора, фтора и брома в молекулах предельных углеводородов — метана , этана , пропана и бутана . Эти бесцветные, без запаха, безвредные для человека и химически стабильные вещества позволили достигать температур до −130 ºС. Синтетические хладагенты стали применяться также в качестве пропеллентов, эффективных растворителей, как эффективное средство пожаротушения, для получения пенопластов, полимеров и эластомеров, для ингаляций, в качестве высокоэффективного газового диэлектрика, в качестве тепло- и хладоносителей, флегматизаторов горючих веществ, в лазерах, для синтеза лекарственных веществ, масел, пестицидов, плёнок, средств защиты растений, красителей и т. п.

Свойства хладагентов

Молекулы синтетических хладагентов имеют высокую химическую стабильность. Они способны существовать в атмосфере Земли десятки и даже сотни лет. В семидесятых годах прошлого века метеозонды , запущенные в Антарктиде , зафиксировали в стратосфере Земли резкое снижение концентрации озона почти на 30 % («озоновые дыры»), там же обнаружили и молекулы синтетических хладагентов. Согласно одной из гипотез, под действием жесткого ультрафиолетового излучения атомы хлора и брома могут отделяться от молекул хладагентов и, поглощая атомарный кислород , разрушать озоновый слой Земли. В марте 1985 года в Вене по инициативе ООН была принята Конвенция по охране озонового слоя, а в 1987 году в Монреале подписан «Протокол по веществам, разрушающим озоновый слой» . В приложения к Монреальскому протоколу попали все хладагенты, в молекулах которых присутствовали атомы хлора и брома. Были определены потенциалы разрушения озонового слоя (ОРП) для хладагентов. Для обозначения хладагентов установлены международные стандарты, которые классифицируют хладагенты и обеспечивают их унифицированное наименование. Используются следующие основные стандарты:

• ISO/CD 817:2007 — «Хладагенты — обозначение и классификация безопасности»,
• ANSI/ASHRAE 34-2007 — «Обозначение и классификация безопасности хладагентов» .

Воздействие фреонов (хладонов) на человека .

Хладоны обладают общетоксичным действием. Поражают сердечно-сосудистую и нервную системы, вызывают развитие спазмов сосудов и стойкие нарушение микроциркуляции крови. У поражённых во время приступов отмечаются спазмы мышц. Липидорастворимы. Нарушают кальциевый обмен в организме. Некоторые из них накапливаются в организме. Особо опасны последствие острых и подострых отравлений, а также хронических отравлений. Поражают печень, а в следствие развития отравления и почки. Разрушают лёгочные мембраны, особенно при наличие примесей органических растворителей и четырёххлористого углерода — развиваются эмфиземы и рубцевание. В смесях с другими токсикантами резко увеличивают степень поражения организма! Хроническое воздействие и отравление средними и малыми концентрациями приводит к нарушениям в работе эндокринной системы и обмена веществ в организме.

Список хладагентов

• 1,1-Дифторэтан

См. также

• Криоагент

Примечания

Для улучшения этой статьи желательно : Проставить сноски , внести более точные указания на источники. Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники , подтверждающие написанное . После исправления проблемы исключите её из списка. Удалите шаблон, если устранены все недостатки.