وضح لماذا طورت مركبات الكلور وفلور وكربون وفيم تستعمل، اهتم الإنسان بدراسة الكيمياء لما لعلم الكيمياء من أهمية كبيرة في حياتنا، فهو يساعد على فهم العلوم الأخرى، وحل المشاكل المختلفة التي يتعرض لها الإنسان في حياته، وعلم الكيمياء من العلوم الواسعة، فكل شئ أو عنصر في هذا الكون له كيمياء معينة تميزه عن غيره، ويوجد في الطبيعية التي نعيش فيها الكثير من العناصر الكيميائية التي يمكن الاستفادة منها في الكثير من مجتالات الحياة، ومنها مركبات الكلوروفلوروكربون، وفي هذا المقال سنقوم بشرح سؤال وضح لماذا طورت مركبات الكلوروفلوروكربون وفيم تستعمل.
صف تطور مركبات الكلوروفلوروكربون
تزداد التساؤلات عن سبب تطور استخدام مركبات الكلوروفلوروكربون في العديد من مجالات الحياة، وسبب تطور استخدامها هو زيادة انتاج الثلاجات التي نستخدمها في منازلنا، وفي بداية انتاجها تم استخدام غازات الأمونبا للتبريد، وهي غازات ضارة يمكن أن تتسرب وتؤذي أفراد الأسرة، لذلك قام العلماء بالبحث عن بديل آمن لاستخدامه في التبريد في الثلاجات فتم تطوير الكلوروفلوروكربون CFC، التي توصل إليها العالم توماس ميجلي، ويمكن استعمال مركبات الكلوروفلوروكربون في العديد من المجالات مثل:
- يتم استخدام مركبات الكلوروفلوروكربون في إطفاء الحرائق.
- صناعة المكيفات المنزلية، ويستخدم للتبريد في الثلاجات.
- يستخدم في علب البخاخات.
- يستخدم في تصنيع البوليمرات.
- يستخدم في تصنيع الدهانات.
- يتم استخدامه في مبيدات الحشرات.
- يستخدم للتبريد في السيارات.
- صناعة البلاستيك الرغوي “الإسفنج الصناعي”.
- تستخدم في دفع مكونات علب الرش في المصانع.
بدائل مركبات الكلوروفلوروكربون
نظراً لأن مركبات الكلوروفلوروكربون تعمل على تدمير طبقة الأوزون، فما زال البحث مستمراً عن بدائل لمركبات الكلوروفلوروكربون، فمركبات الكلوروفلوروكربون تستقر في الغلاف الجوي وتعمل تراكم نسب كبيرة من الكلور هناك، ومن المركبات التي يمكن استخدامها كبدائل لمركبات الكلوروفلوروكربون:
- مركبات الهيدروفلوروكربون، التي تتركز في الطبقة السفلية في الغلاف الجوي لفترات أقصر من مركبات الكلوروفلوروكربون.
- استخدام مركبات رباعي فلورو الإيثان، بديلاً عن مركب كلوروفلوروكربون في مكيفات هواء السيارات.
- استخدام المركبات الهيدروكربونية (مزيج من البروبان والأيزوبوتان) في أجهزة تبريد الهواء المتنقلة في مناطق الحرارة المرتفعة في أمريكا واستراليا، لأنها تتمتع بخصائص ومواصفات عالية وحرارة جيدة.
- استخدم مركب ثنائي كلوروفلورو الإيثان بدلًا عن مركب رباعي فلورو الإيثان بسبب تأثيره الأقل على أوزون طبقة الستراتوسفير وتغيير المناخ.
- قد يتم التخلص من استخدام مركب ثنائي كلوروفلورو الإيثان بشكل نهائي واستبداله بمواد أخرى لا تؤثر على أوزون طبقة الستراتوسفير أو المناخ مثل مركبات الهيدروفلوروولفين، حسب ما جاء في بروتوكول مونتريال.
العلاقة بين مركبات الكلوروفلوروكربون وطبقة الأوزون
بسبب تطور مركبات الكلوروفلوروكربون وانتشارمركبات الهيدروفلورو كربون، التي تتميز بأعمار أقصر في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي.ها بشكل واسع في العالم، فقد زاد خطرها على البيئة، فهي تشكل ضرراً كبيرة على طبقات الغلاف الجوي وخاصة طبقة الأوزون، وهي السبب في استنفاذ طبقة الأوزون في الستراتوسفير، فيمكن أن تعمل ذرة الكلور الحرة على تدمير جزيئات طبقة الأوزون، لأن عمر مركبات الكلوروفلوروكربون تقريباً من 20 سنة إلى 100 سنة، فتؤدي إلى تحلل طبقة الأوزون التي تعمل على حمايتنا من الأشعة فوق البنفسجية الضارة، وبالتالي تؤدي إلى ثقب الأوزون نظراً لاستعمالها في العديد من المجالات وبشكل واسع حول العالم.
ما العناصر الثلاثة الموجودة في مركبات الكلوروفلوروكربون
مركبات الكلوروفلوروكربون، هي مركبات عضوية تتكون من الكربون والفلور والكلور، وتجارياً تُعرف باسم “فريون”، وتحتوي على نسبة من الهيدروجين، وتتميز هذه المواد بأنها خاملة كيميائياً، وغير قابلة للاحتراق، وغير سامة ولكنها تضر طبقة الأوزون وتدمرها، فما زال العلماء يقومون بتطوير مركبات الكلوروفلوروكربون لتصبح صديقة للبيئة وآمنة.
لماذا فكر العلماء أن مركبات الكلوروفلوروكربون امنه للبيئه
اعتقد العلماء في البداية أن مركبات الكلوروفلوروكربون هي مركبات آمنة وصديقة للبيئة، دون الانتباه إلى أن زيادة استعمالها في الكثير من المجالات بشكل واسع حول العالم قد يؤدي إلى كارثة طبيعية، ونفسر سبب اعتقاد العلماء أن مركبات الكلوروفلوروكربون آمنة للبيئة وغير ضارة للأسباب التالية:
- اعتقاد العلماء أن مركبات الكلوروفلوروكربون لا ينتج عنها أي نوع من الملوثات.
- بسبب تكون مركبات الكلوروفلوروكربون من الكلور والفلور والكربون والهيدروجين، التي تُعد مواد خاملة وغير قابلة للاشتعال، وهي مستقرة وغير قابلة للتفاعل مع عناصر أخرى في الطبيعة، كما أنها عناصر غير سامة.
فسر سبب ازدياد تركيز CFC في الغلاف الجوي
تعمل مركبات الكلوروفلوروكربون على تدمير وتآكل طبقة الآوزون، لأن مركبات الكلوروفلوروكربون تعيش لفترات طويلة في الغلاف الجوي، فتستقر في طبقات الغلاف الجوي مسببة ضرراً كبيراً، ويمكننا تفسير ازدياد تركيز مركبات الكلوروفلوروكربون في الغلاف الجوي للأسباب التالية:
- الاحتباس الحراري.
- انخفاض طبقة الأوزون وتآكلها.
على الرغم من أن مركبات الكلوروفلوروكربون تستخدم في مجالات متعددة في حياتنا كأجهزة التبريد والتكييف وغيرها من الاستخدامات، ويعود ذلك إلى أن مركبات الكلوروفلوروكربون خاملة، وغير سامة، وغير قابلة للأشتعال، فاعتبرها العلماء مركبات صديقة للبيئة، إلا أنها تسبب ضرراً وحيداً وهو تدمير طبقة الأوزون بسبب استخدامها الواسع حول العالم، لذلك عمل العلماء على تطوير بدائل لاستخدامها بدلاً عن مركبات الكلوروفلوروكربون كما تعرفنا مسبقاً في مقالنا هذا، وقمنا بشرح سؤال وضح لماذا طورت مركبات الكلوروفلوروكربون وفيم تستعمل.