क्लोरोफ्लोरोकार्बन

क्लोरोफ्लोरो कार्बन (CFCs) और हाइड्रोक्लोरोफ्लोरोकार्बन (HCFCs) पूरी तरह या आंशिक रूप से हैलोजेनेटेड हाइड्रोकार्बन  हैं, जिनमें कार्बन (C), हाइड्रोजन (H), क्लोरीन (Cl) और  फ्लोरीन (F) होते हैं, जो  मीथेन, ईथेन  और  प्रोपेन  के वाष्पशील यौगिक के रूप में उत्पादित होते हैं। उन्हें सामान्य रूप से  ड्यूपॉन्ट  ब्रांड नाम फ़्रीऑन के नाम से भी जाना जाता है।

सबसे सामान्य प्रतिनिधि डाइक्लोरोडिफ्लोरोमीथेन (R-12 या  फ़्रीऑन-12) होते है। तथा कई सीएफसी व्यापक रूप से  प्रशीतक, प्रणोदक (एयरोसोल  अनुप्रयोगों में) और  सॉल्वैंट्स  के रूप में उपयोग किए जाते हैं। क्योंकि सीएफसी ऊपरी  वायुमंडल  में ओजोन की कमी में योगदान करते हैं, ऐसे यौगिकों के निर्माण को  मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल  के तहत चरणबद्ध किया गया है, और उन्हें R-410A  और  R-134a  सहित हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (एचएफसी)। जैसे अन्य उत्पादों के साथ प्रतिस्थापित किया जा रहा है।

संरचना, गुण और उत्पादन
सरल ऐल्केनों की तरह, CFCs में कार्बन चतुष्फलकीय  सममिति के साथ आबंधित होता है। क्योंकि फ्लोरीन और क्लोरीन परमाणु हाइड्रोजन और एक दूसरे से आकार और प्रभावी आवेश में बहुत भिन्न होते हैं, तथा मीथेन-यौगिक सीएफसी सही टेट्राहेड्रल समरूपता से विचलित होते हैं।

CFCs और HCFCs के भौतिक गुणों को हलोजन  परमाणुओं की संख्या और पहचान में परिवर्तन से समस्वरणीय किया जा सकता है। सामान्य से वे अस्थिर होते हैं, लेकिन अपने जनक अल्केन्स से कम होते हैं। तथा घटी हुई अस्थिरता को  हलाइड्स द्वारा उत्प्रेरित आणविक ध्रुवीयता के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, जो आणविक पारस्परिक क्रिया को प्रेरित करता है। तथा इस प्रकार मीथेन -161 डिग्री सेल्सियस पर उबलता है, जबकि फ्लोरोमेथेन -51.7 (CF2H2) और -128 डिग्री सेल्सियस (CF4) के बीच उबलता है।

सीएफसी के क्वथनांक अभी भी अधिक होते हैं, क्योंकि क्लोराइड फ्लोराइड की तुलना में अधिक ध्रुवीकरण योग्य होता है। तथा उनकी ध्रुवीयता के कारण CFC उपयोगी विलायक होते हैं, और उनके क्वथनांक उन्हें प्रशीतक के रूप में उपयुक्त बनाते हैं। CFCs, मीथेन की तुलना में बहुत कम ज्वलनशील होते हैं, आंशिक रूप से क्योंकि उनमें C-H बन्ध कम होते हैं और आंशिक रूप से क्लोराइड और ब्रोमाइड्स के स्थिति में स्रावित हलाइड मुक्त रेडिकल्स को शांत करते हैं, जो आग की लपटों को बनाए रखते हैं।

CFCs का घनत्व उनके संगत एल्केन्स से अधिक होता है। तथा सामान्य रूप से इन यौगिकों का घनत्व क्लोराइड की संख्या से संबंधित होता है।

सीएफ़सी और एचसीएफसी सामान्य रूप से क्लोरीन युक्त मीथेन और एथेन से प्रारम्भ होने वाले हैलोजन विनिमय द्वारा निर्मित होते हैं। उदाहरण क्लोरोफार्म  से  क्लोरोडिफ्लोरोमीथेन  का संश्लेषण होता है।
 * HCCl3 + 2 HF → HCF2Cl + 2 HCl

ब्रोमिनेटेड यौगिक हाइड्रोक्लोरोफ्लोरोकार्बन की मुक्त मौलिक प्रतिक्रियाओं द्वारा उत्पन्न होते हैं, C-H बन्ध को C-Br बन्ध के साथ परिवर्तित होते हैं। निर्मित पदार्थ 2-ब्रोमो-2-क्लोरो-1,1,1-ट्राइफ्लुओरोइथेन हैलोथेन का निदर्शी उत्पादन होता है।
 * CF3CH2Cl + Br2 → CF3CHBrCl + HBr

अनुप्रयोग
CFCs और HCFCs का उपयोग उनकी कम विषाक्तता, प्रतिक्रियाशीलता और ज्वलनशीलता के कारण विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है। मीथेन और ईथेन पर आधारित फ्लोरीन, क्लोरीन और हाइड्रोजन के प्रत्येक क्रम परिवर्तन की जांच की गई है और अधिकांश का व्यवसायीकरण किया गया है। तथा इसके अतिरिक्त कई उदाहरण कार्बन की उच्च संख्या के साथ-साथ ब्रोमीन युक्त संबंधित यौगिकों के लिए जाने जाते हैं। उपयोग में प्रशीतक द्रव्य,  धमन कर्मक, औषधीय अनुप्रयोगों में एरोसोल प्रणोदक और घटते सॉल्वैंट्स के रूप मे सम्मिलित होते हैं।

टेट्राफ्लोराइथिलीन के पूर्ववर्ती के रूप में वार्षिक अरबों किलोग्राम क्लोरोडीफ्लोरोमीथेन का उत्पादन किया जाता है, जिसे मोनोमर  टेफ्लॉन में परिवर्तित किया जाता है।

यौगिकों के वर्ग, नामपद्धति

 * क्लोरोफ्लोरोकार्बन (CFCs): जब मीथेन और ईथेन से प्राप्त किया जाता है, तो इन यौगिकों के सूत्र CClmF4−m और C2ClmF6−m होते हैं, जहां m शून्य नहीं होता है।
 * हाइड्रो-क्लोरोफ्लोरोकार्बन (HCFCs): मीथेन और ईथेन से प्राप्त होने पर इन यौगिकों का सूत्र CClmFnH4−m−n और C2ClxFyH6−x−y होता है, जहां m, n, x और y शून्य नही होते हैं।
 * और ब्रोमोफ्लोरोकार्बन  में सीएफ़सी और एचसीएफसी के समान सूत्र होते हैं लेकिन इसमें ब्रोमीन भी शामिल होता है।
 * ब्रोमोफ्लोरोकार्बन में CFCs और HCFCs के सूत्र समान होते हैं, लेकिन इसमें ब्रोमीन भी सम्मिलित होता है।
 * हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (HFCs): जब मीथेन, ईथेन, प्रोपेन और ब्यूटेन से प्राप्त किया जाता है, तो इन यौगिकों के संबंधित सूत्र CFmH4−m, C2FmH6−m, C3FmH8−m, और C4FmH10−m होते हैं, जहाँ m शून्य नही होता है।

अंकन प्रणाली
फ्लोरिनेटेड एल्केन्स के लिए एक विशेष अंकन प्रणाली का उपयोग किया जाता है, जो फ़्रेयॉन-, R-, CFC- और HCFC- के साथ पहले से जुडा हुआ होता है, जहां सबसे दाहिना मान फ्लोरीन परमाणुओं की संख्या को सूचित करता है, तथा बाईं ओर का अगला मान हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या 1 है। और बाईं ओर का अगला मान एक कम कार्बन परमाणुओं की संख्या होती है (शून्य नहीं बताया गया है), और शेष क्लोरीन परमाणु होते हैं।

उदाहरण के लिए, फ़्रेयॉन-12, एक मीथेन यौगिक (केवल दो संख्या) को सूचित करता है, जिसमें दो फ्लोरीन परमाणु (दूसरा 2) और कोई हाइड्रोजन (1-1=0) नहीं होता है। इसलिए यह CCl2F2 होता है।

एक अन्य समीकरण जिसे CFC/R/फ़्रेयॉन वर्ग के यौगिकों का सही आणविक सूत्र प्राप्त करने के लिए लागू किया जा सकता है, उसी संख्या को लेना और उसमें 90 को जोड़ना होता है। तथा परिणामी मान पहले अंक के रूप में कार्बन की संख्या देता है, दूसरा अंक हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या देता है, और तीसरा अंक फ्लोरीन परमाणुओं की संख्या देता है। तथा शेष अन्य पर अस्पष्टीकृत रूप से कार्बन बन्ध क्लोरीन परमाणुओं द्वारा अधिकृत कर लिया गया है। इस समीकरण का मान सदैव एक तीन अंकीय संख्या होती है। तथा CFC-12 का एक सरल उदाहरण है, जो 90+12=102 -> 1 कार्बन, 0 हाइड्रोजन, 2 फ्लोरीन परमाणु, देता है और इसलिए 2 क्लोरीन परमाणु जिसके परिणामस्वरूप CCl2F2 होता है। उपरोक्त पैराग्राफ में वर्णित विधि की तुलना में आणविक संरचना को कम करने की इस विधि का मुख्य लाभ यह है, कि यह अणु के कार्बन परमाणुओं की संख्या को प्रदान करता है।

ब्रोमीन युक्त फ़्रेयॉन को चार संख्याओं द्वारा दर्शाया जाता है। आइसोमर्स, जो ईथेन और प्रोपेन यौगिक के लिए सामान्य होता हैं, तथा संख्याओं के बाद अक्षरों द्वारा इंगित किए जाते हैं।

प्रतिक्रियाएं
CFCs की प्रकाश रासायनिक प्रतिक्रिया सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रिया  होती है। तथा C-Cl बन्ध का प्रतिरूप-प्रेरित विखंडन होता है।
 * CCl3F → CCl2F. + Cl.

क्लोरीन परमाणु जिसे अधिकांश Cl के रूप में लिखा जाता है, क्लोरीन अणु (Cl2) से बहुत भिन्न गतिविधि करता है। मौलिक Cl ऊपरी वायुमंडल में लंबे समय तक रहता है, जहां यह ओज़ोन के O2 में रूपांतरण को उत्प्रेरित करता है। तथा ओजोन UV-B विकिरण को अवशोषित करता है, इसलिए इसकी कमी इस उच्च ऊर्जा विकिरण को पृथ्वी की सतह तक पहुंचने की अधिक अनुमति प्रदान करती है। ब्रोमीन परमाणु और भी अधिक कुशल उत्प्रेरक होते हैं। इसलिए ब्रोमिनेटेड  CFCs को भी विनियमित किया जाता है।

ग्रीनहाउस गैसों के रूप में प्रभाव
ओजोन रिक्तीकरण में उनके हिस्से के कारण मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल के माध्यम से CFCs को चरणबद्ध किया गया था।

CFCs के वायुमंडलीय प्रभाव ओजोन-क्षयकारी रसायनों के रूप में उनकी भूमिका तक ही सीमित नहीं होते हैं। अवरक्त विकिरण अवशोषण बन्ध उस तरंग दैर्ध्य पर गर्मी को पृथ्वी के वायुमंडल से बाहर निकलने से रोकते हैं। 7.8-15.3 µm के वर्णक्रमीय क्षेत्र में C-F और C-Cl बंधों से CFCs के सबसे जटिल अवशोषण बन्ध होते हैं, इसीलिए इस क्षेत्र को अन्दर के वातावरण सापेक्ष पारदर्शिता के कारण वायुमंडलीय खिड़की के रूप में भी जाना जाता है। CFC अवशोषण बन्ध की शक्ति और तरंग दैर्ध्य पर वातावरण की एकमात्र संवेदनशीलता जहां CFCs (वास्तव में सभी सहसंयोजक फ्लोरीन यौगिक) विकिरण को अवशोषित करते हैं तथा CFCs और अन्य गैर-प्रतिक्रियाशील फ्लोरीन युक्त गैसों जैसे पेरफ्लूरोकार्बन,  हाइड्रोफ्लोरोकार्बन,  हाइड्रोक्लोरोफ्लोरोकार्बन,  ब्रोमोफ्लोरोकार्बन, SF6, और NF3 से उच्च  ग्रीनहाउस प्रभाव उत्पन्न करता है। यह वायुमंडलीय खिड़की अवशोषण प्रत्येक विशेष CFC की कम सांद्रता से तेज होता है। क्योंकि CO2 उच्च सांद्रता और कुछ अवरक्त अवशोषण बन्ध के साथ संतृप्ति के निकट होता है, जो विकिरण बजट और इसलिए ग्रीनहाउस प्रभाव में CO2 एकाग्रता में परिवर्तन के प्रति कम संवेदनशील होता है। तापमान में वृद्धि अधिकांश रूप से पर लघुगणकीय होती है।  इसके विपरीत CFCs की कम सांद्रता उनके प्रभाव को द्रव्यमान के साथ रैखिक रूप से बढ़ाने की अनुमति देती है। ताकि क्लोरोफ्लोरोकार्बन ग्रीनहाउस मे गैसें हों, जिनमें CO2 की तुलना में  ग्रीनहाउस प्रभाव  को बढ़ाने की बहुत अधिक क्षमता उपस्थित हो।

समूह वातावरण पर अपने प्रभाव को कम करने के लिए विरासती सीएफ़सी का सक्रिय रूप से निपटान कर रहे हैं।

नासा के अनुसार 2018 में  CFC प्रतिबंध के परिणामस्वरूप ओजोन परत में छेद ठीक होना प्रारम्भ हो गया है।

इतिहास
कार्बन टेट्राक्लोराइड (CCl4) का उपयोग आग बुझाने वाले यंत्रों और कांच के अग्निरोधी ग्रेनेड में उन्नीसवीं शताब्दी के उत्तरार्ध से द्वितीय विश्व युद्ध  के अंत तक किया गया था। सैन्य विमानों पर आग के बुझाने के लिए क्लोरोअल्केन्स के साथ प्रयोग कम से कम 1920 के दशक में प्रारम्भ हुआ। फ्रीऑन CFCs के एक समूह के लिए एक व्यापारिक नाम है, जो मुख्य रूप से प्रशीतक के रूप में उपयोग किया जाता है, लेकिन अग्निशमन और  वायु विलय  के डिब्बे में प्रणोदक के रूप में भी इसका उपयोग होता है। ब्रोमोमीथेन का व्यापक रूप से एक फ्यूमिगेंट के रूप में उपयोग किया जाता है। डाइक्लोरोमीथेन एक बहुमुखी औद्योगिक विलायक होते है।

बेल्जियम के वैज्ञानिक फ्रेडरिक स्वार्ट्स ने 1890 के दशक में CFCs के संश्लेषण का संचालन किया था। उन्होंने CFC-11 (CCl3F) और CFC-12 (CCl2F2) को संश्लेषित करने के लिए फ्लोराइड के साथ कार्बन टेट्राक्लोराइड में क्लोराइड को बदलने के लिए एक प्रभावी विनिमय कारक विकसित किया।

1920 के दशक के अंत में थॉमस मिडगली जूनियर ने संश्लेषण की प्रक्रिया में सुधार किया। तथा अमोनिया (NH3), क्लोरोमेथेन (CH3Cl), और  सल्फर डाइऑक्साइड (SO2) को बदलने के लिए प्रशीतक के रूप में CFC का उपयोग करने के प्रयास का नेतृत्व किया, जो जहरीले होते हैं, लेकिन उनके उपयोग सामान्य थे। एक नए प्रशीतक की खोज में यौगिक के लिए आवश्यकताएं थीं। कम क्वथनांक, कम विषाक्तता, और सामान्य रूप से गैर-प्रतिक्रियाशील होना।  अमेरिकन केमिकल सोसायटी  के लिए एक प्रदर्शन में, मिडगली ने 1930 में गैस की एक सांस अंदर खींचकर और एक मोमबत्ती को बुझाने के लिए इसका उपयोग करके इन सभी गुणों को बहुत ही अच्छे तरह से प्रदर्शित किया।

वाणिज्यिक विकास और उपयोग
द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, सैन्य विमानों में विभिन्न क्लोरोअल्केन्स मानक उपयोग में थे, हालांकि ये प्रारम्भिक हल अत्यधिक विषाक्तता से पीड़ित थे। फिर भी युद्ध के बाद वे धीरे-धीरे नागरिक उड्डयन में भी अधिक सामान्य हो गए। 1960 के दशक में, फ्लोरोअल्केन्स और ब्रोमोफ्लोरोअल्केन्स उपलब्ध हो गए और जल्द ही अत्यधिक प्रभावी अग्निशमन पदार्थ के रूप में पहचाने जाने लगे। ब्रोमोट्रिफ्लोरोमीथेन 1301 के साथ बहुत प्रारंभिक शोध अमेरिकी सशस्त्र बलों के तत्वावधान में किया गया था, जबकि  ब्रोमोक्लोरोडिफ्लोरोमीथेन 1211 को प्रारम्भ में मुख्य रूप से ब्रिटेन में विकसित किया गया था। तथा 1960 के दशक के अंत तक वे कई अनुप्रयोगों में मानक थे, जहां पानी और शुष्क-पाउडर बुझाने वालों ने कंप्यूटर कमरे, दूरसंचार स्विच, प्रयोगशालाओं, संग्रहालयों और कला संग्रहों सहित संरक्षित संपत्ति को नुकसान का खतरा उत्पन्न किया था। जो 1970 के दशक में युद्धपोतों के साथ प्रारम्भ करते हुए, ब्रोमोफ्लोरोअल्केन्स को भी धीरे-धीरे सीमित स्थानों में गंभीर आग को कम करने के साथ जुड़े हुए थे, जिसमें कर्मियों को न्यूनतम ख़तरा था।

1980 के दशक के प्रारंभ तक, ब्रोमोफ्लोरोअल्केन्स विमान, जहाजों और बड़े वाहनों के साथ-साथ कंप्यूटर सुविधाओं और दीर्घाओं में सामान्य उपयोग में होते थे। हालाँकि, ओजोन परत पर क्लोरोअल्केन्स और ब्रोमोअल्केन्स के प्रभाव के बारे में चिंता व्यक्त की जाने लगी थी। क्योकि  ओजोन परत के संरक्षण के लिए वियना सम्मेलन  में ब्रोमोफ्लोरोअल्केन्स को सम्मिलित नहीं किया गया था, जैसा कि उस समय सोचा गया था, कि अग्निशमन प्रणालियों का आपातकालीन निर्वहन एक महत्वपूर्ण प्रभाव उत्पन्न करने के लिए मात्रा में बहुत छोटा था, और प्रतिबंध के लिए मानव सुरक्षा के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण था।

विनियमन
1970 के दशक के उत्तरार्ध से, ओजोन परत पर उनके विनाशकारी प्रभावों के कारण सीएफसी के उपयोग को अत्यधिक विनियमित किया गया है। अपने इलेक्ट्रॉन कैप्चर डिटेक्टर  के विकास के बाद, जेम्स लवलॉक  हवा में सीएफसी की व्यापक उपस्थिति का पता लगाने वाले पहले व्यक्ति थे, जिन्होंने  आयरलैंड  में सीएफसी-11 के 60 पीपीटी के मोल अंश का पता लगाया। तथा  1973 में समाप्त होने वाले एक स्व-वित्तपोषित अनुसंधान अभियान में, लवलॉक ने आर्कटिक और अंटार्कटिक दोनों में सीएफसी-11 को मापने के लिए, एकत्र किए गए 50 वायु नमूनों में से प्रत्येक में गैस की उपस्थिति का पता लगाया और निष्कर्ष निकाला कि सीएफसी पर्यावरण के लिए खतरनाक नहीं हैं।

हालांकि प्रयोग ने वातावरण में सीएफसी की उपस्थिति पर पहला उपयोगी डेटा प्रदान किया। सीएफ़सी से होने वाले नुकसान की खोज शेरी रोलैंड  और  मारियो मोलिना  ने की, जिन्होंने लवलॉक के काम के विषय पर एक व्याख्यान सुनने के बाद शोध प्रारम्भ किया था।, जिसके परिणामस्वरूप 1974 में संयोजन का सुझाव देने वाला पहला प्रकाशन हुआ। यह पता चला कि सीएफ़सी के सबसे आकर्षक में से एक विशेषताएं—उनकी निम्न प्रतिक्रियाशीलता—उनके सबसे विनाशकारी प्रभावों की कुंजी होती है। CFCs की प्रतिक्रियाशीलता की कमी उन्हें एक जीवन काल प्रदान करती है, जो 100 वर्ष से अधिक हो सकती है, तथा जिससे उन्हें ऊपरी  समताप मंडल  में फैलने का समय मिलता है। एक बार समताप मंडल में, सूर्य का  पराबैंगनी  विकिरण काफी मजबूत होता है जिससे C-Cl बन्ध के  होमोलिसिस  दरार का कारण बनता है। 1976 में, विषाक्त पदार्थ नियंत्रण अधिनियम के तहत, EPA ने CFC और एयरोसोल प्रणोदकों के व्यावसायिक निर्माण और उपयोग पर प्रतिबंध लगा दिया। इसे बाद में समतापमंडलीय ओजोन रिक्तीकरण को संबोधित करने के लिए स्वच्छ वायु अधिनियम के तहत EPA द्वारा व्यापक नियमन द्वारा हटा दिया गया था।

1987 तक, अंटार्कटिका के ऊपर ओजोन परत की एक नाटकीय मौसमी कमी के जवाब में, मॉन्ट्रियल के राजनयिकों ने मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल नामक एक संधि की, जिसमें सीएफसी के उत्पादन में भारी कमी का आह्वान किया गया था। 2 मार्च 1989 को, 12 यूरोपीय समुदाय  राष्ट्र सदी के अंत तक सभी सीएफसी के उत्पादन पर प्रतिबंध लगाने पर सहमत हुए। 1990 में, राजनयिकों ने लंदन में मिले और 2000 तक CFCs के पूर्ण उन्मूलन का आह्वान करते हुए  मॉन्ट्रियल  प्रोटोकॉल को महत्वपूर्ण रूप से मजबूत करने के लिए मतदान किया। 2010 तक, CFCs को विकासशील देशों से भी पूरी तरह से समाप्त कर दिया जाना चाहिए था। क्योंकि संधि का पालन करने वाले देशों के लिए उपलब्ध एकमात्र सीएफसी पुनर्चक्रण होता है, उनकी कीमतों में वृद्धि हुई है। तथा उत्पादन का विश्वव्यापी अंत भी इस पदार्थ की तस्करी को समाप्त करना चाहिए। हालांकि, वर्तमान सीएफसी तस्करी के मुद्दे हैं, जैसा कि  संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम (यूएनईपी) द्वारा 2006 की एक रिपोर्ट में ओज़ोन क्षयकारी पदार्थों में अवैध व्यापार शीर्षक से मान्यता प्राप्त है। यूएनईपी का अनुमान है, कि 1990 के दशक के मध्य में 16,000-38,000 टन सीएफसी काले बाजार से गुजरा। प्रति वर्ष 7,000 और 14,000 टन सीएफसी के बीच अनुमानित रिपोर्ट विकासशील देशों में तस्करी की जाती है। एशियाई देश सबसे ज्यादा तस्करी वाले देश हैं। 2007 तक चीन, भारत और दक्षिण कोरिया वैश्विक सीएफसी उत्पादन का लगभग 70% हिस्सा पाए गए, दक्षिण कोरिया ने बाद में 2010 में सीएफसी उत्पादन पर प्रतिबंध लगा दिया।

निरंतर सीएफसी तस्करी के संभावित कारणों की भी जांच की गई रिपोर्ट में कहा गया है, कि कई प्रतिबंधित सीएफसी उत्पादक उत्पादों का जीवनकाल लंबा होता है और वे काम करना जारी रखते हैं। तथा इन वस्तुओं के उपकरण को परिवर्तन की लागत कभी-कभी अधिक ओजोन-अनुकूल उपकरण के साथ उन्हें तैयार करने से कम होती है। इसके अतिरिक्त सीएफसी तस्करी को एक महत्वपूर्ण मुद्दा नहीं माना जाता है, इसलिए तस्करी के लिए कथित दंड कम हैं। 2018 में इस मुद्दे पर जनता का ध्यान आकर्षित किया गया था, कि प्रोटोकॉल के उल्लंघन में लगभग 2012 से पूर्वी एशिया में एक अज्ञात स्थान पर सालाना 13,000 मीट्रिक टन सीएफसी का उत्पादन किया गया है।। जबकि सीएफसी का अंतिम चरण समाप्त होने की संभावना है, इन मौजूदा गैर-अनुपालन समस्याओं को दूर करने के प्रयास किए जा रहे हैं।

मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल के समय तक, यह महसूस किया गया था, कि प्रणाली परीक्षण और रखरखाव के दौरान जान बूझकर और आकस्मिक निर्वहन आपातकालीन निर्वहन की तुलना में अधिक मात्रा में होता है, और इसके परिणामस्वरूप कई अपवादों के अतिरिक्त हलों को संधि में लाया गया था।

नियामक अंतराल
जबकि सीएफसी के उत्पादन और खपत को मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल के तहत विनियमित किया जाता है, तथा सीएफसी के उपस्थित बैंकों के उत्सर्जन को समझौते के तहत विनियमित नहीं किया जाता है। 2002 में प्रशीतक, एयर कंडीशनर, एयरोसोल कैन और अन्य जैसे उपस्थित उत्पादों में अनुमानित 5,791 किलोटन सीएफसी सम्मिलित थे। यदि कार्यवाही नहीं की गई, तो ओजोन परत और जलवायु दोनों के लिए खतरा उत्पन्न करते हुए, इनमें से लगभग एक-तिहाई सीएफसी अगले दशक में उत्सर्जित होने का अनुमान है। इन CFCs के अनुपात को सुरक्षित रूप से पकड़ा और नष्ट किया जा सकता है।

विनियमन और ड्यूपॉन्ट
1978 में संयुक्त राज्य अमेरिका ने एयरोसोल के डिब्बे में फ़्रेयॉन जैसे सीएफसी के उपयोग पर प्रतिबंध लगा दिया, उनके उपयोग के विरुद्ध नियामक कार्यवाहियों की एक लंबी श्रृंखला प्रारम्भ  हुई। फ़्रेयॉन के लिए महत्वपूर्ण ड्यूपॉन्ट विनिर्माण विवृत (फ्लोरोनेटिंग हेलोहाइड्रोकार्बन के लिए प्रक्रिया, यू.एस. विवृत #3258500) 1979 में समाप्त होने के लिए निर्धारित किया गया था। ड्यूपॉन्ट ने अन्य औद्योगिक साथियों के साथ मिलकर एक पैरवी समूह का गठन किया, तथा जिम्मेदार सीएफसी नीति के लिए गठबंधन का सामना करने के लिए ओजोन-क्षयकारी यौगिकों के नियम।  1986 में ड्यूपॉन्ट ने नए विवृत के साथ अपने पिछली अवस्था को उलट दिया और सार्वजनिक रूप से सीएफसी की निंदा की। ड्यूपॉन्ट के प्रतिनिधि मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल के सामने उपस्थित हुए और सीएफसी को दुनिया भर में प्रतिबंधित करने का आग्रह किया और कहा कि, उनके नए एचसीएफसी प्रशीतक की दुनिया भर में मांग को पूरा करेंगे।

सीएफसी को चरणबद्ध तरीके से समाप्त करना
बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए सॉल्वैंट्स के रूप में कुछ क्लोरोअल्केन्स का उपयोग, जैसे कि ड्राई क्लीनिंग, चरणबद्ध तरीके से समाप्त कर दिया गया है, उदाहरण के लिए, 1994 में ग्रीनहाउस गैसों पर एकीकृत प्रदूषण रोकथाम और नियंत्रण  के निर्देश और 1997 में  यूरोपीय संघ  के  वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (VOC) के निर्देश द्वारा अनुमति दी गई, क्लोरोफ्लोरोआल्केन उपयोग केवल औषधीय हैं।

1 जनवरी 2004 से मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल और यूरोपीय संघ के दिशानिर्देशों के आधार पर ब्रोमोफ्लोरोअल्केन्स को बड़े पैमाने पर समाप्त कर दिया गया है, और नीदरलैंड और बेल्जियम जैसे कुछ देशों में उनके उपयोग के लिए उपकरणों का अधिकृत प्रतिबंधित होता है।

1994 में अधिकांश लगभग सभी देशों में नए भंड़ार का उत्पादन बंद हो गया। हालांकि कई देशों को अभी भी हैलोन फायर सप्रेशन प्रणाली के साथ विमान को उपयुक्त करने की आवश्यकता होती है, क्योंकि उपयोग के लिए कोई सुरक्षित और पूरी तरह से संतोषजनक विकल्प नहीं खोजा गया है। तथा कुछ अन्य अत्यधिक विशिष्ट भी उपयोगी होते हैं। ये कार्यक्रम हैलोन पुनर्चक्रण निगम द्वारा समन्वित हेलॉन बैंकों के माध्यम से हैलन को रीसायकल करते हैं ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके, कि वातावरण में निर्वहन केवल एक वास्तविक आपात स्थिति में होता है और शेष भंड़ार को संरक्षित किया जाता है।

सीएफसी के लिए अंतरिम प्रतिस्थापन हाइड्रोक्लोरोफ्लोरोकार्बन (एचसीएफसी) हैं, जो समतापमंडलीय ओजोन को कम करते हैं, लेकिन सीएफसी की तुलना में बहुत कम सीमा तक। अंतत: हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (एचएफसी) एचसीएफसी की जगह लेंगे। सीएफसी और एचसीएफसी के विपरीत, एचएफसी में ओजोन रिक्तीकरण क्षमता (ओडीपी) 0 है। ड्यूपॉन्ट ने 1980 के दशक में फ्रीऑन के विकल्प के रूप में हाइड्रोफ्लोरोकार्बन का उत्पादन प्रारम्भ किया। इनमें सुवा प्रशीतक और डाइमेल प्रणोदक सम्मिलित थे। तथा प्राकृतिक प्रशीतक जलवायु के अनुकूल समाधान हैं, जो प्रशीतक और एयर कंडीशनिंग से ग्लोबल वार्मिंग उत्सर्जन को कम करने में रुचि रखने वाली बड़ी कंपनियों और सरकारों से बढ़ते समर्थन का आनंद ले रहे हैं।

एचएफसी और एचसीएफसी को चरणबद्ध तरीके से हटाना
हाइड्रोफ्लोरोकार्बन को क्योटो प्रोटोकॉल में समीलित किया गया है। और मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल में किगाली संशोधन के तहत नियंत्रित किया जाता है। उनकी बहुत उच्च ग्लोबल वार्मिंग क्षमता और जलवायु परिवर्तन में हेलोकार्बन योगदान की मान्यता के कारण।

21 सितंबर, 2007 को, लगभग 200 देशों ने संयुक्त राष्ट्र  द्वारा प्रायोजित मॉन्ट्रियल शिखर सम्मेलन में 2020 तक पूरी तरह से हाइड्रोक्लोरोफ्लोरोकार्बन के उन्मूलन में तेजी लाने पर सहमति व्यक्त की। एवं विकासशील देशों को 2030 तक का समय दिया गया था। कई राष्ट्र, जैसे  संयुक्त राज्य अमेरिका  और चीन, जिन्होंने पहले इस तरह के प्रयासों का विरोध किया था, त्वरित त्वरित चरणबद्ध कार्यक्रम के साथ सहमत हुए।  तथा भारत ने 2020 तक एचसीएफसी को सफलतापूर्वक चरणबद्ध तरीके से समाप्त कर दिया।

सीएफ़सी और एचसीएफसी को ठीक से इकट्ठा करना, नियंत्रित करना और नष्ट करना
जबकि इन प्रशीतकों के नए उत्पादन पर प्रतिबंध लगा दिया गया है, तथा पुरानी प्रणालियों में अभी भी बड़ी मात्रा में उपस्थित होते हैं और हमारे पर्यावरण के लिए एक तत्काल खतरा उत्पन्न करते हैं। इन हानिकारक प्रशीतकों की रिहाई को रोकने के लिए विनाशकारी जलवायु परिवर्तन को कम करने के लिए हम जो सबसे प्रभावी कार्यवाही कर सकते हैं, उनमें से एक के रूप में स्थान दिया गया है।

सीएफ़सी के लिए विकल्पों का विकास
समतापमंडलीय ओजोन को नुकसान की पहली चेतावनी प्रकाशित होने के बाद 1970 के दशक के अंत में प्रशीतकों में क्लोरोफ्लोरोकार्बन के विकल्प पर काम प्रारम्भ हुआ।

हाइड्रोक्लोरोफ्लोरोकार्बन (एचसीएफसी) निचले वायुमंडल में कम स्थिर होते हैं, जिससे वे ओजोन परत तक पहुंचने से पहले ही टूट जाते हैं। फिर भी, एचसीएफसी का एक महत्वपूर्ण अंश समताप मंडल में टूट जाता है और उन्होंने मूल रूप से भविष्यवाणी की तुलना में अधिक क्लोरीन निर्माण में योगदान दिया है। बाद के विकल्पों में क्लोरीन की कमी होती है, हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (HFCs) का जीवनकाल निचले वातावरण में और भी कम होता है। इनमें से एक यौगिक HFC-134a, का उपयोग ऑटोमोबाइल एयर कंडीशनर में CFC-12 के स्थान पर किया गया था। ऑस्ट्रेलिया, अमेरिका और कई अन्य देशों में मोबाइल एयर कंडीशनिंग सिस्टम में हाइड्रोकार्बन रेफ्रिजरेंट (एक प्रोपेन / आइसोब्यूटेन मिश्रण) का भी बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता था, क्योंकि उनके पास उत्कृष्ट थर्मोडायनामिक गुण थे और उच्च परिवेश के तापमान में विशेष रूप से अच्छा प्रदर्शन करते थे। 1,1-डाइक्लोरो-1-फ्लोरोइथेन (एचसीएफसी-141बी) ने अपने कम ओडीपी और जीडब्ल्यूपी मूल्यों के कारण एचएफसी-134ए को प्रतिस्थापित कर दिया है। और मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल के अनुसार, HCFC-141b को पूरी तरह से चरणबद्ध रूप से समाप्त कर दिया जाना चाहिए और जनवरी 2020 से पहले शून्य ODP पदार्थों जैसे कि साइक्लोपेंटेन, HFOs और HFC-345a के साथ प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए।

प्राकृतिक प्रशीतक (अमोनिया और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ) में हाइड्रोकार्बन का पर्यावरणीय प्रभाव नगण्य होते है और घरेलू और वाणिज्यिक प्रशीतन अनुप्रयोगों में भी दुनिया भर में उपयोग किया जाता है, तथा नए विभाजन प्रणाली एयर कंडीशनर में उपलब्ध हो रहे हैं। विभिन्न अन्य विलायकों और विधियों ने प्रयोगशाला विश्लेषण में सीएफसी के उपयोग को प्रतिस्थापित कर दिया है।

मीटर डोज़ इन्हेलर (एमडीआई) में, एक गैर-ओजोन प्रभावकारी विकल्प को प्रणोदक के रूप में विकसित किया गया था, जिसे हाइड्रोफ्लोरोआल्केन के रूप में जाना जाता है।

समुद्र परिसंचरण का अनुरेखक
क्योंकि वातावरण में सीएफसी सांद्रता का समय इतिहास अपेक्षाकृत अच्छी तरह से जाना जाता है, उन्होंने महासागर संचलन पर एक महत्वपूर्ण बाधा प्रदान की है। CFCs समुद्र की सतह पर समुद्री जल में घुल जाते हैं तथा बाद में समुद्र के आंतरिक भाग में ले जाए जाते हैं। क्योंकि CFCs निष्क्रिय होते हैं,इसीलिए समुद्र के आंतरिक भाग में उनकी सांद्रता उनके वायुमंडलीय समय के विकास और समुद्र के संचलन और मिश्रण के संकेंद्रण को प्रदर्शित करती है।

CFC और SF6 समुद्र के पानी की अनुरेखक-यौगिक आयु
क्लोरोफ्लोरोकार्बन (सीएफसी) एंथ्रोपोजेनिक यौगिक होता हैं, जो 1930 के दशक से विभिन्न अनुप्रयोगों जैसे एयर कंडीशनिंग, प्रशीतन, फोम ब्लोइंग कारक, ऊष्मारोधी और भरण पदार्थ, एयरोसोल के डिब्बे में प्रणोदक और सॉल्वैंट्स के रूप में वातावरण में जारी किए गए हैं। समुद्र में सीएफसी का प्रवेश उन्हें समुद्री संचलन और मिश्रण प्रक्रियाओं की दरों और मार्गों का अनुमान लगाने के लिए क्षणिक अनुरेखक के रूप में अत्यधिक उपयोगी बनाता है। हालांकि 1980 के दशक में CFCs के उत्पादन प्रतिबंधों के कारण, CFC-11 और CFC-12 की वायुमंडलीय सांद्रता में वृद्धि बंद हो गई है, और CFC-11 से CFC-12 के अनुपात में वातावरण में लगातार कमी आ रही है, जिससे जल द्रव्यमान का जल डेटिंग(तिथ्यांकन) हो रहा है। अधिक समस्याग्रस्त। संयोग से, 1970 के दशक से वातावरण में सल्फर हेक्साफ्लोराइड (SF6) का उत्पादन और रिलीज तेजी से बढ़ा है। CFCs के समान, SF6 भी एक अक्रिय गैस है और समुद्री रासायनिक या जैविक गतिविधियों से प्रभावित नहीं होती है। इस प्रकार, ट्रेसर के रूप में SF6 के साथ मिलकर सीएफसी का उपयोग CFC सांद्रता में कमी के कारण जल डेटिंग मुद्दों को हल करता है।

समुद्र परिसंचरण के अनुरेखक के रूप में सीएफसी या एसएफ6 का उपयोग समय-निर्भर स्रोत कार्य के कारण समुद्री प्रक्रियाओं के लिए दरों की व्युत्पत्ति की अनुमति देता है। ट्रेसर-व्युत्पन्न उम्र एक उपसतह जल द्रव्यमान के अंतिम बार वायुमंडल के संपर्क में आने के बाद से बीता हुआ समय है। उम्र का अनुमान एक व्यक्तिगत परिसर के आंशिक दबाव और CFC के आंशिक दबाव के एक दूसरे (या SF6) के अनुपात के आधार पर प्राप्त किया जा सकता है।

आंशिक दबाव और अनुपात डेटिंग तकनीक
पानी पार्सल की आयु का अनुमान CFC आंशिक दबाव (pCFC) आयु या SF6 आंशिक दबाव (pSF6) आयु द्वारा लगाया जा सकता है। पानी के नमूने की pCFC आयु को इस प्रकार परिभाषित किया गया है।


 * $$pCFC = \frac{[CFC]}{F(T,S)}$$

जहाँ [CFC] मापी गई CFC सांद्रता (pmol kg−1) है और F तापमान और लवणता के फलन के रूप में समुद्री जल में CFC गैस की विलेयता होती है। सीएफसी आंशिक दबाव 10-12 वायुमंडल या भागों-प्रति-ट्रिलियन (पीपीटी) की इकाइयों में व्यक्त किया जाता है। CFC-11 और CFC-12 की घुलनशीलता माप पहले वार्नर और वीस द्वारा मापी गई थी। और बुलिस्टर आदि। उपरोक्त वर्णित शोध लेखकों ने 1 एटीएम के कुल दबाव में घुलनशीलता (एफ) को व्यक्त किया जाता है।


 * $$\ln F = a_1 + a_2\left(\frac{100}{T}\right) + a_3\ln\left(\frac{T}{100}\right) + a_4\left(\frac{T}{100}\right)^2 + S\left[b_1 + b_2\left(\frac{T}{100}\right) + b_3\left(\frac{T}{100}\right)\right],$$

जहाँ F = घुलनशीलता या तो mol l−1 या mol kg−1 atm−1 में व्यक्त की जाती है, T = निरपेक्ष तापमान, S = प्रति हजार भागों में लवणता (ppt), a1, a2, a3, b1, b2, और b3 स्थिरांक होता हैं घुलनशीलता मापन के लिए उपयुक्त न्यूनतम वर्गों से निर्धारित किया जाना है। यह समीकरण एकीकृत वैंट हॉफ समीकरण और लघुगणक सेटचेनोव लवणता निर्भरता से प्राप्त होता है।

यह ध्यान दिया जा सकता है कि सीएफसी की घुलनशीलता घटते तापमान के साथ लगभग 1% प्रति डिग्री सेल्सियस पर बढ़ जाती है।

एक बार CFC (या SF6) का आंशिक दबाव प्राप्त हो जाने के बाद, इसकी तुलना CFC-11, CFC-12, या SF6 के वायुमंडलीय समय इतिहास से की जाती है जिसमें pCFC सीधे उसी वर्ष के अनुरूप होता है। समुद्री जल के नमूने की संबंधित तिथि और संग्रह तिथि के बीच का अंतर जल पार्सल की औसत आयु है। पानी के एक पार्सल की आयु की गणना दो CFC आंशिक दबावों के अनुपात या SF6 आंशिक दबाव के CFC आंशिक दबाव के अनुपात का उपयोग करके भी की जा सकती है।

सुरक्षा
उनके पदार्थ सुरक्षा डाटा शीट के अनुसार, सीएफसी और एचसीएफसी रंगहीन, वाष्पशील, गैर विषैले तरल पदार्थ और हल्की मीठी ईथर गंध वाली गैसें होती हैं। तथा 11% या उससे अधिक की सांद्रता पर अतिप्रभावाधीन से चक्कर आना, एकाग्रता में कमी, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र अवसाद या कार्डियक अतालता हो सकती है। वाष्प हवा को विस्थापित करते हैं और सीमित स्थानों में श्वासावरोध पैदा कर सकते हैं। हालांकि गैर-ज्वलनशील, उनके दहन उत्पादों में हाइड्रोफ्लोरिक अम्ल और संबंधित प्रजातियां सम्मिलित होती हैं। सामान्य व्यावसायिक जोखिम को 0.07% देखा गया है और इससे कोई गंभीर स्वास्थ्य जोखिम नहीं होता है।

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बाहरी संबंध

 * Gas conversion table
 * Nomenclature FAQ
 * Numbering scheme for Ozone-Depleting Substances and their substitutes
 * Class I Ozone-Depleting Substances
 * Class II Ozone-Depleting Substances (HCFCs)
 * CFC illegal trade
 * History of halon-use by the US Navy
 * Ozone Loss: The Chemical Culprits
 * Process using pyrolysis in an ultra high temperature plasma arc, for the elimination of CFCs
 * Environmental Investigation Agency: Reports etc. on illegal trade and solutions
 * Environmental Investigation Agency in the USA: Reports etc. on illegal trade and solutions
 * Freon in car A/C
 * Phasing out halons in extinguishers