प्रशीतक

यह एक ठन्डा औद्योगिक तरल पदार्थ है। जिसका उपयोग गर्मी पंप और एयर कंडीशनिंग प्रणाली और हीट पंपों के प्रशीतन चक्र में किया जाता है। जहां अधिकतर स्थितियों में वे तरल से गैस तक बार-बार चरण संक्रमण से गुजरते हैं और फिर से वापस आ जाते हैं। रेफ्रिजरेंट को उनकी विषाक्तता, ज्वलनशीलता और सीएफसी और एचसीएफसी रेफ्रिजरेंट्स के योगदान के कारण ओजोन की कमी और एचएफसी रेफ्रिजरेंट के लिए जलवायु परिवर्तन के लिए भारी विनियमित किया जाता है।

रेफ्रिजरेंट का उपयोग प्रत्यक्ष विस्तार (डीएक्स) प्रणाली में एक वातावरण से दूसरे वातावरण में ऊर्जा हस्तांतरित करने के लिए किया जाता है। सामान्यतः भवन के अंदर से बाहर (या इसके विपरीत) को एयर कंडीशनर या हीट पंप के रूप में जाना जाता है। रेफ्रिजरेंट पानी की तुलना में 10 गुना अधिक ऊर्जा और हवा से 50 गुना अधिक प्रति किलो अधिक ऊर्जा ले जा सकते हैं।

1) उच्च दबाव (100-145 साई), 2) चरम तापमान (-50 ° C से 145 ° C), 3) ज्वलनशीलता ए1 वर्ग गैर-ज्वलनशील, ए2/ए2एल वर्ग के ज्वलनशील और ए3 वर्ग के कारण रेफ्रिजरेंट को नियंत्रित करते हैं। ज्वलनशील/विस्फोटक और 4 विषाक्तता बी1-लो, बी2-मीडियम और बी3-हाई, जैसा कि आईएसओ 817 और अशराए 34 द्वारा वर्गीकृत किया गया है।

रेफ्रिजरेंट को केवल यूके सी एंड जी 2079 में रेफ्रिजरेंट ईजी के संबंधित वर्गों के लिए योग्य या प्रमाणित इंजीनियरों द्वारा संभाला जाना चाहिए। यदि ए1 वर्ग प्लस सी एंड जी 6187-2 यदि ए2/ए2एल और ए3 वर्ग रेफ्रिजरेंट हैं।

इतिहास
पहले एयर कंडीशनर और रेफ्रिजरेटर ने विषाक्त या ज्वलनशील गैसों को नियोजित किया। जैसे कि अमोनिया, सल्फर डाइऑक्साइड, मिथाइल क्लोराइड या प्रोपेन, जो लीक होने पर घातक दुर्घटनाओं में हो सकता है। 1928 में थॉमस मिडगले जूनियर ने पहला गैर-ज्वलनशील, गैर-टॉक्सिक क्लोरोफ्लोरोकार्बन गैस, फ़्रेयॉन (आर -12) बनाया। यह नाम किसी भी क्लोरोफ्लोरोकार्बन (सीएफसी), एचसीएफसी (एचसीएफसी) या हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (एचएफसी) रेफ्रिजरेंट के लिए ड्यूपॉन्ट (अब केमोर्स) के अधिकार वाला एक ट्रेडमार्क नाम है। अच्छी संश्लेषण विधियों की खोज के बाद ट्राइक्लोरोफ्लोरोमेथेन जैसे सीएफसी आर -11, डाइक्लोरोडीफ्लोरोमीथेन आर-12, आर-123 और आर -502 ने बाजार पर अपना आधिपत्य बनाया।

सीएफसीएस से बाहर चरण
1980 के दशक की प्रारम्भ में वैज्ञानिकों ने पाया कि सीएफसी ओजोन परत को बड़ा हानि पहुंचा रहे थे। जो पृथ्वी को पराबैंगनी विकिरण और ध्रुवीय क्षेत्रों पर ओजोन छेदों से बचाता है। इसने 1987 में मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल पर हस्ताक्षर किए। जिसका उद्देश्य सीएफसी और एचसीएफसी को चरणबद्ध करना था। किन्तु उन योगदानों को संबोधित नहीं किया। जो एचएफसी ने जलवायु परिवर्तन के लिए किए थे। एचसीएफसीएस जैसे क्लोरोडिफ्लुओरोमेथेन आर-22 और आर-123 को अपनाना त्वरित किया गया था और इसलिए अधिकांशतः अमेरिकी घरों में एयर कंडीशनर और चिलर्स में प्रयोग किया गया था। 1980 के दशक से क्योंकि उनके पास सीएफसी की तुलना में नाटकीय रूप से कम ओजोन की कमी (ओडीपी) है। किन्तु उनका ओडीपी अभी भी शून्य नहीं था। जिसके कारण उनके अंतिम चरण-आउट हुए।

हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (एचएफसी) जैसे कि आर -134 ए, आर-143ए, आर-407ए, आर-407ए, आर-407सी, आर-404ए और आर -410ए (आर-125/डिफ्लोरोमीथेन का 50/50 मिश्रण आर-32) 1990 और 2000 के दशक में सीएफसीएस और एचएफसीएस के लिए प्रतिस्थापन के रूप में प्रचारित किया गया था, एचएफसीएस ओजोन-डिलेटिंग नहीं थे। किन्तु ग्लोबल वार्मिंग की संभाव्यता (जीडब्लूपीएस) CO की तुलना में हजारों बार अधिक थे। वायुमंडलीय जीवनकाल के साथ जो दशकों तक विस्तारित हो सकता है। यह बदले में 2010 के दशक से प्रारम्भ होकर हाइड्रोकार्बन और एचएफओ (हाइड्रोफ्लुओरोलफिन) रेफ्रिजरेंट आर -32 के नए उपकरणों में अपना लेने का नेतृत्व किया। इनमें आर -290, आर-600 ए, आर-454बी, आर-1234वाईएफ, आर-514ए, आर-744 (कार्बन डाई ऑक्साइड), 1,3,3,3-टेट्राफ्लोरोप्रोपीन आर-1234जेडडी और आर-1233जेडडी पाये गये थे। जिसमें शून्य का एक ओडीपी और एक कम जीडब्ल्यूपी है। हाइड्रोकार्बन और  कभी -कभी प्राकृतिक रेफ्रिजरेंट कहा जाता है क्योंकि वे प्रकृति में पाए जा सकते हैं।

पर्यावरण संगठन हरित शांति ने 1992 में एक पूर्व पूर्वी जर्मन रेफ्रिजरेटर कंपनी को वैकल्पिक ओजोन और जलवायु-सुरक्षित रेफ्रिजरेंट्स पर शोध करने के लिए धन प्रदान किया। कंपनी ने हाइड्रोकार्बन को इज़ोपेंटेन और इसोबुटेन जैसे मिश्रणों का विकास किया। प्रोपेन और इसोब्यूटेन या शुद्ध आइसोब्यूटेन को ग्रीनफ्रीज कहा जाता है। किन्तु ग्रीनपीस के साथ अनुबंध की एक शर्त के रूप में प्रौद्योगिकी को पेटेंट नहीं कर सकता था। जिसके कारण अन्य फर्मों द्वारा उनकी व्यापक अपना लेने का कारण बना।  उपस्थित इस परिवर्तन का विरोध किया गया। कॉर्पोरेट अधिकारियों द्वारा नीति और राजनीतिक प्रभाव ने  रेफ्रिजरेंट की ज्वलनशीलता और विस्फोटक गुणों का सौंप दिया और अन्य कंपनियों के साथ मिलकर ड्यूपॉन्ट ने उन्हें यू.एस. ईपीए के साथ यू.एस. में अवरुद्ध कर दिया। 14 नवंबर 1994 से प्रारम्भ होकर संयुक्त राज्य अमेरिका की संघीय सरकार यू.एस.पर्यावरण संरक्षण एजेंसी ने स्वच्छ वायु अधिनियम की धारा 608 और 609 के नियमों के अनुसार केवल लाइसेंस प्राप्त तकनीशियनों के लिए रेफ्रिजरेंट की बिक्री, अधिकार और उपयोग को प्रतिबंधित किया। 1995 में जर्मनी ने सीएफसी रेफ्रिजरेटर को अवैध बना दिया। 1996 में प्राकृतिक रेफ्रिजरेंट के लिए एक यूरोपीय बिना लाभकारी पहल यूरमोन की स्थापना की गई थी और इसमें यूरोपीय कंपनियां, संस्थान और उद्योग विशेषज्ञ सम्मिलित थे। 1997 में एफसीएस और एचएफसी को क्योटो प्रोटोकोल में जलवायु परिवर्तन पर फ्रेमवर्क कन्वेंशन में सम्मिलित किया गया था।

यूके में 2000 में ओजोन विनियम नए प्रणाली में आर-22 जैसे ओजोन-डिफ्लेटिंग एचसीएफसी रेफ्रिजरेंट के उपयोग पर प्रतिबंध लगा दिया गया। विनियमन ने आर-22 के उपयोग पर 2010 से वर्जिन द्रव के लिए रखरखाव के लिए एक टॉप-अप द्रव के उपयोग पर प्रतिबंध लगा दिया और 2015 से पुनर्नवीनीकरण द्रव के लिए उपयोग किये जाने लगे।

ग्रीनहाउस गैसों को संबोधित करना
2004 में सीएफसी, एचसीएफसीएस और एचएफसी जैसे सिंथेटिक रेफ्रिजरेंट के विकल्प के रूप में प्राकृतिक रेफ्रिजरेंट में बढ़ती रुचि के साथ ग्रीनपीस ने कोका-कोला और यूनिलीवर जैसे बहुराष्ट्रीय निगमों के साथ काम किया और बाद में पेप्सिको और अन्य कॉर्पोरेट गठबंधन बनाने के लिए स्वाभाविक रूप से चार साल बाद बेन एंड जेरी के यूनिलीवर और जनरल इलेक्ट्रिक ने यू.एस. में उत्पादन और उपयोग का समर्थन करने के लिए कदम उठाना प्रारम्भ कर दिया। यह अनुमान है कि लगभग 75 प्रतिशत प्रशीतन और एयर कंडीशनिंग क्षेत्र में प्राकृतिक रेफ्रिजरेंट में परिवर्तित होने की क्षमता है। 2006 में यूरोपीय संघ ने प्राकृतिक रेफ्रिजरेंट (जैसे हाइड्रोकार्बन) को संक्रमण के लिए प्रोत्साहित करने के लिए फ्लोरिनेटेड गैसें (एफसीएस और एचएफसी) पर एक विनियमन को अपनाया। 2010 में यह बताया गया था कि कुछ रेफ्रिजरेंट का उपयोग मनोरंजक दवा के उपयोग के रूप में किया जा रहा है। जिससे बहुत अधिक खतरनाक घटना होती है। जिसे इनहेलेंट दुरुपयोग के रूप में जाना जाता है। 2011 से यूरोपीय संघ ने ऑटोमोटिव एयर कंडीशनिंग में 150 से अधिक के ग्लोबल वार्मिंग पोटेंशियल (जीडब्लूपी) के साथ रेफ्रिजरेंट को चरणबद्ध करना प्रारम्भ कर दिया। (जीडब्लूपी = 100 वर्षीय वार्मिंग क्षमता एक किलोग्राम सह के सापेक्ष) जैसे कि रेफ्रिजरेंट एचएफसी-134ए (उत्तरी अमेरिका में आर-134ए के रूप में जाना जाता है)। जिसमें 1526 का जीडब्ल्यूपी है। उसी वर्ष ईपीए ने अमेरिकी निर्माण के लिए ओजोन और जलवायु-सुरक्षित ठन्डी के पक्ष में निर्णय किया। बिना-लाभकारी संगठन ड्रॉडडाउन (जलवायु) द्वारा 2018 के एक अध्ययन ने जलवायु प्रभाव समाधानों की सूची के शीर्ष पर उचित ठन्डी प्रबंधन रखा। जिसमें 17 साल से अधिक यूएस कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को समाप्त करने के बराबर प्रभाव था। 2019 में यह अनुमान लगाया गया था कि सभी लंबे समय तक रहने वाले मानवजनित ग्रीनहाउस गैसों से सीएफसी, एचसीएफसी और एचएफसीएस प्रत्यक्ष विकिरण के लिए लगभग 10% के लिए उत्तरदायी थे और उसी वर्ष यूएनईपी ने नए स्वैच्छिक दिशानिर्देश प्रकाशित किए। उपस्थित कई देशों ने अभी तक किगाली संशोधन की पुष्टि नहीं की है।

2020 की प्रारम्भ से एचएफसीएस (आर-404ए सहित आर-134ए और आर-410ए सहित) को सुपरस्ड किया जा रहा है। आवासीय एयर-कंडीशनिंग प्रणाली और हीट पंप तेजी से डाईफ्लोरोमीथेन का उपयोग कर रहे हैं। आर-32 यह अभी भी 600 से अधिक का जीडब्लूपी है। प्रगतिशील उपकरण लगभग कोई जलवायु प्रभाव के साथ रेफ्रिजरेंट का उपयोग करते हैं अर्थात् आर-290 (प्रोपेन), आर-600 (आइसोबुटेन) या आर-1234वाईएफ (कम ज्वलनशील, कारों में) वाणिज्यिक प्रशीतन में भी (आर-744) का उपयोग किया जा सकता है।

वांछनीय गुण
यह आदर्श रेफ्रिजरेंट होगा, जब गैर संक्षारक, गैर विषैले, गैर ज्वलनशील, ओजोन की कमी और ग्लोबल वार्मिंग क्षमता के साथ इसका प्रयोग किया जायेगा। यह अधिमानतः अच्छी तरह से अध्ययन और कम पर्यावरणीय प्रभाव के साथ प्राकृतिक होना चाहिए। इसके लिए यह भी आवश्यक है कि एक उबलते बिंदु जो लक्ष्य तापमान से कुछ सीमा तक नीचे है (उपस्थित उबलते बिंदु को दबाव को उचित रूप से समायोजित करके किया जा सकता है), वाष्पीकरण की एक उच्च गर्मी, तरल रूप में एक मध्यम घनत्व, गैसीय रूप में अपेक्षाकृत उच्च घनत्व (जिसे उचित रूप से दबाव सेट करके भी समायोजित किया जा सकता है) और एक उच्च महत्वपूर्ण बिंदु (थर्मोडायनामिक्स)। अत्यधिक उच्च दबावों से बचा जाना चाहिए। नए रेफ्रिजरेंट उस क्षति के स्थितियों को संबोधित करते हैं। जो सीएफसी के कारण ओजोन परत को हुआ और एचसीएफसी जलवायु परिवर्तन के लिए योगदान देता है। किन्तु कुछ विषाक्तता और ज्वलनशीलता से संबंधित स्थितियों को बढ़ाते हैं।

बहुत कम जलवायु प्रभाव के साथ रेफ्रिजरेंट
बढ़ते नियमों के साथ बहुत कम ग्लोबल वार्मिंग क्षमता वाले रेफ्रिजरेंट से 21 वीं सदी में एक प्रमुख भूमिका निभाने की उम्मीद है। विशेष रूप से आर-290 और आर-1234वाईएफ। 2018 में लगभग कोई बाजार भागेदारी से प्रारम्भ कम जीडब्ल्यूपीओ उपकरण 2022 में बाजार में भागेदारी प्राप्त कर रहे हैं।

रेफ्रिजरेंट रिक्लेमेशन एंड डिस्पोजल
शीतलक और रेफ्रिजरेंट पूरे औद्योगिक विश्व में घरों, कार्यालयों और कारखानों में रेफ्रिजरेटर, एयर कंडीशनर, सेंट्रल एयर कंडीशनिंग प्रणाली (एचवीएसी), फ्रीजर और डीह्यूमिडिफायर जैसे उपकरणों में पाए जाते हैं। जब इन इकाइयों को सेवित किया जाता है। तो एक खतरा भी उतपन्न होता है कि ठन्डी गैस को या तो गलती से या जानबूझकर वातावरण में ले जाया जाएगा। इसलिए यह सुनिश्चित करने के लिए कि सामग्री को संरक्षित और प्रबंधित किया जाए। जिससे यह सुनिश्चित किया जा सके कि तकनीशियन प्रशिक्षण और प्रमाणन कार्यक्रमों का निर्माण होगा। इन गैसों के हानिकारक प्रभाव को ओजोन परत को समाप्त करने के लिए दिखाया गया है और ग्लोबल वार्मिंग में योगदान करने का संदेह है। आइसोब्यूटेन और प्रोपेन (आर600ए, आर441ए और आर290) के अपवाद के साथ अमोनिया और सह- संयुक्त राज्य अमेरिका के स्वच्छ वायु अधिनियम (संयुक्त राज्य अमेरिका) की धारा 608 के अनुसार किसी भी रेफ्रिजरेंट को वायुमंडल में जानबूझकर जारी करना अवैध कार्य है। रेफ्रिजरेंट रिक्लेमेशन प्रसंस्करण का उपयोग किया जाता है। जो कि ठन्डी गैस का उपयोग किया जाता है। जिसका उपयोग पहले कुछ प्रकार के वाष्प-संपीड़न प्रशीतन में किया जाता है। जैसे कि यह नए ठन्डी गैस के लिए विनिर्देशों को पूरा करता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में 1990 के क्लीन एयर एक्ट (यूनाइटेड स्टेट्स) के लिए आवश्यक है कि उपयोग किए जाने वाले ठन्डी का उपयोग प्रमाणित पुनरावर्ती द्वारा संसाधित किया जा। जिसे संयुक्त राज्य अमेरिका के पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) द्वारा लाइसेंस प्राप्त किया जाना चाहिए और सामग्री को पुनर्प्राप्त और वितरित किया जाना चाहिए। ईपीए- प्रमाणित तकनीशियनों द्वारा पुनः प्राप्ति का साधन है।

रेफ्रिजरेंट का वर्गीकरण
रेफ्रिजरेंट को तीन वर्गों में विभाजित किया जा सकता है। जो कि प्रशीतित होने के लिए पदार्थों से अवशोषण या गर्मी के निष्कर्षण के अनुसार होता है:
 * कक्षा 1: इस वर्ग में रेफ्रिजरेंट सम्मिलित हैं। जो चरण परिवर्तन (सामान्यतः उबलते) द्वारा ठन्डी की अव्यक्त गर्मी का उपयोग करते हुए ठंडा करते हैं।
 * कक्षा 2: ये रेफ्रिजरेंट तापमान परिवर्तन या 'समझदार गर्मी' से ठंडा होते हैं। गर्मी की मात्रा विशिष्ट गर्मी क्षमता x तापमान परिवर्तन होती है। वे हवा, कैल्शियम क्लोराइड ब्राइन, सोडियम क्लोराइड ब्राइन, शराब और इसी तरह के गैर -नॉनफ्रीज़िंग समाधान हैं। कक्षा 2 रेफ्रिजरेंट का उद्देश्य कक्षा 1 के रेफ्रिजरेंट से तापमान में कमी प्राप्त करना है और इस निचले तापमान को ठंडा करने के लिए क्षेत्र को बताना है।
 * कक्षा 3: इस समूह में ऐसे समाधान होते हैं। जिनमें तरलीकरण एजेंटों या रेफ्रिजरेटिंग मीडिया के अवशोषित वाष्प होते हैं। ये समाधान तरली -योग्य वाष्प को ले जाने की उनकी क्षमता की प्रकृति से कार्य करते हैं। जो समाधान की उनकी गर्मी के अवशोषण द्वारा एक शीतलन प्रभाव उत्पन्न करते हैं। उन्हें कई श्रेणियों में भी वर्गीकृत किया जा सकता है।

आर कोड का अर्थ इस प्रकार है: नंबरिंग प्रणाली को ड्यूपॉन्ट (जो फ़्रेयॉन ट्रेडमार्क के स्वामित्व में था) द्वारा विकसित किया गया था और व्यवस्थित रूप से एक एकल हैलोजेनेटेड हाइड्रोकार्बन के साथ बने रेफ्रिजरेंट की आणविक संरचना की पहचान करता है। उदाहरण के लिए, 1,1,1,2-टेट्राफ्लोरोएथेन आर-134ए में 2 कार्बन परमाणु, 2 हाइड्रोजन परमाणु और 4 फ्लोरीन परमाणु, टेट्राफ्लुओरोथेन का एक अनुभवजन्य सूत्र है। एक प्रत्यय इंगित करता है कि आइसोमर एक परमाणु द्वारा असंतुलित है और 1,1,1,2-टेट्राफ्लुओरोथेन देता है। आर-134 (एक प्रत्यय के बिना) में 1,1,2,2-टेट्राफ्लोरोएथेन की आणविक संरचना होगी।
 * संतृप्त हाइड्रोकार्बन के लिए कार्बन, हाइड्रोजन और एक अधातु तत्त्व परमाणुओं की समवर्ती संख्या से 90 को घटाना, क्रमशः निर्धारित आर देता है।
 * यदि ब्रोमिन उपस्थित है। तो संख्या एक कैपिटल बी और फिर ब्रोमीन परमाणुओं की संख्या के बाद होती है।
 * शेष बॉन्ड के लिए जिम्मेदार नहीं हैं और क्लोरीन परमाणुओं के कब्जे में हैं।
 * एक निचले-केस के अक्षर A, B, या C का एक प्रत्यय तेजी से असंबद्ध आइसोमरों को इंगित करता है।


 * आर-400 श्रृंखला ज़ीओट्रोपिक मिश्रण से बनी है (वे जहां घटक यौगिकों का क्वथनांक बिंदु आंशिक आसवन के कारण सापेक्ष एकाग्रता में परिवर्तन के लिए पर्याप्त भिन्न होता है) और आर -500 श्रृंखला तथाकथित अज़ोट्रोप से बनी होती है। सबसे सही अंक को एक उद्योग मानकों के संगठन अशराए द्वारा इच्चानुसार सौंपा गया है।
 * आर-700 श्रृंखला बिना कार्बनिक रेफ्रिजरेंट से बनी है। जिसे अशराए द्वारा भी नामित किया गया है।

समान संख्याओं का उपयोग जेनेरिक रेफ्रिजरेंट के लिए एक आर-उपसर्ग के साथ किया जाता है। एक प्रोपेलेंट उपसर्ग (जैसे, प्रोपेलेंट 12) के साथ एक ही रसायन के लिए एक एयरोसोल स्प्रे के लिए एक प्रणोदक के रूप में उपयोग किया जाता है और यौगिकों के लिए व्यापार नामों के साथ, जैसे 'फ्रेओन' जैसे 'फ्रेओन'12। वर्तमान समय में हाइड्रोफ्लोरोकार्बन के लिए संक्षिप्त रूप से एचएफसी का उपयोग करने का अभ्यास, सीएफसी-क्लोरोफ्लोरोकार्बन के लिए और हाइड्रोसीएफसी- हाइड्रोक्लोरोफ्लोरोकार्बन के लिए इन समूहों के बीच नियामक अंतर के कारण उत्पन्न हुआ है।

ठन्डी सुरक्षा
अशराए मानक 34 रेफ्रिजरेंट के पदनाम और सुरक्षा वर्गीकरण, विषाक्तता और ज्वलनशीलता के आधार पर रेफ्रिजरेंट को सुरक्षा वर्गीकरण प्रदान करता है।

उत्पादकों द्वारा प्रदान की गई सुरक्षा जानकारी का उपयोग करते हुए अशराए विषाक्तता को इंगित करने के लिए एक कैपिटल लेटर और ज्वलनशीलता को इंगित करने के लिए एक नंबर प्रदान करता है।अक्षर A सबसे कम विषाक्त है और नंबर 1 सबसे कम ज्वलनशील है।

यह भी देखें

 * ब्राइन रेफ्रिजरेटिंग द्रव
 * धारा 608

IPCC रिपोर्ट

 * (पीबी: )।https://archive.ipcc.ch/report/ar5/wg1/



बाहरी कड़ियाँ

 * US Environmental Protection Agency page on the GWPs of various substances
 * Green Cooling Initiative on alternative natural refrigerants cooling technologies
 * International Institute of Refrigeration