क्लोरोडिफ्लोरोमेथेन

क्लोरोडिफ्लोरोमेथेन या डिफ्लुओरोमोनोक्लोरोमेथेन हाइड्रोक्लोरोफ्लोरोकार्बन (एचसीएफसी) है। इस रंगहीन गैस को एचसीएफसी-22, या आर-22, या के नाम से जाना जाता है इसका उपयोग सामान्यतः प्रणोदक और प्रशीतक के रूप में किया जाता था। इन अनुप्रयोगों को यौगिक की ओजोन रिक्तीकरण क्षमता (ओडीपी) और उच्च ग्लोबल वार्मिंग क्षमता (जीडब्ल्यूपी) के कारण 2020 में विकसित देश में मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल के अनुसार चरणबद्ध किया गया था, और विकासशील देश में यह प्रक्रिया 2030 तक पूर्ण हो जाएगी। इस प्रकार आर-22 एक बहुमुखी मध्यवर्ती है औद्योगिक ऑर्गेनोफ्लोरीन रसायन विज्ञान में उदाहरण के लिए टेट्राफ्लुओरोएथिलीन के पूर्वगामी के रूप में उपयोग किया जाता है।

उत्पादन और वर्तमान अनुप्रयोग
2008 में आर-22 का विश्वव्यापी उत्पादन लगभग 800 जीजी प्रति वर्ष था, जो 1998 में लगभग 450 जीजी प्रति वर्ष था, जिसमें अधिकांश उत्पादन विकासशील देशों में था। विकासशील देशों में आर-22 का उपयोग चरणबद्ध विधि से समाप्त किया जा रहा है, जहां इसका उपयोग बड़े मापदंड पर एयर कंडीशनिंग अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। भारत और चीन में एयर कंडीशनिंग की बिक्री सालाना 20% बढ़ रही है।

आर-22 क्लोरोफार्म से तैयार किया जाता है:
 * HCCl3 + 2 HF → HCF2Cl + 2 HCl

आर-22 का महत्वपूर्ण अनुप्रयोग टेट्राफ्लुओरोएथिलीन के पूर्वगामी के रूप में है। इस रूपांतरण में डिफ्लुओरोकार्बिन देने के लिए पायरोलिसिस सम्मिलित है, जो मंद हो जाता है:
 * 2 CHClF2 → C2F4 + 2 HCl

सशक्त आधार के साथ उपचार करने पर यह यौगिक डिफ्लूरोकार्बिन भी उत्पन्न करता है और प्रयोगशाला में इस प्रतिक्रियाशील मध्यवर्ती के स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है।

क्लोरोफ्लोरोमेथेन की उपस्थिति में आर-22 का पायरोलिसिस हेक्साफ्लोरोबेंजीन देता है।

पर्यावरणीय प्रभाव
आर-22 को अधिकांशतः अत्यधिक ओजोन-क्षयकारी सीएफसी-11 और सीएफसी-12 के विकल्प के रूप में उपयोग किया जाता है, क्योंकि इसकी अपेक्षाकृत कम ओजोन क्षय क्षमता 0.055 है। क्लोरीन युक्त हैलोऐल्केन के लिए सबसे कम में से एक है। चूंकि, इस निम्न ओजोन रिक्तीकरण क्षमता को भी अब स्वीकार्य नहीं माना जाता है।

एक अतिरिक्त पर्यावरणीय समस्या के रूप में, आर-22 शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है जिसका जीडब्ल्यूपी 1810 के समान है (जो कार्बन डाईऑक्साइड से 1810 गुना अधिक शक्तिशाली होने का संकेत देता है)। हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (एचएफसी) को अधिकांशतः उनकी कम ओजोन क्षय क्षमता के कारण आर-22 के लिए प्रतिस्थापित किया जाता है, किन्तु इन प्रशीतक में अधिकांशतः उच्च जीडब्ल्यूपी होता है। उदाहरण के लिए, R-410A को अधिकांशतः प्रतिस्थापित किया जाता है, किन्तु इसका जीडब्ल्यूपी 2088 है। एक अन्य विकल्प 3900 के जीडब्ल्यूपी के साथ R-404A है। अन्य विकल्प प्रशीतक कम जीडब्ल्यूपी के साथ उपलब्ध हैं। अमोनिया (R-717), <1 के जीडब्ल्यूपी के साथ, मछली पकड़ने वाले जहाजों और बड़े औद्योगिक अनुप्रयोगों पर लोकप्रिय विकल्प बना हुआ है। उच्च सांद्रता में अमोनिया की विषाक्तता छोटे मापदंड के प्रशीतन अनुप्रयोगों में इसके उपयोग को सीमित करती है।

प्रोपेन (R-290) अन्य उदाहरण है, और इसका जीडब्ल्यूपी 3 है। सीएफसी की प्रारंभ से पहले प्रोपेन औद्योगिक मापदंड से छोटे प्रणाली में वास्तविक प्रशीतक था। आग के खतरे के रूप में प्रोपेन रेफ्रिजरेटर की प्रतिष्ठा ने असुविधा और उच्च निवेश के अतिरिक्त बर्फ और आइस बॉक्स को उपभोक्ताओं की भारी पसंद बनाए रखा, जब तक कि सुरक्षित सीएफसी प्रणाली ने रेफ्रिजरेटर की नकारात्मक धारणाओं पर नियंत्रण नहीं पा लिया था। इस प्रकार दशकों से अमेरिका में प्रशीतक के रूप में उपयोग करने के लिए अवैध, प्रोपेन को अब छोटे रेफ्रिजरेटर के लिए उपयुक्त सीमित द्रव्यमान में उपयोग करने की अनुमति है। इसकी ज्वलनशीलता और विस्फोट की संभावना के कारण एयर कंडीशनर या बड़े रेफ्रिजरेटर में इसका उपयोग वैध नहीं है।

यूरोपीय संघ में चरणबद्ध समाप्ति
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इस प्रकार 1 जनवरी 2010 से, प्रशीतन और एयर कंडीशनिंग उपकरणों की सेवा के लिए नव निर्मित एचसीएफसी का उपयोग करना अवैध हो गया है; केवल पुनः प्राप्त और पुनर्चक्रित एचसीएफसी का उपयोग किया जा सकता है। इस प्रकार व्यवहार में इसका कारण यह है कि गैस को सर्विसिंग से पहले उपकरण से हटा दिया जाना चाहिए और इसके पश्चात में नई गैस भरने के अतिरिक्त प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए।

1 जनवरी 2015 से, प्रशीतन और एयर कंडीशनिंग उपकरण की सेवा के लिए किसी भी एचसीएफसी का उपयोग करना अवैध हो गया है; इस प्रकार टूटे हुए उपकरण जो एचसीएफसी प्रशीतक का उपयोग करते हैं उन्हें उन उपकरणों से परिवर्तित किया जाना चाहिए जो उनका उपयोग नहीं करते हैं।

संयुक्त राज्य अमेरिका में चरणबद्ध समाप्ति
आर-22 को प्रोग्राम के नियम 20 और 21 के अनुसार महत्वपूर्ण नए वैकल्पिक प्रोग्राम (एसएनएपी) के अनुसार ईपीए द्वारा नियामक कार्रवाई द्वारा संयुक्त राज्य अमेरिका में नए उपकरणों में चरणबद्ध विधि से हटा दिया गया था। इस प्रकार इसकी उच्च ग्लोबल वार्मिंग क्षमता के कारण ईपीए प्रोग्राम मॉन्ट्रियल समझौते के अनुरूप था, किन्तु नियमबद्ध प्रभाव के लिए अंतरराष्ट्रीय समझौतों को अमेरिकी सीनेट द्वारा अनुमोदित किया जाना चाहिए। कोलंबिया सर्किट जिले के लिए अमेरिकी अपील न्यायालय का 2017 का निर्णय माना गया कि यूएस ईपीए के पास एसएनएपी के अनुसार आर-22 के उपयोग को विनियमित करने का अधिकार नहीं है। संक्षेप में, अदालत ने ईपीए के वैधानिक अधिकार पर निर्णय सुनाया ओजोन कटौती के लिए था, ग्लोबल वार्मिंग के लिए नहीं था। ईपीए ने पश्चात में इस आशय का मार्गदर्शन जारी किया कि ईपीए अब आर-22 को विनियमित नहीं करता है। इस प्रकार 2018 का निर्णय उसी अदालत ने माना कि ईपीए ने 2017 के निर्णय के अनुसार अपना मार्गदर्शन जारी करते समय आवश्यक प्रक्रिया का पालन करने में विफल रहा, मार्गदर्शन को निरस्त कर दिया था, किन्तु पूर्व निर्णय को नहीं जिसके लिए इसकी आवश्यकता थी। रेफ्रिजरेशन और एयर कंडीशनिंग उद्योग ने पहले ही नए आर-22 उपकरणों का उत्पादन बंद कर दिया था। इन निर्णयों का व्यावहारिक प्रभाव पुराने उपकरणों को बनाए रखने के लिए आयातित आर-22 की निवेश को कम करना, उनकी सेवा जीवन को बढ़ाना, जबकि नए उपकरणों में आर-22 के उपयोग को रोकना है।

आर-22, विकल्प रेफ्रिजरेंट्स का उपयोग करके रेट्रोफिट
आर-22 के लिए डिज़ाइन किए गए प्रणाली की ऊर्जा दक्षता और प्रणाली क्षमता उपलब्ध विकल्पों की तुलना में आर-22 का उपयोग करने पर थोड़ी अधिक है। R-407A निम्न और मध्यम तापमान वाले प्रशीतन में उपयोग के लिए है। इस प्रकार पॉलीओलेस्टर (पीओई) तेल का उपयोग करता है।

R-407C एयर कंडीशनिंग में उपयोग के लिए है। न्यूनतम 20 प्रतिशत पीओई तेल का उपयोग करता है।

R-407F और R-407H मध्यम और निम्न तापमान वाले प्रशीतन अनुप्रयोगों (सुपरमार्केट, कोल्ड स्टोरेज और प्रक्रिया प्रशीतन) में उपयोग के लिए हैं; केवल प्रत्यक्ष विस्तार प्रणाली डिज़ाइन वह पीओई तेल का उपयोग करते हैं।

R-421A एयर कंडीशनिंग स्प्लिट प्रणाली, हीट पंप, सुपरमार्केट पाक प्रणाली, डेयरी चिलर, रीच-इन स्टोरेज, बेकरी एप्लिकेशन, रेफ्रिजरेटेड ट्रांसपोर्ट, सेल्फ-कंटेंड डिस्प्ले कैबिनेट और वॉक-इन कूलर में उपयोग के लिए है। खनिज तेल (एमओ), एल्काइलबेन्ज़ीन (एबी), और पीओई का उपयोग करता है।

R-422B निम्न, मध्यम और उच्च तापमान अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए है। जलप्लावित अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए इसकी अनुशंसा नहीं की जाती है।

R-422C मध्यम और निम्न तापमान अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए है। टीएक्सवी पावर तत्व को 404A/507A तत्व में परिवर्तन की आवश्यकता होगी और महत्वपूर्ण सील (इलास्टोमर्स) को परिवर्तन की आवश्यकता हो सकती है।

R-422D कम तापमान वाले अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए है, और खनिज तेल के अनुकूल है।

R-424A एयर कंडीशनिंग के साथ-साथ 20 से 50˚F के मध्यम-तापमान प्रशीतन तापमान सीमा में उपयोग के लिए है। इस प्रकार यह एमओ, एल्काइलबेन्ज़ेन (एबी), और पीओई तेलों के साथ कार्य करता है।

R-427A एयर कंडीशनिंग और रेफ्रिजरेशन अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए है। इसमें सारा खनिज तेल निकालने की आवश्यकता नहीं है। यह एमओ, एबी और पीओई तेलों के साथ कार्य करता है।

R-434A एयर कंडीशनिंग और मध्यम और निम्न तापमान अनुप्रयोगों के लिए वाटर कूल्ड और प्रोसेस चिलर्स में उपयोग के लिए है। यह एमओ, एबी और पीओई तेलों के साथ कार्य करता है।

R-438A (एमओ-99) निम्न, मध्यम और उच्च तापमान अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए है। यह सभी स्नेहक के साथ संगत है।

R-458A क्षमता या दक्षता हानि के बिना, एयर कंडीशनिंग और प्रशीतन अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए है। एमओ, एबी और पीओई तेलों के साथ कार्य करता है।

R-32 या एचएफसी-32 (डिफ्लुओरोमेथेन) एयर कंडीशनिंग और प्रशीतन अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए है। इसमें शून्य ओजोन रिक्तीकरण क्षमता (ओडीपी) [2] और ग्लोबल वार्मिंग क्षमता (जीडब्ल्यूपी) सूचकांक कार्बन डाइऑक्साइड से 675 गुना अधिक है।

भौतिक गुण
इसके दो अपररूप हैं: क्रिस्टलीय II 59 K से नीचे और क्रिस्टलीय I 59 K से ऊपर और 115.73 K से नीचे।

इतिहास का महत्त्व और उपलब्धता
ईपीए के विश्लेषण से संकेत मिलता है कि वर्तमान इन्वेंट्री की मात्रा 22,700t और 45,400t के मध्य थी।

2012 में ईपीए ने आर-22 की मात्रा 45% कम कर दी, जिससे मूल्य 300% से अधिक बढ़ गई। 2013 के लिए, ईपीए ने आर-22 की मात्रा 29% कम कर दी है।

संदर्भ
https://www.iiar.org/

बाहरी संबंध

 * MSDS from DuPont
 * Data पर Integrated Risk Information System: IRIS 0657
 * CDC – NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards – Chlorodifluoromethane
 * Phase change data पर webbook.nist.gov
 * IR absorption spectra
 * IARC summaries and evaluations: Vol. 41 (1986), Suppl. 7 (1987), Vol. 71 (1999)
 * IARC summaries and evaluations: Vol. 41 (1986), Suppl. 7 (1987), Vol. 71 (1999)