7.2. Ogļūdeņražu halogēnatvasinājumi



19.gs. 70. gadu sākumā amerikāņu zinātnieki M. Molins (M. Molina) un F. Roulends (F. Rowland) izvirzīja hipotēzi, ka fluorhloralkāni normālos apstākļos ir ļoti stabili, bet nonākot atmosfēras augšējos slāņos, ultravioletā starojuma iedarbībā var sašķelties radikāļos.

CF2Cl2 → CF2Cl· + Cl·

Hlora brīvie radikāļi ierosina ozona molekulu sadalīšanās ķēdes reakciju.

Cl· + O3 → ClO· + O2
ClO· + O· → Cl· + O2

Summārā ozona sadalīšanās reakcija ir šāda:

O3 + O· → 2O2      

Ir aprēķināts, ka viens hlora radikālis var ierosināt 100 000 ozona molekulu sadalīšanos.

M. Molina un F. Roulenda izvirzītā hipotēze ir daudz kritizēta un vairākkārt pārbaudīta. Ir izvirzītas jaunas hipotēzes. Tomēr 1995. gadā M. Molins un F. Roulends saņēma Nobela prēmiju ķīmijā. Šajā pašā dienā Nobela prēmiju saņēma arī holandiešu ķīmiķis P. Krucens. Viņš pierādīja, ka ozona slāni noārda ne tikai halogēnogļūdeņraži, bet arī slāpekļa oksīdi, kas rodas no lidmašīnu dzinējiem.

Animācijās attēloti dažādi procesi, kuri norisinās ozona slānī.

1 .Animācija  
(http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/multimedia/index.html)
2 .Animācija  
http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/multimedia/index.html
3. Animācija
http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/multimedia/index.html

Izmantojot satelītu uzņēmumus, kopš 1979. gada katru dienu reģistrē ozona slāņa biezumu (skat. 1. att.). Ja izvērtē iegūtos datus, ir redzams, ka ozona „caurums” virs Antarktīdas ir palielinājies. Tomēr tas ir pārāk īss laiks, lai izdarītu vispārīgus secinājumus par ozona slāņa biezuma izmaiņām.

1987. gada 10. augusts 2007. gada 10.augusts
http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/monthly/index.html
1. att. Ozona slāņa karte

Lai novērstu ozona slāņa samazināšanos, visā pasaulē ir stipri ierobežota un pat aizliegta freonu ražošana un izmantošana (2. att.)


 

2. att. Freonu ražošanas samazināšanās


Halogēnūdeņražu svarīgākie pārstāvji:

Hlormetāns (metilhlorīds) CH3Cl

Normālos apstākļos gāze. Dabā rodas mežu ugunsgrēkos un no okeāniem.
Izmanto organiskajā sintēzē par reaģentu un medicīnā par vietējās anestēzijas līdzekli.

Dihlormetāns (metilēnhlorīds) CH2Cl2

Šķidrums (viršanas temp. 41°C).
Izmanto par šķīdinātāju un dzesējošu vielu.

Trihlormetāns (hloroforms) CHCl3

Šķidrums (viršanas temp. 61°C), kas nešķīst ūdenī.
Izmanto par šķīdinātāju, agrāk izmantoja narkozei.

Tetrahlormetāns (tetrahlorogleklis) CCl4

Šķidrums (viršanas temp. 78°C), kas nešķīst ūdenī.
Izmanto par šķīdinātāju. Labi šķīdina taukus, eļļas.
Tetrahlormetāns ir indīga, kancerogēna viela.

1,2 – dihloretāns (dihloretāns) ClCH2-CH2Cl

Šķidrums (viršanas temp. 84°C) ar saldenu smaržu.
Izmanto par šķīdinātāju un izejvielu organiskajā sintēzē.
Savienojums ir indīgs, rada smagus aknu bojājumus.

DDT

2,2-bis-(4-hlorfenil)-1,1,1-trihloretāns

Insekticīds.

Saīsinātais nosaukums DDT radies no triviālā nosaukuma

dihlordifeniltrihlormetāns

Fakti:

  • DDT pirmoreiz sintezēts 1874. gadā.
  • 1939. gadā atklātas tā insekticīda īpašības.
  • Plaši izmantoja Otrā Pasaules kara laikā.
  • 1948. gadā zviedru ķīmiķim Paulam Hermanim Milleram tika piešķirta Nobela prēmija.
  • 20.gs. 60-tie gadi. DDT uzkrājas dzīvnieku un cilvēku organismā, tas ir kaitīgs veselībai. Mērenā klimata joslā DDT ir stabils savienojums, kas apkārtējā vidē noārdās tikai vairāku desmitu gadu laikā.
  • Mūsdienās lielākajā daļā valstu tā lietošana ir aizliegta.

Freoni

Savienojumi, kurus vispārīgā veidā apzīmē ar CFC.
Ar CFC apzīmē oglekļa savienojumus, kas satur hloru un fluoru.
Vienkāršākais pārstāvis ir difluordihlormetāns:

Freoni ir ķīmiski inertas, viegli gaistošas vielas, kas nevada elektrisko strāvu.
Šo īpašību dēļ tos izmantoja:

  • aerosolu balonos,
  • ugunsgrēku likvidēšanā,
  • saldēšanas iekārtās
  • par tīrīšanas līdzekļiem ķīmiskajās tīrītavās.