ما هي الفريونات وكيف تؤثر على ثقب الأوزون - ساينسوفيليا

كيمياء الفريون بين المنافع والضرر 

بقلم/محمد حماده الشافعي

مراجعة د / هبة هاشم

كثيرًا ما نرى ونسمع من ثلاجات وتكيفات هواء لا تؤدي دورها على الوجه المحمود، فإذ بنا نتواصل مع شركات التبربد، فيقوموا بإرسال مندوب من عندهم ليشحن الثلاجة أو أجهزة التكييف بغاز الفريونات، هذا الغاز يعمل على  إعادة النشاط والحيوية لهذا الجهاز الذي تم شحنه. وهذه العملية معروفه لدى القاصي والداني عندما تطرأ لهم مثل هذه الظروف، ولكنّ الأمر الذي لا يعلمه الكثير من الناس أنّ الفريونات التي تمّ شحن أجهزتهم بها هي عبارة عن مركبات كيميائية ! كيف ذلك ؟

هيا بنا نرقُب عن كَثَبْ مفهوم الفريونات، وتركيبها الكيميائي. وهل هذه الفريونات لها أضرار على مستوى الفرد والمجتمع أم لا؟ وهل الفريونات تم تحريمها عالميا أم لزال مسموح بها؟

• الفريونات Freons

هي عبارة عن مشتقات هالوجينية للألكان. ويُطلق عليها أيضًا "مركبات الكلورو فلورو كربون"؛ حيث تحتوي جميع مركبات الفريونات على ذرات الكلور والفلور والكربون.

وأغلب هذه المواد توجد في صورة غازات عند درجات الحرارة العادية، ويمكن تحويلها بسهولة إلى سائل تحت الضغط، ولذلك فهي تُستعمل بكثرة في أجهزة التبريد مثل التلاجات المنزلية، كماتستعمل كمواد دافعة في  الأيروسول التي تحمل بعض المبيدات، أو بعض مواد تصفيف الشعر ،أو إزالة روائح العرق، وبذلك ينتشر استعمالها في كل مكان.

وتتميز الفريونات بأنها رخيصة الثمن، سهلة الإسالة، غير سامة، لا تسبب صدأ أو تآكل المعادن.

·       أنواع الفريونات

تتعدد أنواع الفريونات إل أنها جميعا مركبات فلورو كلورو كربون، ومن أنواعها الأتي :-

الفريون-11صيغته  CCl3F ، الفريون -12 صيغته CCl2F2، الفريون -13 صيغته CClF3،

الفريون - 21صيغته CHCl2F، الفريون -22 تركيبه CHClF2، الفريون -114  ذو التركيب CF2Cl-CF2Cl.

نلاحظ من الصيغ المختلفة لأنواع مختلفة من الفريونات ،أنها تشترك في تركيبها الكربون والكلور والفلور ولكن بنسب مختلفة .وأشهر أنواع الفريونات هو الفريون -12 المعروف باسم "ثنائي كلورو ثنائي فلورو ميثان " وصيغته المذكوره أعلاه،  لكل واحد من هذه الفريونات له استخدام معين خاص به، وإن كان جميعها يتفق في عملية شحن أجهزة التبريد.

·      الفريونات مشكلة العصر !!

يتكون الأوزون عادة في طبقة الستراتوسفير التي تقع على إرتفاع يتراوح مابين(١٠ و٤٠ كيلومترا) فوق سطح الأرض . ويتكون الأوزون عندما  يتعرض أكسجين الهواء الجوي لتأثير الأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن الشمس، فينحل بعض جزيئاته بتأثير هذه الأشعة إلى ذات نشيطة، ثم يتحد بعض هذه الذرات مرة أخرى مع جزيئات الأكسجين مكونة الأوزون.

ويتم في هذه العملية امتصاص قدر كبير من الأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن الشمس فلا يصل منها إلى سطح الأرض إلا قدر معتدل لا يؤثر في حياة في حياة الكائنات الحية، وبذلك تمثل طبقة الأوزون، التي تتكون في الطبقات العليا من الجو، درعاً واقياً يحمي الكائنات الحية التي تعيش على سطح الأرض من غوائل هذه أشعة المدمرة. ويؤدي نقص تركيز الأوزون في طبقات الجو العليا إلى كثير من المضار ،فهو يسمح بزيادة كمية الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى سطح الأرض مما قد يؤدي إلى الإصابة بسرطان الجلد، كما قد يؤدي إلى إحداث تغيير في العوامل الوراثية لبعض الكائنات الدقيقة، ويؤثر كذلك في عمليات التخليق الضوئي، وفي سلسلة الغذاء إلى غير ذلك من أنواع الدمار البيولوجي. فعندما تنتشر هذه المركبات في الهواء تحملها التيارات الصاعدة إلى طبقات الجو العليا، وعندما تصعد هذه الغازات في طبقات الجو العليا، وتتعرض للأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن الشمس، تنحل جزئياتها بطريقة خاصة وتعطي ذرات نشيطة من الكلور. وتقوم هذه الذرات بمهاجمة جزيئات الأوزون  وتحويلها إلى أكسجين وبذلك تساعد هذه المركبات على تدمير طبقة الأوزون.

وقد فطن كثير من الدول إلى خطورة التلوث الناتج من مركبات الكلورو فلورو كربون، فبدأت في خفض إنتاجها منذ عام( 1975م)بنسبة( 30%) كما حظر بعض الدول مثل: أمريكا، والسويد، وكندا، والنرويج،والإتحاد الأوروبي استعمال هذه المركبات بشكل عشوائي وقامت بتحديد حد أقصى لانتشارهذه المركبات منذ عام( 1982م).  ولقد عقدت إتفاقية قبل سابق على أن يتم تحريم استخدام الفريونات عالميا بداية من عام (2020م) وربما هي في طريق التنفيذ الآن. ومن الجدير بالذكر ان هناك محاولات لاستبدال مركبات الكلورو فلورو كربون بمواد دافعة أخرى، من بينها استعمال خليط من غاز البيوتان والماء يطلق عليه اسم «أكواصول»، وهو خليط لا يحتوي على الكلور أو الفلور.

·      المراجع والمصادر

 1- J.basuk. " Freons and Ozone in the stratosphere". Bulletin of the American Meteorological Society,56/6 (1975):589-592.

 

2- Zeljka Vukovic, Dusan Regodic. "Freon leaking". International Journal of Scientific and Research Publications, 4/1(2014),ISSN 2250-3153.

3- V.V.Altunin ,V.Z.Geller, E.K.Petrow ,D.C.Rasskazov , G.A.Spiridonow. "Thermophysical properties of Freons". Methane series, part 1, National Standard Reference Data Service  of The USSR ,(1987). 

4- L.N. Plummer, Eurybiades Busenberg. "  chloroflourocarbon in The Atomospher". book: Use chloroflourocarbon in hydrology, chapter 2, pa9-16 , printed by IAEA in Austria .