الفريون

الفريون ( يُلفظ / ˈfriːɒn / ) علامة تجارية مسجلة لشركة Chemours ، وهو وصف عام لعدد من منتجات الهالوكربون . وهي غازات أو سوائل مستقرة، غير قابلة للاشتعال، ومنخفضة السمية [ ^{1 ] ،} تُستخدم عادةً كمبردات ودافعات في البخاخات . تشمل هذه المنتجات مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) ومركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs)، وكلاهما يُسبب استنزاف طبقة الأوزون (وإن كان تأثير الهيدروفلوروكربون أقل بكثير) ويُساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري . "الفريون" هو الاسم التجاري للمبردات R-12 و R-13B1 و R-22 و R-410A وR-502 وR-503 التي تُصنّعها شركة Chemours. تنبعث منها رائحة قوية تُشبه رائحة الأسيتون . ^{[ 2 ]} وقد وُجد أن استنشاق الفريون بكميات كبيرة يُسبب أضرارًا صحية للإنسان. أُجريت دراسات في سبيل إيجاد استخدامات مفيدة للغازات التي تندرج تحت مظلة الفريون كبديل للتخلص منها.

قام فريدريك شوارتز بتصنيع أولى مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) في تسعينيات القرن التاسع عشر. وفي أواخر عشرينيات القرن العشرين، شكّل تشارلز فرانكلين كيتيرينج فريق بحث في شركة جنرال موتورز لإيجاد بديل للمبردات الخطرة المستخدمة آنذاك، مثل الأمونيا . ^{[ 3 ]} ترأس الفريق توماس ميدجلي الابن. ^{[ 4 ]} في عام 1928، حسّن الفريق عملية تصنيع مركبات الكلوروفلوروكربون وأثبتوا جدواها لهذا الغرض، بالإضافة إلى استقرارها وعدم سميتها. حصل كيتيرينج على براءة اختراع لجهاز تبريد يستخدم هذا الغاز، وقد مُنحت هذه البراءة لشركة فريجيدير ، وهي شركة تابعة مملوكة بالكامل لشركة جنرال موتورز . ^{[ 5 ]}

في عام 1930، أسست شركتا جنرال موتورز ودوبونت شركة كينيتك كيميكالز لإنتاج الفريون. وكان منتجهما ثنائي كلورو ثنائي فلورو الميثان ، ويُعرف باسم "فريون-12" أو "R-12" أو "CFC-12". ويمثل الرقم الذي يلي حرف R تصنيفًا لفئة المبردات، طورته شركة دوبونت لتحديد الهيدروكربونات المهلجنة المفردة بشكل منهجي، بالإضافة إلى المبردات الأخرى غير الهيدروكربونات المهلجنة.

تم حظر معظم استخدامات مركبات الكلوروفلوروكربون أو تقييدها بشدة بموجب بروتوكول مونتريال الصادر في أغسطس 1987، حيث ثبت أنها مسؤولة عن استنفاد طبقة الأوزون . ^{[ 6 ]} وقد حلت أنواع الفريون التي تحتوي على مركبات الهيدروفلوروكربون محل العديد من الاستخدامات، ولكنها تخضع أيضاً لرقابة صارمة بموجب بروتوكول كيوتو ، لأنها تعتبر غازات "تساهم بشكل كبير في ظاهرة الاحتباس الحراري".

من الممكن تحويل الفريون-11 إلى غرافين ثلاثي الأبعاد من خلال معالجة كيميائية باستخدام مسحوق المغنيسيوم . يؤدي حقن مركب _CCl₃F (الفريون-11) في وعاء مملوء بغاز الأرغون وعلى سطح مسحوق المغنيسيوم المنصهر إلى تفاعل اختزال ينتج عنه غرافين ثلاثي الأبعاد. يتميز هذا الغرافين ثلاثي الأبعاد بموصلية عالية، ويمكن استخدامه في صناعة مكثفات فائقة عالية الأداء لتخزين الطاقة الكهربائية. ^{[ 7 ]}

وُجد أن الفريون، عند استنشاقه ، يُسبب آثارًا مثل النشوة أو السُكر. وقد دفع هذا بعض الأفراد إلى استخدامه ترفيهيًا لتحقيق هذه الآثار. ^{[ 8 ]} عند استنشاقه، يُحدث الفريون آثارًا سامة قد تُلحق أضرارًا بالغة بأجهزة الجسم المختلفة. يُمكن أن تُؤدي هذه الآثار إلى تلف الدماغ والجهاز القلبي الوعائي، مما قد يُسبب اضطرابات في وظائف القلب ونوبات صرع . كما يُمكن أن يُسبب استنشاق الفريون تلفًا في الرئتين، وفي حالات نادرة، فشلًا تنفسيًا. يُعرف تلف الرئتين الناتج عن استنشاق الفريون باسم التهاب الرئة الهيدروكربوني . ^{[ 8 ]}

• كلوروديفلوروميثان (R-22 أو HCFC-22)، وهو نوع من أنواع الفريون. ^{[ 9 ] [ 10 ]}
• ثنائي كلورو ثنائي فلورو الميثان (R-12 أو CFC-12)، وهو أكثر أنواع المبردات استخدامًا من علامة الفريون التجارية قبل حظره في العديد من البلدان في عام 1996 والحظر الكامل في عام 2010.
• 1,1,1,2-رباعي فلورو الإيثان (R-134a أو HFC-134a)، أحد البدائل الرئيسية لـ R-12 الذي كان منتشراً على نطاق واسع في السابق.
• لقد حلت الأوليفينات المهلجنة محل الفريونات في العديد من التطبيقات.