Фреоны: особенности воздействия на окружающую среду и человека

С развитием науки и технологий пришло понимание, что в мире все взаимосвязано, и применение некоторых веществ и методов работы должно быть если не запрещено, то хотя бы ограничено. Сейчас большое внимание уделяется всестороннему изучению действия различных химических соединений на организм человека и экологию в целом. В группу риска попали и фреоны.

Это класс хладагентов, которые широко используются в различных отраслях, включая промышленность, бытовую технику и автомобильную индустрию. Они обычно находятся в жидком или газообразном состоянии при комнатных температуре и давлении. Фреоны характеризуются низкой токсичностью и высокой стабильностью, что позволяет их использовать в холодильных аппаратах, кондиционерах, системах охлаждения.

Давайте попробуем разобраться, действительно ли они настолько опасны, и если да, то что делать при их утечке или попадании в организм человека.

Основные характеристики

Фреоны — это химические соединения, которые содержат в своей основе насыщенные углеводороды (в основном метан и этан) и элементы группы галогенов (хлор, фтор, бром и йод). Зачастую их называют хладонами или хладагентами, то есть веществами, которые способны передавать тепло от менее нагретых тел более нагретым. Именно эта особенность позволяет использовать их в холодильном оборудовании.

Однако подобными свойствами обладают не только фреоны, но и другие соединения. В качестве хладагентов могут выступать чистые углеводороды (например, метан или пропан), гидроолефины (этилен, пропилен), аммиак, диоксид серы и т. д. Поэтому когда мы говорим о фреонах, должны четко понимать, что это одна из групп хладагентов, а не общее название. Да, их очень много, но есть и другие вещества со сходными характеристиками. По аналогии с известным высказыванием: все фреоны — хладоны, но не все хладоны — фреоны.

Среди наиболее распространенных и широко используемых фреонов можно выделить:

  • дифторхлорметан (торговая марка R-12) — озоноразрушающее вещество с температурой кипения 29,8 °C;
  • трихлорфторметан (R-11, tк = 23,77 °C) — еще один фреон на основе хлора, кипящий при комнатных температурах. Это одно из наиболее активных и опасных для озона веществ, поскольку содержит хлор в большом количестве. В настоящее время его, как и предыдущий, принято заменять более безопасными аналогами;
  • хлордифторметан (R-22, tк = -40,8 °C) — менее разрушительное вещество по сравнению с предыдущими;
  • тетрафторэтан (R-134A, tк = -26,3 °C).

По своим физическим свойствам основная часть этих веществ относится к газам. Их особенностью является отсутствие запаха и цвета. Максимум, что можно почувствовать при очень высокой концентрации фреонов, — очень легкий запах, который принято называть «эфироподобным».

Эти хладагенты хорошо растворяются в неполярных растворителях органического происхождения, таких как толуол, керосин, сольвент, бензин или ксилол. А вот в воде это сделать не получится.

В обычных условиях фреоны, за небольшим исключением, инертны, то есть не вступают в химические реакции, не воспламеняются и не взрываются даже в прямом контакте с пламенем. Однако при очень высоких температурах (от 220… 250 °C) образуют высокотоксичные удушливые соединения, такие как хлороводород, карбонилфторид и т. д. Некоторые из них, например фосген, ранее использовались в качестве боевых отравляющих веществ.

Сфера применения

Как уже говорилось выше, наиболее часто фреоны используют в холодильных установках. Для таких аппаратов в зависимости от конструкции они могут быть как в газообразном, так и в жидком или твердом состоянии. Помимо этого, хладагенты активно применяются в системах климат-контроля для кондиционирования и охлаждения воздуха, в производстве полимерных материалов как вспенивающие реагенты, для изготовления аэрозолей и парфюмерных изделий (емкости под давлением), в технологиях газового тушения пожаров. Химическая промышленность и автомобилестроение, фармацевтика, лакокрасочное производство, даже сельское хозяйство — сфера использования фреонов поистине огромна.

Воздействие на окружающую среду

Попадая в верхние слои атмосферы и подвергаясь активному ультрафиолетовому излучению, многие фреоны начинают распадаться с высвобождением таких веществ, как, например, хлор. Это вызывает разрушение озонового слоя и увеличивает количество ультрафиолета, достигающего поверхности планеты.

В настоящее время принято классифицировать фреоны по степени их воздействия на озоновый слой. Выделяют три основные группы этих хладагентов:

  1. Группа A — наиболее опасна, вещества, которые к ней относятся, содержат хлор и бром в большой концентрации и активно истощают озоновый слой. Их производство и применение ограничиваются Монреальским протоколом:

    Монреальским протоколом:

    • хлорфторуглероды (R-11–R-13, R-111–R-115, R-113A);
    • бромфторуглероды (в аббревиатурах их торговых марок присутствуют B1 или B2: R-12B1, R-12B2, R-13B1, R-13B1, R-113B2–R-114B2 и т. д.).
  2. Группа B — воздействие этих веществ слабее, чем в предыдущем случае, но в больших концентрациях они также опасны для озоновой прослойки. Поэтому их считают потенциально опасными. К группе B относятся соединения класса хлорфторуглеводородов — торговые марки R-21, R-22, R-121–R-124, R-131–R-133, R-222–R-225 и т. д.
  3. Группа C — в составе этих веществ нет агрессивного хлора, поэтому их принято считать безопасными. К группе относятся фторуглеводороды (R-23, R-32, R-41, R-134 и др.) и фторуглероды (R-14, R-218, R-116, R-C318).

Влияние на человека

Несмотря на преимущества использования фреонов, они могут оказывать определенное влияние на здоровье человека. Да, при небольших концентрациях серьезных последствий может и не быть даже при утечке — все-таки эти вещества содержат в своем составе галогены, инертные в обычных условиях. Однако при длительном воздействии и регулярном отравлении фреонами могут возникнуть различные заболевания.

При высоких концентрациях хладагенты могут вызывать головокружение, головную боль, тошноту и раздражение кожи и слизистых оболочек, спазм дыхательных путей. Хроническое воздействие фреонов может привести к развитию серьезных заболеваний бронхов и легких. Особенная опасность заключается в том, что почувствовать фреон в воздухе практически невозможно — у него практически нет цвета, вкуса и запаха.

Именно поэтому при работе с данными веществами необходимо соблюдать меры безопасности. В первую очередь это касается различных производств, например изготовления смесей для огнетушителей, полимерной продукции и пенопластов, растворителей, лаков и красок, аэрозолей. Сотрудники таких предприятий должны четко соблюдать инструкции, чтобы не попасть под воздействие отравляющих веществ. На предприятиях, работающих с фреонами, а также в смежных областях (например, при пожаротушении) принято использовать СИЗ — респираторы, противогазы, защитные очки, перчатки и т. п.

Важно помнить, что фреоны применяют и в быту — в первую очередь в холодильниках и кондиционерах. Поэтому во избежание аварий и утечек желательно регулярно проверять состояние этой техники. Например, одним из косвенных признаков может стать чересчур сильный нагрев агрегата. Если речь идет о холодильнике, то порча продуктов в нем также говорит о том, что стоит вызвать мастера и проверить работоспособность устройства.

Специфика и симптомы отравления фреоном

Наибольшим отравляющим воздействием обладают фреоны не в газообразном, а в жидком состоянии, особенно если они каким-то образом попали внутрь организма человека (например, при проглатывании) или в глаза. Жидкий хладагент, пролитый на кожу, вызовет у человека характерные признаки обморожения.

Среди наиболее распространенных симптомов отравления фреоном можно перечислить:

  1. Результат кислородного голодания:

    • головокружение и головные боли;
    • депрессивность, утомление, угнетенное состояние сознания;
    • слабость и одышка;
    • проблемы со зрением, шум в ушах;
    • учащенное сердцебиение;
    • бледность кожных покровов, гиперемия;
    • специфическая неустойчивая походка;
    • нервное возбуждение, которое потом резко сменяется апатией.

  2. Признаки интоксикации (обычно через 1–2 дня, хотя при проглатывании хладагента могут проявиться гораздо быстрее):

    • тошнота и рвота;
    • першение в горле, резкий кашель;
    • тяжесть в области груди;
    • повышенное сердцебиение;
    • низкое артериальное давление;
    • синюшность кожных покровов;
    • повышенный мышечный тонус, вплоть до судорог;
    • психическая неадекватность, чрезмерное возбуждение.

Запомните, что сильное отравление может вызвать отек легких, который без скорой медицинской помощи может привести к фатальным последствиям. Среди наиболее тяжелых последствий можно назвать проблемы в работе сердца и органов ЖКТ — печени, поджелудочной железы. Именно поэтому при появлении подозрений на утечку желательно без промедления принять все необходимые меры по ее устранению и оказанию медицинской помощи пострадавшим.

Оказание первой помощи при отравлении фреоном

Первым шагом при отравлении фреоном является обеспечение безопасности для себя и потерпевшего. Если вы видите признаки утечки вещества, немедленно покиньте помещение, выйдите на открытое пространство и обеспечьте поступление свежего воздуха. По возможности выключите всю технику, которая потенциально может быть источником данной проблемы и вызовите специальную службу для устранения последствий.

Затем следует немедленно обратиться в медицинскую службу, а до этого оказать потерпевшему первую помощь. Методы ее оказания зависят от агрегатного состояния отравляющего вещества и того, каким образом оно проникло в организм:

  1. Отравление парами:

    • доступ свежего воздуха;
    • искусственное дыхание при удушье;
    • сердечная реанимация, непрямой массаж сердца (делается только специалистами).

  2. Если жидкий фреон попал внутрь:

    • обильное теплое питье, прием адсорбентов, например порошка активированного угля;
    • прием слабительных;
    • промывание желудка — делается при помощи устройств-зондов в условиях стационара.

  3. Попадание вещества в глаза:

    • промывание глаз большим количеством воды;
    • вызов специалиста.

  4. Попадание жидкого фреона на кожу:

    • легкое обморожение: аккуратное растирание, обработка спиртом, наложение стерильной повязки;
    • серьезное обморожение: растирать нельзя! Следует обработать кожу спиртом и наложить асептическую повязку.

Работникам скорой медицинской службы нужно подробно описать симптомы и меры, которые были предприняты вами в качестве первой помощи. Помните, что только специалист может произвести все необходимые анализы, определить состояние пострадавшего и принять соответствующие меры.

В случае отравления фреоном пострадавший может быть доставлен в стационар. Здесь медицинский персонал проводит дополнительные исследования, диагностику и лечение. Процедуры включают внутривенное введение лекарств, мониторинг состояния пациента и необходимую терапию.

Фреон в домашних условиях

Поскольку фреон очень активно применяется в быту, например в холодильниках и кондиционерах, важно знать характерные признаки его утечек. Ими может стать неправильная работа холодильника или кондиционера, снижение охлаждающей эффективности или даже образование ледяной корки на холодовых элементах.

При каких признаках желательно обращение к специалисту по ремонту:

  • нарушение герметичности устройства в процессе его установки или эксплуатации;
  • слабое охлаждение при постоянной работе компрессора;
  • шипящие звуки, издаваемые устройством;
  • появление наростов снега и льда, а также коррозии.

Современное холодильное оборудование зачастую оснащается специальными датчиками, которые при появлении неисправности сразу же начинают о ней сигнализировать. Поэтому обращайте внимание на возникновение первых признаков проблем и вызывайте мастера.

Если у вас нет опыта работы с системами охлаждения, воспользуйтесь услугами специалистов. Самодеятельность может привести не только к порче бытовой техники, но и к серьезным отравлениям и обморожениям.