Trichlorofluorométhane

Le trichlorofluorométhane C Cl₃F, également appelé fréon 11 (nom de marque), CFC-11, ou R-11 selon la liste de réfrigérants, est un chlorofluorocarbure (CFC). Ce liquide incolore, presque inodore, très volatile, qui bout à température ambiante a été le premier réfrigérant employé couramment en raison de son bas point d'ébullition. Il s'emploie dans les systèmes à basse pression de fonctionnement contrairement aux systèmes fonctionnant au R-12 ou R-22 qui nécessitent une haute pression de fonctionnement. C'est un gaz à effet de serre, et en tant que destructeur de la couche d'ozone, il est interdit par le Protocole de Montréal mais sa production industrielle semble avoir illégalement repris en Chine[10].

représentation du Trichlorofluorométhane

Identification

Nom UICPA

Trichlorofluorométhane

Synonymes

Trichloromonofluorométhane
Fluorotrichlorométhane
Trichlorure de fluorométhane

N^o CAS

75-69-4

N^o ECHA

100.000.812

N^o CE

200-892-3

Apparence

gaz incolore ou liquide très volatil, d'odeur caractéristique[1].

Propriétés chimiques

Formule

C Cl₃F [Isomères]

Masse molaire[2]

137,368 ± 0,007 g/mol
C 8,74 %, Cl 77,43 %, F 13,83 %,

Moment dipolaire

0,46 ± 0,02 D [3]

Propriétés physiques

T° fusion

−111 °C[1]

T° ébullition

24 °C[1]

Solubilité

dans l'eau à 20 °C : 1 g·l^-1[1]

Paramètre de solubilité δ

15,5 MPa^1/2 (25 °C)[4]

Masse volumique

1,49 g·cm^-3[1]

Pression de vapeur saturante

à 20 °C : 89,0 kPa[1],

39.17 psi (55 °C)

Point critique

44,1 bar, 198,05 °C [5]

Thermochimie

C_p

équation[6] : $C_{P}=(16.636)+(3.1336E-1)\times T+(-4.4426E-4)\times T^{2}+(2.8612E-7)\times T^{3}+(-6.8556E-11)\times T^{4}$
Capacité thermique du gaz en J·mol^-1·K^-1 et température en kelvins, de 89 à 1 500 K.
Valeurs calculées :
77,614 J·mol^-1·K^-1 à 25 °C.

T (K)	T (°C)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
89	−184,15	41 203	300
183	−90,15	60 780	442
230	−43,15	68 497	499
277	3,85	75 027	546
324	50,85	80 504	586
371	97,85	85 056	619
418	144,85	88 801	646
465	191,85	91 851	669
512	238,85	94 307	687
559	285,85	96 266	701
606	332,85	97 813	712
653	379,85	99 027	721
700	426,85	99 979	728
747	473,85	100 732	733
794	520,85	101 341	738

T (K)	T (°C)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
841	567,85	101 851	741
888	614,85	102 302	745
935	661,85	102 724	748
982	708,85	103 139	751
1 029	755,85	103 563	754
1 076	802,85	104 001	757
1 123	849,85	104 452	760
1 170	896,85	104 907	764
1 217	943,85	105 347	767
1 264	990,85	105 748	770
1 311	1 037,85	106 075	772
1 358	1 084,85	106 287	774
1 405	1 131,85	106 334	774
1 452	1 178,85	106 159	773
1 500	1 226,85	105 681	769

Propriétés électroniques

1^re énergie d'ionisation

11,77 ± 0,02 eV (gaz)[7]

Précautions

SIMDUT[8]

Produit non contrôlé

Directive 67/548/EEC

Xn

N

Phrases R : 20, 59,

Phrases S : 23, 24/25, 59, 61,

Écotoxicologie

LogP

2,53[1]

Seuil de l’odorat

bas : 200 000 ppm[9]

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Applications industrielles (avant interdiction)

Réfrigérant, dont pour les systèmes de conditionnement d'air industriel
Fluide de rinçage de circuits frigorifiques
Fluide caloporteur
Propulseur pour aérosols en pharmaceutique, cosmétique et thérapeutique (souvent en association avec le dichlorodifluorométhane)
Agent gonflant pour les mousses de polymères
Solvant pour le dégraissage (notamment des circuits imprimés) et pour le nettoyage à sec (textiles)

Propriétés

Ce fluide de la famille des chlorofluorocarbures (CFC) est :

incolore
ininflammable
d'odeur légèrement éthérée
point critique : 198 °C à 4 410 kPa
ODP (Ozone Depletion Potential) : 1,0 (le trichlorofluorométhane sert de référence à l'échelle)
GWP (Global Warming Potential) : 4 600

Interdiction et production illégale

Le trichlorofluorométhane est interdit par le protocole de Montréal en raison de son effet néfaste sur la couche d'ozone[11].

Grâce au Protocole de Montréal[12], sa concentration dans l'atmosphère a décliné régulièrement dès le milieu des années 1990[11], mais moindrement depuis 2012, probablement à la suite d'une reprise illégale de sa production industrielle dans l'est de la Chine[11].

Évolution du taux de CFC-11 au Pôle Sud (en parties par billion)

Biodégradabilité ?

Quelques tests faits de 2003 à 2005 ont montré une certaine biodégradation du CFC-11, mais uniquement en conditions anaérobies (dont dans les eaux marines anoxiques selon Bullister et Lee, 1995), mais ce produit est très volatile, il tend donc à se répandre dans l'air, tant qu'il n'est pas prisonnier d'un contenant ou des pores d'une mousse isolante qui en sont un réservoir de polluant pour le futur (des preuves existent d'émanations de CFC-11 à partir de certains décharges) [13].

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie

Lin, Y., et al. (2019) Observations of High Levels of Ozone- Depleting CFC-11 at a Remote Mountain-Top Site in Southern China, Environ. Sci. Technol. Lett. , 6, 3, 114 -118, doi: 10.1021/acs.estlett.9b00022.
Lunt, M.F., et al. (2018) Continued emissions of the ozone-depleting substance carbon tetrachloride from eastern Asia, Geophys. Res. Lett., 45, 11,423–11,430, doi: 10.1029/2018GL079500.
Manning, A.J., et al. (2003 Estimating European emis- sions of ozone-depleting and greenhouse gases using observations and a modeling back-attribution technique, J. Geophys. Res., 108 (D14), 4405, doi:10.1029/2002JD002312.
Montzka, S.A. et al. (2018) An unexpected and persistent increase in global emissions of ozone- depleting CFC-11. Nature, 557, 413–417, doi:10.1038/s41586-018-0106-2.
Park, S., et al. (2018) Toward resolving the budget discrep- ancy of ozone-depleting carbon tetrachloride (CCl4): an analysis of top-down emissions from China, Atmos. Chem. Phys., 18, 11729-11738, doi: 10.5194/acp-18-11729-2018.
Rigby, M., et al. (2019) Increase in CFC-11 emissions from eastern China based on atmospheric observations, Nature, 569, 546–550, doi: 10.1038/s41586-019-1193-4.
Say, D., et al. (2019) Emissions of CFCs, HCFCs and HFCs from India, Atmos. Chem. Phys. Discuss., doi: 10.5194/acp- 2018-1146, in review.

Notes et références

TRICHLOROFLUOROMETHANE, fiche(s) de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée(s) le 9 mai 2009
Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
(en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, Boca Raton, CRC, 16 juin 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1 et 1-4200-6679-X), p. 9-50
(en) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook, Springer, 2007, 2^e éd., 1076 p. (ISBN 978-0-387-69002-5 et 0-387-69002-6, lire en ligne), p. 294
« Properties of Various Gases », sur flexwareinc.com (consulté le 12 avril 2010)
(en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams : Organic Compounds C8 to C28, vol. 1, 2 et 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co., 1996, 396 p. (ISBN 0-88415-857-8, 0-88415-858-6 et 0-88415-859-4)
(en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, Boca Raton, CRC, 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1), p. 10-205
« Fluorotrichlorométhane » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
« Fluorotrichloromethane », sur hazmap.nlm.nih.gov (consulté le 14 novembre 2009)
(en) N.R.P Harris, S.A Montzka, P.A Newman et al., « Report on the International Symposium on the Unexpected Increase in Emissions of Ozone-Depleting CFC-11 », SPARC newsletter, vol. 53,‎ juillet 2019 (lire en ligne)
(en) M. Rigby, S. Park et al., « Increase in CFC-11 emissions from eastern China based on atmospheric observations », Nature, vol. 569,‎ 22 mai 2019 (lire en ligne).
(en) Lei Hu et al., « Considerable contribution of the Montreal Protocol to declining greenhouse gas emissions from the United States », Geophysical Research Letters, vol. 44,‎ août 2017, p. 8075-8083 (DOI 10.1002/2017GL074388, lire en ligne)
(en) Paul Ashford, Koichi Mizuno et Miguel Quintero, Report of the Task Force on Foam End-of-Life Issues, mai 2005 (ISBN 92-807-2637-4, lire en ligne)

Portail de la chimie
Portail du froid et de la climatisation

Cet article est issu de Wikipedia. Le texte est sous licence Creative Commons - Attribution - Partage dans les Mêmes. Des conditions supplémentaires peuvent s'appliquer aux fichiers multimédias.

[ICSC-1] TRICHLOROFLUOROMETHANE, fiche(s) de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée(s) le 9 mai 2009

[2] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[HandbookChemPhys89ed-3] (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, Boca Raton, CRC, 16 juin 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1 et 1-4200-6679-X), p. 9-50

[4] (en) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook, Springer, 2007, 2^e éd., 1076 p. (ISBN 978-0-387-69002-5 et 0-387-69002-6, lire en ligne), p. 294

[5] « Properties of Various Gases », sur flexwareinc.com (consulté le 12 avril 2010)

[Yaws-6] (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams : Organic Compounds C8 to C28, vol. 1, 2 et 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co., 1996, 396 p. (ISBN 0-88415-857-8, 0-88415-858-6 et 0-88415-859-4)

[ouvrage-7] (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, Boca Raton, CRC, 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1), p. 10-205

[Reptox-8] « Fluorotrichlorométhane » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009

[hazmap-9] « Fluorotrichloromethane », sur hazmap.nlm.nih.gov (consulté le 14 novembre 2009)

[10] (en) N.R.P Harris, S.A Montzka, P.A Newman et al., « Report on the International Symposium on the Unexpected Increase in Emissions of Ozone-Depleting CFC-11 », SPARC newsletter, vol. 53,‎ juillet 2019 (lire en ligne)

[nature2019cfc-11] (en) M. Rigby, S. Park et al., « Increase in CFC-11 emissions from eastern China based on atmospheric observations », Nature, vol. 569,‎ 22 mai 2019 (lire en ligne).

[12] (en) Lei Hu et al., « Considerable contribution of the Montreal Protocol to declining greenhouse gas emissions from the United States », Geophysical Research Letters, vol. 44,‎ août 2017, p. 8075-8083 (DOI 10.1002/2017GL074388, lire en ligne)

[13] (en) Paul Ashford, Koichi Mizuno et Miguel Quintero, Report of the Task Force on Foam End-of-Life Issues, mai 2005 (ISBN 92-807-2637-4, lire en ligne)