Haloalkano

Haloalkanoa —alkilo halogenuroa, halogenoalkanoa edo alkil haluroa izenez ere ezagutzen dena— alkano batetik eratorritako konposatu kimiko bat da, hidrogeno atomo bat edo gehiago halogeno atomoekin ordezkatuz. Fluor, kloro, bromo eta iodoz ordezkatzean, fluoroalkanoak, kloroalkanoak, bromoalkanoak eta iodoalkanoak sortzen ditu, hurrenez hurren. Konposatu mistoak ere posibleak dira, eta dira, hidrogeno bat baino gehiago ordezkatuta, bi halogeno ezberdin edo gehiago ordezkatu dituztenak. Adibide ezagunenak klorofluorokarburoak (CFC) dira, ozono geruzaren zuloaren kausa nagusia direnak. Haloalkanoak gailu erdieroaleen fabrikazioan erabiltzen dira, esaterako, hozgarriak, apar-agenteak, disolbatzaileak, esprai propultsatzaileak, itzalgailuak eta erreaktibo kimikoak.

Freona hozgarri gisa erabiltzen den klorofluorokarburoen talde klasiko baten izen komertziala da. Freon hitza DuPont-en jabetzako marka erregistratua da.

Lau haloalkano mota daude. Haloalkano primarioetan, halogeno-atomoa daraman karbonoa alkilo-talde bati soilik lotzen zaio. Haloalkano sekundarioetan, halogeno atomoa duen karbonoa bi alkilo talderi lotzen zaio. Haloalkano tertziario batean, halogenoari atxikitako karbonoa hiru alkilo talderi ere atxikita dago. Haloalkanoen beste talde txiki bat ere badugu, non halogeno atomoa metil talde bati (halometanoak) atxikita dagoen.

Kloroa eta fluorra duten konposatuak (CFC, HCFC, HFC) 

Klorofluorokarburoak (CFC) kloroa eta fluorra duten haloalkanoak dira. Lehen, industrian, oso erabiliak ziren, adibidez, hozgarri, propultsatzaile eta garbiketa-disolbatzaile gisa. Bere erabilera, oro har, Montrealgo Protokoloak debekatu zuen ozono-geruzan dituen ondorioengatik (ikus ozono-zuloa). Berotze globalari ere laguntzen diote.

Hidroklorofluorokarburoak (HCFC) haloalkanoen klase bat dira, non hidrogeno guztiak ez diren kloro edo fluorez ordezkatu. Batez ere, klorofluorokarburoen (CFC) ordezko gisa erabiltzen dira; izan ere, haien ozono-murrizketaren ondorioak CFCren % 10 ingurukoak baino ez dira.

Hidrogeno batzuen ordezkoa fluorra soilik denean, hidrofluorokarburo (HFC) izenez ezagutzen dira. Batzuek, berotze globalaren potentzial handia badute ere, ez dute ozono-geruzan eragin jakinik, ez baitute klororik edo bromorik (konposatu mota horiek bi elementu horietakoren bat dutenean, ozono-geruzarentzat kaltegarritzat jotzen dira).

Polimero halogenatuak 
Polimerizaziorako alkeno fluoratuak edo kloratuak erabil daitezke, erresistentzia kimikoen propietate nabarmenak dituzten polimero halogenatuak sortuz. Adibide garrantzitsuak honako hauek dira: polikloroetenoa (Polibinil kloruroa, PVC), politetrafluoroetilenoa (PTFE, Tefloia), baina polimero halogenatu gehiago badira; hala ere, bere monomeroak haloalkenoak dira (normalean, binilo haluroak deituak).

Historia

Hasierako garapena 
Karbono tetrakloruroa su-itzalgailuetan eta beiraz egindako su-itzalgailuetan erabiltzen zen XIX. mende amaieratik Bigarren Mundu Gerraren amaiera ingurura arte. Hegazkin militarretan, sua itzaltzeko kloroalkanoekin esperimentatzea, gutxienez, 1920ko hamarkadan hasi zen.

Thomas Midgley ingeniari estatubatuarrak klorofluorokarburoak (CFC) garatu zituen 1928an amoniako (NH3), klorometano (CH3Cl) eta sufre dioxidoaren (SO2) alternatiba gisa; toxikoak ziren, baina, garai hartan, hozgarri gisa erabili ohi ziren. Garatutako konposatu berriak irakite-puntu baxua izan behar zuen, ez-toxikoa eta, oro har, geldoa. American Chemical Society-ren erakustaldi batean, Midgley-k bikain frogatu zituen propietate horiek guztiak gasa arnastuz eta arnasez kandela bat itzaliz.

Midgleyk bereziki garatu zuen CCl2 F2. Hala ere, ezaugarri interesgarrienetako bat da konposatu horien familia oso bat dagoela, bakoitzak bere irakite-puntu berezia duena, eta aplikazio ezberdinetara egokitu daitekeena. Hozgarri gisa jatorrizko aplikazioaz gain, klorofluoroalkanoak esprai propultsatzaile, plaka elektronikoetarako garbiketa-disolbatzaile eta apar-agente gisa erabili dira plastiko hedatuak ekoizteko (adibidez, ontziratzeko materialetan erabiltzen den poliestireno hedatua, besteak beste).

Alternatiben garapena 
Bigarren Mundu Gerran, hasierako kloroalkanoetako hainbat lehiakideren hegazkin militarretan erabili ohi ziren, baina hasierako haloi horiek (itzaltzeko agente halogenatuak ezagutzen diren bezala) gehiegizko toxikotasuna pairatzen zuten. Dena den, gerraostean, poliki-poliki hegazkin zibiletan ere, ohikoagoak bihurtu ziren.

1960ko hamarkadan, fluoroalkanoak eta bromofluoroalkanoak eskuragarri egon ziren, eta azkar sartu ziren suteak itzaltzeko material eraginkorrenen artean.  Lehen ikerketak 1301 haloiarekin,  AEBko armadaren babespean egin ziren, 1211 haloiarekin, berriz, hasieran batez ere, Erresuma Batuan garatu ziren. 1960ko hamarkadaren amaierarako, estandarrak ziren aplikazio askotan, non ur eta hauts lehorrez egindako su-hiltzaitzaileak suteetatik babestu nahi zituzten ondasunak kaltetzeko mehatxua baitziren, ordenagailu gelak, telekomunikazio zentroak, laborategiak, museoak eta arte bildumak barne. Hasieran, gerraontzietan, 1970eko hamarkadan, bromofluoroalkanoak pixkanaka-pixkanaka sute larrien kontrol azkarrarekin lotu ziren langileentzat arrisku txikia zuten espazio mugatuetan.

Hozgarrietan klorofluorokarburoen alternatiben lanketa 1970eko hamarkadaren amaieran hasi zen, 1974an, Nature aldizkarian, Molina eta Rowland-ek (1995eko Kimikako Nobel Saria partekatu zutenak lan harengatik) ozono estratosferikoaren kaltearen inguruko lehen txostenak argitaratu ondoren. Hidrogenoa gehituz eta hidrofluorokarburoak (HCFC) sortuz, kimikariek beheko atmosferan ez hain egonkorrak egin zituzten konposatu horiek, ozono-geruzara iritsi aurretik apurtzeko aukera emanez. Geroagoko alternatibek kloroa baztertzen dute, hidrofluorokarburoak (HFC) sortuz, beheko atmosferan bizi-iraupen oraindik laburragoa dutenak.

1980ko hamarkadaren hasieran, bromofluoroalkanoak ohiko erabilera zuten hegazkinetan, itsasontzietan eta ibilgailu handietan, baita informatika instalazioetan eta museoetan ere. Hala ere, kloroalkanoek eta bromoalkanoek ozono-geruzan zuten eraginari buruzko kezkak sortzen hasi ziren. 1985eko Vienako Ozono Geruza Babesteko Hitzarmenak ez zituen bromofluoroalkanoak hartzen bere baitan, orduan uste baitzen itzaltze-sistemen larrialdi-isuria bolumen txikiegia zela eragin handia izateko eta haren erabilera murrizteko, garrantzitsua baitzen pertsonen segurtasunerako.

Hala ere, Montrealgo Protokoloaren garaian, jada konturatu ziren sistemaren egiaztapen eta mantentze-lanetan ustekabeko edo nahitako hustuketek larrialdietako hustuketak baino bolumen dezente handiagoak zirela, eta, beraz, haloiak itunean sartu ziren, salbuespenekin izan arren.

Pixkanako kanporatzea 
Klorofluoroalkanoentzat onartutako erabilera bakarra sendagarriak dira.

Eskala handiko aplikazioetarako, zenbait kloroalkanoen erabilera disolbatzaile gisa —adibidez, lehorreko garbiketarako— pixkanaka-pixkanaka baztertzen ari da, esaterako, EBko Konposatu Organiko Lurrunkorrak (COV) zuzentarauaren ondorioz.

Azkenik, bromofluoroalkanoak (haloiak), Europako herrialde askotan, oro har, 2004 baino lehen kendu ziren, Montrealgo Protokoloan eta EBko jarraibideetan oinarrituta. Harrezkero, aplikazio kritikoetan soilik daude baimenduta, hala nola abiazio edo militarretan. Stock berrien ekoizpena eten egin zen herrialde gehienetan —ziurrenik guztietan— 1994tik aurrera. Hala ere, herrialde askok eskatzen dute, oraindik, beren hegazkinak haloietan oinarritutako suteak itzaltzeko sistemaz hornitzea, aplikazio horren alternatiba guztiz asegarria eta segurua aurkitu ez delako. Hala ere, badira beste erabilera batzuk ere, eta oso espezializatuak. Horri esker, haloiak birziklatzeko programak sortu dira «haloien bankuen» bidez, haloien kudeaketa arduratsua eta gainerako izakinetan aurrezpena bermatu nahi dutenak.

Bibliografia
 K. Peter C. Vollhardt (1994). Química Orgánica. Barcelona: Ediciones Omega S.A. .
 W.R. Peterson (1996). Formulación y nomenclatura química orgánica. Barcelona: EDUNSA - Ediciones y distribuciones universitarias S.A. .
 T. W. G. Solomons y C. B. Fryhle (2011). Organic Chemistry (10ª edición). E.U.A.: WILEY. .

Erreferentziak

Kanpo estekak

Konposatu organohalogenatuak