shopkeeper/korean_wiki_content_only_120125 huggingface dataset:
S2O의 마이크로파 스펙트럼은 다음과 같은 회전 매개변수를 갖는다: A = 41915.44 MHz, B = 5059.07 MHz, C = 4507.19 MHz. 또한, 마이크로파 스펙트럼은 S-S-O 각도가 117.88°이며, S-S 및 S-O 결합 길이는 각각 188.4 및 146.5 pm임을 시사한다. 327.8 nm 여기 상태에서 중심각은 109°로 줄어든다.
S-S 신축의 조화 진동수는 415.2 cm−1이다.
이황화 일산화물은 1933년 피터 W. 쉔크(Peter W. Schenk)가 글로 방전을 통해 황 증기와 이산화 황으로 발견했다. 그는 이 기체가 깨끗한 유리에서 수은의 한 자리 수 압력에서 몇 시간 동안 존재할 수 있지만, 근처에서 분해된다는 것을 발견했다. 쉔크는 이 공식을 SO로 지정하고 이를 일산화 황이라고 불렀다. 1956년, D. J. 메스키(Meschi)와 R. J. 마이어스(Myers)는 이 공식을 S2O로 확립했다.
산화 구리(II)로 황을 산화시키는 방법:
비교적 순수한 발생 장치는 염화 티오닐과 황화 은(I)의 반응이다.
또한 5,6-다이-터트-부틸-2,3,7-트라이티아바이사이클로[2.2.1]헵트-5-엔 2-엔도-7-엔도-다이옥사이드(5,6-di-tert-butyl-2,3,7-trithiabicyclo[2.2.1]hept-5-ene 2-endo-7-endo-dioxide)는 S2O를 방출하며 가열 시 분해된다.
트라이페닐포스핀 황화물은 설피닐토실이미드(sulfinyltosylimide)와 반응하여 S2O와 토실트라이페닐포스피닐아마이드(tosyltriphenylphosphinylamide)를 생성한다.
이오의 화산은 상당량의 를 생성한다. 뜨거운 100바(bar) S2 및 SO2 가스가 화산에서 분출될 때 1%에서 6% 사이로 형성될 수 있다. 이오의 펠레는 고체 S2O로 둘러싸여 있다고 믿어진다.
지구 대기.
이황화 일산화물은 표준상태에서 존재하기에는 너무 불안정하지만, 일시적인 발생원으로는 황 증기의 불완전 연소와 글로 방전에서 이산화 황의 열분해가 있다.
이황화 일산화물은 일반적으로 합토수 2로 전이 금속에 결합된 리간드로 존재한다. 예로는 ; ; 및 가 있다. 이러한 복합체는 전이 금속 이산화 황 복합체와 밀접한 관련이 있다.
실온에서 분해되면 폴리황 산화물 형성을 통해 SO2를 형성한다.
는 다이아조알칸과 반응하여 다이티이란 1-산화물을 형성한다.
사플루오린화 저마늄(Germanium tetrafluoride, 게르마늄 테트라플루오라이드, GeF4)은 저마늄과 플루오린의 화합물이다. 무색 기체이다.
사플루오린화 저마늄은 저마늄을 플루오린으로 처리하여 형성한다.
다른 방법으로는 이산화 저마늄이 플루오린화 수소산 (HF)과 결합한다.
또한 착염인 Ba[GeF6]의 열분해 동안에도 형성된다.
사플루오린화 저마늄은 마늘 냄새가 나는 불연성, 강한 발연성 기체이다. 물과 반응하여 플루오린화 수소산과 이산화 저마늄을 형성한다. 1000 °C 이상에서 분해된다.
GeF4와 플루오린화물 공급원의 반응은 중합으로 인해 Ge 원자 주위에 팔면체 배위를 갖는 GeF5− 음이온을 생성한다. 이산삼각쌍뿔 GeF5− 음이온의 구조적 특성화는 "나체" 플루오린화물 시약인 1,3-비스(2,6-다이아이소프로필페닐)이미다졸륨 플루오린화물에 의해 달성되었다.
다이실레인과 함께 사플루오린화 저마늄은 SiGe 합성 시 사용된다.
플루오로메테인(Fluoromethane)은 메틸 플루오라이드, 프레온 41, 할로카본-41 및 HFC-41로도 알려져 있으며, 표준 온도 및 압력에서 무독성, 액화성, 가연성 기체이다. 이것은 탄소, 수소, 플루오린으로 구성된다. 이름은 메테인(CH4)의 수소 원자 하나가 플루오린 원자로 치환되었다는 사실에서 유래한다. 이는 반도체 제조 공정에서 플라즈마 식각 반응기의 식각 가스로 사용된다.
플루오로메테인(원래는 "메틸렌의 플루오로하이드레이트"라고 불림)은 1835년 프랑스 화학자 장바티스트 뒤마와 외젠-멜키오 펠리고가 황산다이메틸을 플루오르화 칼륨과 함께 증류하여 합성했을 때 발견된 최초의 유기 플루오린 화학 화합물이 되었다.
이 화합물은 수소, 플루오린, 탄소만을 포함하는 수소불화탄소(HFC) 계열의 가장 낮은 질량 구성원이다. 이 화합물들은 염화 플루오린화 탄소(CFC)와 관련이 있지만, 염소를 포함하지 않기 때문에 오존층을 파괴하지 않는다. 그러나 플루오로카본은 강력한 온실 가스이며, 몬트리올 의정서의 키갈리 수정안은 지구 온난화에 기여하는 이들을 단계적으로 폐지하려는 시도이다.
C−F 결합 에너지는 552 kJ/mol이고 길이는 0.139 nm이다. 분자 기하학은 사면체이다. 쌍극자 모멘트는 1.85 D이다.
비열용량(Cp)은 25 °C에서 38.171 J·mol−1·K−1이다. 플루오로메테인의 임계점은 44.9 °C(318.1 K) 및 6.280 MPa이다.
일산화 황(sulfur monoxide)은 화학식 을 갖는 무기 화합물이다. 묽은 기체상태로만 발견된다. 농축되거나 응축되면 S2O2(이황 이산화물)로 전환된다. 우주에서 감지되었지만, 그 외에는 완전한 형태로 거의 발견되지 않는다.
SO 분자는 O2 및 S2와 유사하게 삼중항 바닥 상태를 가지며, 즉 각 분자에는 두 개의 짝을 이루지 않은 전자가 있다. 148.1 pm의 S−O 결합 길이는 저황 산화물(예: S8O, S−O = 148 pm)에서 발견되는 길이와 유사하지만, 기체 상태의 S2O(146 pm), SO2(143.1 pm), SO3(142 pm)의 S−O 결합보다는 길다.
이 분자는 근적외선 복사에 의해 단일항 상태(짝을 이루지 않은 전자가 없는 상태)로 여기된다. 단일항 상태는 단일항 산소가 삼중항 산소보다 반응성이 더 높은 것과 마찬가지로, 바닥 삼중항 상태보다 반응성이 더 높은 것으로 여겨진다.
SO 분자는 열역학적으로 불안정하며, 처음에는 S2O2로 변환된다. 따라서 통제된 합성에서는 SO의 존재를 직접 감지하지 못하고, 대신 화학 트랩의 반응이나 S2O2의 최종 분해 생성물(황 및 이산화 황)을 통해 감지된다.
유기 합성에서 시약으로서의 SO 생산은 SO를 "추출"하는 화합물에 초점을 맞춰왔다. 예를 들어, 비교적 간단한 분자인 에틸렌 에피설폭사이드의 분해가 있다.
에피설폭사이드로부터 직접 얻는 수율은 낮으며, 탄소가 입체적으로 가려졌을 때에만 약간 개선된다. 훨씬 더 나은 접근 방식은 염화 티오닐과 다이싸이올로부터 생성된 다이아릴 고리형 삼황산화물 C10H6S3O를 분해하는 것이다.
SO는 알켄, 알카인 및 다이엔에 삽입되어 황을 포함하는 세 개의 고리 분자인 싸이이란을 생성한다.
일산화 황은 티오닐 브로마이드의 금속 환원 과정에서 일시적으로 형성될 수 있다.
극한 조건에서의 생성.
실험실에서 일산화 황은 글로 방전에서 이산화 황을 황 증기와 처리하여 생산할 수 있다. SO는 일부 용해된 비활성 기체를 포함하는 농축된 황산의 단일 거품 음발광에서 감지되었다.
벤너와 스테드먼은 일산화 황과 오존 간의 반응을 통해 황을 검출하는 화학발광 검출기를 개발했다.
전이 금속의 리간드.
일산화 황의 전이 금속 착물은 잘 알려져 있다. 한 예로 Fe3(μ3-S)(μ3-SO)(CO)9가 있다.
천체화학.
일산화 황은 목성의 위성 중 하나인 이오의 대기와 플라스마 원환면 모두에서 감지되었다. 또한 금성의 대기, 헤일-밥 혜성, 추류모프-게라시멘코 혜성, 그리고 성간매질에서도 발견되었다.
이오에서 SO는 화산 활동과 광화학적 경로 모두에서 생성되는 것으로 생각된다. 주요 광화학 반응은 다음과 같이 제안된다.
일산화 황은 백조자리 NML에서 발견되었다.
일산화 황은 일부 생물학적 활성을 가질 수 있다. 돼지의 관상동맥에서 일시적인 SO의 형성은 반응 생성물인 황화 카보닐과 이산화 황을 통해 추론되었다.
일산화 황 이양 이온.
이산화 황 SO2는 헥사메틸벤젠 C6(CH3)6의 존재 하에 초강산 조건(HF·AsF5)에서 양성자화되어 비경직성 π-착물 C6(CH3)6SO2+를 생성할 수 있다. SO2+ 부분은 벤젠 고리 위에서 거의 장벽 없이 움직일 수 있다. S−O 결합 길이는 142.4(2) pm이다.
이황 이산화물.
SO는 이황 이산화물(S2O2)로 전환된다. 이황 이산화물은 C2v 대칭을 가진 평면형 분자이다. S−O 결합 길이는 단량체보다 짧은 145.8 pm이고, S−S 결합 길이는 202.45 pm이다. O−S−S 각도는 112.7°이다. S2O2는 3.17 D의 쌍극자 모멘트를 가진다.
테트라플루오로하이드라진(tetrafluorohydrazine) 또는 퍼플루오로하이드라진(perfluorohydrazine), 은 무색의 비가연성 반응성 무기 기체이다. 하이드라진의 플루오르화된 유사체이다.
테트라플루오로하이드라진은 원래 삼플루오린화 질소를 구리 원자를 플루오린 원자 수용체로 사용하여 준비되었다.
탄소, 다른 금속 및 일산화 질소를 포함한 여러 F-원자 수용체를 사용할 수 있다. 이 반응은 NF3의 상대적으로 약한 N-F 결합을 이용한다.
테트라플루오로하이드라진은 라디칼 단량체 이플루오린화 질소와 평형 상태에 있다.
실온에서 는 대부분 5mm Hg 압력에서 0.7%만이 형태로 존재한다. 온도가 225 °C로 상승하면 대부분 해리되어 99%가 형태로 존재한다.
의 N-N 결합을 끊는 데 필요한 에너지는 20.8 kcal/mol이며, 엔트로피 변화는 38.6 eu이다. 비교를 위해 N-N 결합의 해리 에너지는 에서 , 에서 , 에서 이다. 의 생성 엔탈피 (ΔfH°)는 34.421 kJ/mol이다.
테트라플루오로하이드라진은 유기 합성과 일부 실험적인 로켓 연료 제제에 사용된다. 이중 결합에 첨가되어 인접한 다이(다이플루오르아민)를 생성한다. 화학 합성에서 전구체 또는 촉매로 사용된다. 1959년에는 일부 미사용 로켓 연료 제제에서 고에너지 액체 산화제로 사용될 것으로 고려되었다.
테트라플루오로하이드라진은 유기 물질과 접촉하면 폭발하는 고위험 화학 물질이다.
피부, 눈 및 폐를 자극하는 독성 화학 물질이다. 신경독이며 메트헤모글로빈혈증을 유발할 수 있다. 흡입하거나 피부를 통해 흡수되면 치명적일 수 있다. 증기는 자극적이고 부식성일 수 있다. 강한 산화제이다. 이 화학 물질과의 접촉은 화상과 심각한 부상을 초래할 수 있다. 화재 시 자극적이고 부식성 있는 독성 가스를 발생시킨다. 액화가스에서 발생하는 증기는 초기에는 공기보다 무거워 지면을 따라 퍼진다.
테트라플루오로하이드라진은 수소, 탄화수소, 알코올, 싸이올, 아민, 암모니아, 하이드라진, 다이시아노젠, 나이트로알케인, 알킬베릴륨, 실레인, 보레인 또는 분말 금속을 포함한 환원제와 실온에서 접촉하면 폭발하거나 발화한다. 테트라플루오로하이드라진 용기가 고온에 장시간 노출되면 격렬하게 파열되고 로켓처럼 발사될 수 있다. 테트라플루오로하이드라진 자체는 고온 또는 압력 하에서 충격이나 폭발로 인해 폭발할 수 있다. 공기 중에서 분해를 위해 가열되면 플루오린과 산화 질소의 고독성 연기를 방출한다.
압력 확인을 위해 밸브를 열다가 실린더가 폭발하여 한 명이 사망하고 다른 한 명이 부상을 입은 치명적인 사례가 있다.
온실 기체 관측 위성(Greenhouse Gases Observing Satellite, GOSAT), 일명 ,는 지구 관측 위성이자 세계 최초의 온실 가스 모니터링 전용 위성이다. 이 위성은 지구 대기의 56,000개 지점에서 이산화 탄소와 메테인의 밀도를 측정한다. GOSAT은 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)에 의해 개발되었으며 2009년 1월 23일 다네가시마 우주 센터에서 발사되었다. 일본 일본 환경성과 국립환경연구소(NIES)는 이 데이터를 사용하여 온실 효과를 유발하는 가스를 추적하고, 이 데이터를 미국 항공 우주국 및 다른 국제 과학 기관들과 공유한다.
GOSAT은 불리한 날씨로 인해 이틀 지연된 후 2009년 1월 23일 UTC 오전 3시 54분, 일본 남부의 작은 섬인 다네가섬에서 일본의 주요 대규모 소모성 우주발사체인 H-IIA를 사용하여 7개의 다른 피기백 탐사선과 함께 발사되었다. 발사 약 16분 후, 이부키가 발사 로켓에서 분리되었음이 확인되었다.
JAXA에 따르면, 이부키 위성은 온실 가스 관측 센서(TANSO-FTS)와 TANSO-FTS를 보완하는 구름/에어로졸 센서(TANSO-CAI)를 탑재하고 있다. 이부키의 온실 가스 관측 센서는 적외선 대역 내에서 넓은 파장(근적외선 영역 – 열적외선 영역)을 관측하여 관측 정확도를 높인다. 이 위성은 분광기를 사용하여 특정 유형의 빛에 대한 반응을 기반으로 다양한 원소와 화합물을 측정한다. 이 기술을 통해 위성은 "초고해상도로 대기 중 온실가스 농도를 측정"할 수 있다.
GOSAT-2.
온실 기체 관측 위성-2는 2018년 10월 29일 다네가시마 우주 센터에서 H-IIA 로켓에 의해 발사되었다.
브로모클로로다이플루오로메테인(Bromochlorodifluoromethane, BCF)은 코드 번호 할론 1211 및 프레온 12B1으로도 불리며, 화학식 CF2ClBr을 갖는 할로알케인이다. 이는 화재 진압에 사용되며, 특히 값비싼 장비나 다른 종류의 소화기로 인한 잔류물에 의해 손상될 수 있는 물품에 사용된다. 압력을 가한 액체 상태로 저장되며, 방출되면 기화하여 화재를 진압한다.
할론 1211을 포함한 할론의 사용은 오존층에 미치는 악영향으로 인해 시간이 지남에 따라 감소했다. 환경 문제를 완화하면서도 효과적인 화재 진압 기능을 제공하기 위한 대체 물질이 개발되었다.
소화제로 사용.
브로민화 할로알케인은 제2차 세계 대전 중 항공기와 전차의 소화기에 처음 사용되었다. BCF는 1960년대 중반에 박물관, 메인프레임, 통신 전화 교환기와 같은 장소의 고가 물질 주변에서 사용되는 효과적인 기체 소화 약제로 도입되었다. BCF는 해양 산업의 선박 기관실과 운송 산업의 차량에도 널리 사용되었다. 소화제로서의 효율성으로 인해 상업용 항공기의 소화제로 주로 선택되었으며, 일반적으로 원통형 휴대용 용기에 담겨 있다. 소화제로서의 장점은 사염화 탄소와 같은 화학 물질보다 독성이 낮고 공유 결합 화합물이므로 전도성 이온을 형성하지 않아 전기 장비에 사용할 수 있다는 것이다.
BCF는 독성이 낮고, 저압 액화 가스이며, 모든 일반적인 화재 유형 A, B, C에 효과적인 분사형 소화제로서 우수하다. 주로 휴대용 및 바퀴 달린 소화기, 항공 및 해양 엔진 응용 분야의 소형 스팟 보호 장치에 사용되며, 할론 1301처럼 고정 시스템에 널리 사용된 적은 없다.
BCF는 독성이 상당히 낮다. 15분 노출에 대한 치사 농도는 약 32%이다.
BCF는 클로로포름으로부터 2단계 공정으로 상업적으로 합성된다. 클로로포름은 플루오린화 수소로 플루오린화된다. 생성된 염화이플루오르화메테인은 400-600°C에서 원소 브로민과 반응하며, 반응 시간은 약 3초로 제한된다. 전체 수율은 90% 이상이다.
BCF 및 유사한 염화 플루오린화 탄소의 생산은 오존층 파괴 물질에 대한 몬트리올 의정서의 일환으로 1994년 1월 1일부터 대부분의 국가에서 금지되었다. 할론 1211은 또한 이산화 탄소보다 2,070배 높은 100년 지구 온난화 지수와 16.0년의 대기 수명을 가진 강력한 온실 가스이다.
할론 1211의 재활용을 통해 계속 사용할 수 있지만, 부품 가용성이 몇몇 제조업체로 제한되어 문제가 될 수 있다. 할론 1211은 높은 비용에도 불구하고 미국에서 여전히 널리 사용되며, 미군이 가장 큰 사용자이다. 유럽과 호주는 항공, 군사, 경찰 사용과 같은 "중요 응용 분야"를 제외한 모든 용도로 사용을 금지했다. UL 인증 할론 1211 소화기 제조는 2009년 10월에 중단될 예정이었다. 향후 등록은 여전히 논의 중이다. 대체 소화제인 할로트론 I은 1211과 동일한 등급을 얻기 위해 더 많은 양이 필요하다.
클로로펜타플루오로에테인(Chloropentafluoroethane)은 한때 냉매로 사용되었으며 R-115 및 CFC-115로도 알려진 염화 플루오린화 탄소 (CFC)이다. 환경에 방출될 때 높은 오존 파괴 지수와 매우 긴 수명 때문에 몬트리올 의정서에 따라 1996년 1월 1일부터 생산 및 소비가 금지되었다. CFC-115는 강력한 온실 기체이기도 하다.
대기 특성.
전 세계 여러 지역에서 수집된 공기 샘플 분석에 따르면 CFC-115의 대기 농도는 2010년 8.4 ppt(1조 분율)에서 2020년 8.7 ppt로 증가했다.
클로로트리플루오로메테인(Chlorotrifluoromethane), R-13, CFC-13 또는 프레온 13(Freon 13)은 불연성, 비부식성, 비독성 염화 플루오린화 탄소 (CFC)이자 혼합 할로메테인이다. 주로 냉매로 사용되는 인공 물질이다. 환경에 방출될 때, CFC-13은 높은 오존 파괴 지수와 긴 대기 수명을 가진다. 지구 온난화 지수(GWP) 면에서 CFC-13을 능가하는 온실 기체는 몇 개에 불과하다. IPCC AR5는 CFC-13의 대기 수명이 640년이라고 보고했다.
CFC-13모든 염화 플루오린화 탄소 화합물처럼에는 탄소 (C), 염소 (원소) (Cl), 플루오린 (F) 원자가 포함되어 있다.
이것은 오염화 안티모니의 촉매 반응량 존재 하에 사염화 탄소를 플루오린화 수소와 반응시켜 준비할 수 있다.
이 반응은 또한 삼염화 플루오린화 탄소 (CCl3F), 다이클로로다이플루오로메테인 (CCl2F2), 테트라플루오린화 탄소 (CF4)를 생성할 수 있다.
몬트리올 의정서.
1987년 몬트리올 의정서의 만장일치 비준에 따라성층권의 오존층 고갈에서 염화 플루오린화 탄소(CFC) 농도의 역할에 대한 우려에 대응하여CFC-13 및 모든 다른 CFC를 점진적으로 단계적으로 폐지하고 대체하는 과정이 시작되었다. 1980년대 연구에 따르면 이러한 인공 CFC 화합물은 지구상의 생명체를 자외선으로부터 보호하는 대기 상층부 또는 성층권의 오존층에 구멍을 뚫었다.
CFC-13의 오존 파괴 지수(ODP)는 1로 높다 (삼염화 플루오린화 탄소 = 1)IPCC의 오존 파괴 물질 목록에서 Class I로 분류된다. CFC-13의 복사 효율은 높아 13 900 GWP-100 yr의 높은 지구 온난화 지수(GWP)를 초래하며, 이는 "다른 온실 가스 중 극히 일부만이 능가한다." 이는 오존 파괴 물질 목록에서 Class I로 분류된다.
2010년대 CFC-13의 대기 중 농도 증가.
2010년대부터 CFC 생산에 대한 국제적인 금지에도 불구하고, 이러한 오존 파괴 물질 5가지의 배출량이 증가하고 있었다.
CFC-13의 대기 중 농도는 2010년 3.0 ppt에서 2020년 3.3 ppt로 증가했는데, 이는 전 세계에서 수집된 공기 샘플 분석에 기반한 것이다.
몬트리올 의정서와는 달리, CFC-13 및 다른 4가지 염화 플루오린화 탄소(CFC)의 대기 배출량은 2010년에서 2020년 사이에 증가했다.
2023년 현재, CFC-13 및 CFC-112a 배출량 증가의 원인은 확실하지 않다.
IPCC AR5는 CFC-13의 대기 수명이 640년이라고 보고했다.
다이클로로다이플루오로메테인(Dichlorodifluoromethane, R-12)은 보통명칭화된 상표명 프레온 (프레온-12)으로 널리 알려진 무색 기체이다. 이는 냉매 및 에어로졸 스프레이 추진제로 사용되는 염화 플루오린화 탄소 할로메테인 (CFC)이다. 몬트리올 의정서를 준수하여, 오존층에 대한 손상 우려로 인해 1996년 선진국(제5조 비당사국)에서, 2010년 개발도상국(제5조 당사국)에서 제조가 금지되었다. 유일하게 허용된 용도는 잠수함과 항공기에서 방염제로 사용하는 것이다. 이는 많은 유기 용매에 용해된다. R-12 실린더는 흰색이다.
R-12는 모든 냉매 가스 중 가장 높은 오존 파괴 가능성을 가지고 있다.
사염화 탄소를 플루오린화 수소와 촉매량의 오염화 안티모니 존재 하에 반응시켜 제조할 수 있다.
이 반응은 또한 트리클로로플루오로메테인 (CCl3F), 염화삼플루오르화메탄 (CClF3) 및 테트라플루오린화 탄소 (CF4)를 생성할 수 있다.
제너럴 모터스 리서치 코퍼레이션의 부사장인 찰스 케터링은 무색, 무취, 무미, 무독성, 불연성인 냉매 대체 물질을 찾고 있었다. 그는 토머스 미즐리, 알베르트 레온 헨, 로버트 맥네리(Robert McNary)를 포함한 팀을 구성했다. 1930년부터 1935년까지 그들은 듀폰과 제너럴 모터스의 합작 투자 회사인 키네틱 케미컬스를 통해 다이클로로다이플루오로메테인 (CCl2F2 또는 R12), 트리클로로플루오로메테인 (CCl3F 또는 R11), 염화이플루오르화메테인 (CHClF2 또는 R22), 트리클로로트리플루오로에탄 (CCl2FCClF2 또는 R113), 다이클로로테트라플루오로에테인 (CClF2CClF2 또는 R114)을 개발했다.
에어로졸로 사용.
USP 승인 살부타몰과 같은 의약품에서 염화 플루오린화 탄소를 에어로졸로 사용하는 것은 미국 식품의약국에 의해 단계적으로 중단되었다. 환경에 해를 끼치지 않는 것으로 알려진 하이드로플루오르알칸 또는 HFA라는 다른 추진제가 이를 대체하기 위해 선택되었다. 그럼에도 불구하고 여전히 FDA의 승인된 식품 첨가물 목록에 등재되어 있다.
R-12는 분자 내에 2개의 염소 원자가 존재하기 때문에 염화 탄소 중 가장 높은 오존 파괴 가능성을 가지고 있다.
R-12는 또한 강력한 지구 온난화 지수 (GWP)를 가지고 있으며, 20년, 100년, 500년 GWP는 보다 11400, 11200, 5100배 더 높다.
R-12는 1994년 이전에 대부분의 냉장 및 차량 에어컨 응용 분야에 사용되었으며, 이후에는 1,1,1,2-테트라플루오로에테인 (R-134a)으로 대체되었다. R-134a는 오존층 파괴 지수가 미미하다. 자동차 제조업체는 1993년경 R-134a를 단계적으로 도입하기 시작했다. 오래된 장치에서 냉매 누출이 발생하거나 냉매 제거를 포함하는 수리가 필요한 경우, 일부 관할 구역에서는 R-12 이외의 냉매(가장 일반적으로 R-134a)로의 개조가 필요하다. 미국은 이러한 전환을 요구하지 않는다. 개조는 시스템 플러싱과 새로운 필터/건조기 또는 어큐뮬레이터를 필요로 하며, 설치되는 냉매와 호환되는 재료로 만들어진 새로운 씰 및 호스 설치를 포함할 수도 있다. R-12와 함께 사용되는 광유는 R-134a와 호환되지 않는다. R-134a로의 전환을 위해 설계된 일부 오일은 잔류 R-12 광유와 호환된다고 광고된다. R-12의 대체 물질로는 HC-12a와 같은 고인화성 탄화수소 혼합물이 있으며, 이들의 인화성으로 인해 부상 및 사망 사고가 발생했다.
환경적 영향 외에도 R12는 대부분의 염화플루오르알칸과 마찬가지로 불꽃에 노출되면 포스젠 가스를 형성한다. 고압 액체 상태로 캔에 포장된 경우 열에 노출되면 캔이 폭발할 수 있다.
포화 액체 냉매 12의 열 및 물리적 특성 표:
1,2-다이클로로테트라플루오로에테인(1,2-Dichlorotetrafluoroethane) 또는 R-114는 크라이오플루오레인(INN)으로도 알려져 있으며, 화학식 ClFCCFCl의 염화 플루오린화 탄소 (CFC)이다. 주로 냉매로 사용되었다. 단맛이 나며 클로로포름과 비슷한 냄새가 나는 불연성 기체로, 임계점은 145.6°C 및 3.26 MPa에서 발생한다. 가압되거나 냉각되면 무색 액체가 된다. 기후변화에 관한 정부간 협의체의 오존 파괴 화학 물질 목록에 등재되어 있으며, 몬트리올 의정서 클래스 I, 그룹 1 오존 파괴 물질로 분류된다.
냉매로 사용될 때 R-114는 중압 냉매로 분류된다.
미국 해군은 시스템으로 공기와 수분 누출을 피하기 위해 R-11 대신 원심 칠러에 R-114를 사용한다. R-11이 충전된 칠러의 증발기는 작동 중 진공 상태로 작동하지만, R-114는 증발기에서 약 0 psig의 작동 압력을 생성한다.
제조 및 판매되는 R-114는 두 이성질체의 분리가 어렵기 때문에 일반적으로 비대칭 이성질체인 1,1-다이클로로테트라플루오로에테인 (CFC-114a)과 혼합되었다.
막대한 환경적 영향 외에도 R114는 대부분의 염화플루오로알칸과 마찬가지로 맨 불꽃에 노출되면 포스겐 가스를 형성한다.
[[분류:온실 기체]]
[[분류:냉매]]
[[분류:GABAA 양성 알로스테릭 조절자]]
플루오르화 탄소(Fluorocarbon)는 탄소-플루오린 결합을 가진 화합물이다. 많은 C-F 결합을 포함하는 화합물은 종종 향상된 안정성, 휘발성, 소수성과 같은 독특한 특성을 가진다. 여러 플루오르화 탄소 및 그 파생물은 상업용 불소수지, 냉매, 약, 마취제이다.
퍼플루오르화 탄소 또는 PFC는 CxFy의 공식을 가진 유기 플루오린 화합물로, 탄소와 플루오린만을 포함한다는 의미이다. 용어는 엄격하게 지켜지지 않으며, 많은 플루오린 함유 유기 화합물도 플루오르화 탄소라고 불린다. 퍼플루오로- 접두사가 붙은 화합물은 헤테로원자를 포함하는 것을 포함하여 모든 C-H 결합이 C-F 결합으로 대체된 탄화수소이다. 플루오르화 탄소에는 퍼플루오로알칸, 플루오로알켄, 플루오로알카인 및 퍼플루오로방향족 화합물이 포함된다.
퍼플루오로알칸.
퍼플루오로알칸은 유기화학에서 가장 강한 결합 중 하나인 탄소-플루오린 결합의 강도 때문에 매우 안정하다.
그 강도는 플루오린의 전기 음성도가 탄소 및 플루오린 원자에 부분 전하를 통해 부분적인 이온 특성을 부여하여 유리한 공유 결합 상호작용을 통해 결합을 단축하고 강화하기 때문이다(탄소-수소 결합과 비교하여). 또한, 여러 개의 탄소-플루오린 결합은 탄소가 더 높은 양의 부분 전하를 가지므로 동일한 젬-탄소에 있는 다른 인접 탄소-플루오린 결합의 강도와 안정성을 증가시킨다. 더욱이, 여러 탄소-플루오린 결합은 유도 효과로부터 "골격" 탄소-탄소 결합도 강화한다. 따라서, 포화 플루오르화 탄소는 해당 탄화수소 대응물보다, 그리고 실제로 다른 어떤 유기 화합물보다 화학적으로나 열적으로 더 안정하다. 이들은 버치 환원 및 매우 특수한 유기금속 복합체와 같은 매우 강한 환원제에 의해 공격받기 쉽다.
플루오르화 탄소는 무색이며 밀도가 높아 물의 두 배 이상이다. 대부분의 유기 용매(예: 에탄올, 아세톤, 에틸 아세테이트, 클로로폼)와는 섞이지 않지만, 일부 탄화수소(예: 헥세인)와는 섞인다. 물에는 용해도가 매우 낮고, 물 또한 플루오르화 탄소에는 용해도가 매우 낮다(약 10 ppm). 굴절률이 낮다.
플루오린의 높은 전기 음성도가 원자의 편극률을 감소시키므로, 플루오르화 탄소는 런던 분산력의 기초를 형성하는 일시적인 쌍극자에 약하게 취약하다. 결과적으로, 플루오르화 탄소는 낮은 분자간 힘을 가지며 소수성일 뿐만 아니라 친유성도 낮고 비극성이다. 약한 분자간 힘을 반영하여 이 화합물들은 비슷한 끓는점을 가진 액체에 비해 낮은 점성도를 보이며, 낮은 표면장력과 낮은 기화열을 가진다. 플루오르화 탄소 액체의 낮은 인력은 이들을 압축성 (낮은 부피 탄성 계수)으로 만들고 기체를 비교적 잘 용해시킬 수 있게 한다. 작은 플루오르화 탄소는 매우 휘발성이다. 다섯 가지 퍼플루오로알칸 가스는 테트라플루오린화 탄소 (끓는점 −128°C), 육플루오로에탄 (끓는점 −78.2°C), 옥타플루오로프로판 (끓는점 −36.5°C), 퍼플루오로뷰테인 (끓는점 −2.2°C) 및 퍼플루오로-아이소-뷰테인 (끓는점 −1°C)이다. 거의 모든 다른 플루오로알칸은 액체이다; 가장 주목할 만한 예외는 퍼플루오로사이클로헥세인으로, 51°C에서 승화한다. 플루오르화 탄소는 또한 낮은 표면 에너지와 높은 유전 강도를 가진다.
1960년대에는 마취제로서 플루오르화 탄소에 대한 많은 관심이 있었다. 연구는 마취제를 생산하지는 못했지만, 인화성 문제에 대한 테스트를 포함했고, 대부분의 테스트는 순수 산소 또는 순수 아산화 질소 (마취학에서 중요한 가스)에서 수행되었지만, 테스트된 플루오르화 탄소는 어떤 비율로도 공기 중에서 인화성이 없음을 보여주었다.
1993년 3M은 CFC를 대체할 소화제로 플루오르화 탄소를 고려했다. 이러한 소화 효과는 높은 열용량으로 인해 화재에서 열을 빼앗기 때문으로 알려져 있다. 우주 정거장 등에서 상당한 비율의 퍼플루오르화 탄소를 포함하는 분위기는 화재를 완전히 방지할 수 있다고 제안되었다.
연소가 발생하면 플루오린화 카보닐, 일산화 탄소, 플루오린화 수소를 포함한 독성 연기가 발생한다.
기체 용해 특성.
퍼플루오르화 탄소는 비교적 많은 양의 기체를 용해시킨다. 기체의 높은 용해도는 이 플루오르화 탄소 유체 내의 약한 분자간 상호작용 때문으로 알려져 있다.
이 표는 298.15 K (25 °C), 0.101325 MPa에서 혈액 가스 분배 계수로부터 계산된 용해된 질소의 몰분율, 값을 보여준다.
플루오르화 탄소 산업의 발전은 제2차 세계 대전과 동시에 이루어졌다. 그 이전에는 플루오르화 탄소가 플루오린과 탄화수소의 반응, 즉 직접 불소화에 의해 제조되었다. C-C 결합은 플루오린에 의해 쉽게 절단되기 때문에 직접 불소화는 주로 테트라플루오린화 탄소, 육플루오로에탄, 옥타플루오로프로판과 같은 더 작은 퍼플루오르화 탄소를 생성한다.
파울러 공정.
플루오르화 탄소의 대규모 제조를 가능하게 한 주요 돌파구는 파울러 공정이었다. 이 공정에서 삼플루오린화 코발트는 플루오린의 공급원으로 사용된다. 퍼플루오로헥세인의 합성을 예시로 들면 다음과 같다.
생성된 이플루오린화 코발트는 때로는 별도의 반응기에서 재생된다.
산업적으로 두 단계는 결합되어, 예를 들어 F2 chemicals Ltd에서 수직 교반층 반응기를 사용하여 Flutec 플루오르화 탄소 범위를 제조하며, 탄화수소는 바닥에서 도입되고 플루오린은 반응기 중간에서 도입된다. 플루오르화 탄소 증기는 상부에서 회수된다.
전기화학적 불소화.
전기화학적 불소화(ECF) (일명 사이먼 공정)는 플루오린화 수소에 용해된 기질의 전기 분해를 포함한다. 플루오린 자체는 플루오린화 수소의 전기분해로 제조되므로 ECF는 플루오르화 탄소로 가는 좀 더 직접적인 경로이다. 이 과정은 낮은 전압(5~6 V)에서 진행되므로 유리 플루오린이 방출되지 않는다. 기질의 선택은 이상적으로 플루오린화 수소에 용해되어야 하므로 제한적이다. 에테르와 3차 아민이 일반적으로 사용된다. 퍼플루오로헥세인을 만들기 위해 트라이헥실아민이 사용된다. 예를 들면 다음과 같다.
퍼플루오르화 아민도 생산된다.
환경 및 건강 문제.
플루오르알칸은 일반적으로 불활성이고 무독성이다.
플루오로알칸은 염소 또는 브로민 원자를 포함하지 않으므로 오존홀을 유발하지 않으며, 때로는 오존층 파괴 화학 물질의 대체제로 사용된다.
플루오르화 탄소라는 용어는 염화 플루오린화 탄소와 같이 플루오린과 탄소를 포함하는 모든 화학 물질을 포함하는 데 느슨하게 사용되는데, 염화 플루오린화 탄소는 오존층 파괴 물질이다.
의료 시술에 사용되는 퍼플루오로알칸은 체내에서 빠르게 배출되며, 주로 증기압에 따라 배출 속도가 달라진다. 옥타플루오로프로판의 반감기는 2분 미만이며, 퍼플루오로데칼린은 약 1주일이다.
낮은 끓는점의 퍼플루오로알칸은 강력한 온실 가스이며, 부분적으로는 매우 긴 대기 수명 때문에 교토 의정서의 적용을 받는다. 많은 가스의 지구 온난화 지수 (이산화 탄소와 비교)는 IPCC 5차 평가 보고서에서 찾을 수 있으며, 아래는 몇몇 퍼플루오로알칸의 발췌본이다.
알루미늄 제련 산업은 전기 분해 공정의 부산물로 생성되는 대기 중 퍼플루오르화 탄소(테트라플루오린화 탄소와 육플루오로에탄 특히)의 주요 원인이었다. 그러나 이 산업은 최근 몇 년 동안 배출량 감소에 적극적으로 참여해왔다.
불활성으로 인해 퍼플루오로알칸은 기본적으로 화학적 용도가 없지만, 그 물리적 특성으로 인해 다양한 응용 분야에서 사용된다. 다음을 포함한다:
뿐만 아니라 몇 가지 의학적 용도가 있다:
플루오로알켄과 플루오로알카인.
불포화 플루오르화 탄소는 플루오로알칸보다 훨씬 반응성이 높다. 다이플루오로아세틸렌은 불안정하지만(관련 알카인의 일반적인 특징이며, 다이클로로아세틸렌 참조), 헥사플루오로-2-뷰타인 및 관련 플루오르화 알카인은 잘 알려져 있다.
플루오로알켄은 일반 알켄보다 더 발열적으로 중합된다. 불포화 플루오르화 탄소는 궤도에서 감소된 s 특성을 가진 결합 전자의 더 큰 몫을 찾는 전기음성 플루오린 원자 때문에 sp3 혼성화 방향으로 구동력을 가진다. 이 계열의 가장 유명한 구성원은 테트라플루오로에틸렌으로, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 제조하는 데 사용되며, 이는 상표명 테플론으로 더 잘 알려져 있다.
플루오로알켄과 플루오르화 알카인은 반응성이 높으며, 많은 것들이 독성이 있다. 예를 들어 퍼플루오로아이소뷰텐이 그러하다. 폴리테트라플루오로에틸렌을 생산하기 위해 에멀션 중합으로 알려진 공정에서 다양한 플루오르화 계면활성제가 사용되며, 폴리머에 포함된 계면활성제는 생체 축적될 수 있다.
퍼플루오로방향족 화합물.
퍼플루오로방향족 화합물은 다른 플루오르화 탄소와 마찬가지로 탄소와 플루오린만을 포함하지만, 방향족 고리도 포함한다. 가장 중요한 세 가지 예는 헥사플루오로벤젠, 퍼플루오로톨루엔, 옥타플루오로나프탈렌이다.
퍼플루오로방향족 화합물은 플루오로알칸과 마찬가지로 파울러 공정을 통해 제조할 수 있지만, 완전한 플루오르화를 방지하기 위해 조건을 조절해야 한다. 또한 해당 퍼클로로방향족 화합물을 플루오르화 칼륨과 함께 고온(일반적으로 500°C)으로 가열하여 제조할 수 있으며, 이 과정에서 염소 원자가 플루오린 원자로 대체된다. 세 번째 경로는 플루오로알칸의 탈플루오르화이다. 예를 들어, 옥타플루오로톨루엔은 퍼플루오로메틸사이클로헥세인을 니켈 또는 철 촉매와 함께 500°C로 가열하여 만들 수 있다.
퍼플루오로방향족 화합물은 분자량에 비해 비교적 휘발성이 높으며, 아래 표에서 볼 수 있듯이 해당 방향족 화합물과 비슷한 녹는점과 끓는점을 가진다. 밀도가 높고 불연성이다. 대부분 무색 액체이다. 퍼플루오로알칸과 달리 일반 용매와 혼화성이 있는 경향이 있다.
플루오로포름(fluoroform), 플루오르포름 또는 트라이플루오로메테인(trifluoromethane)은 화학식 을 갖는 화합물이다. 이는 수소불화탄소이며, C3v 대칭을 갖는 화학식 (X = 할로젠)의 화합물 종류인 할로포름의 일부이다. 플루오로포름은 유기 합성에서 다양한 용도로 사용된다. 오존층 파괴 물질은 아니지만 온실 기체이다.
테플론 제조의 부산물 및 전구체로서 연간 약 2천만 킬로그램이 산업적으로 생산된다. 이는 클로로포름과 HF의 반응으로 생산된다.
이는 또한 트라이플루오로아세트산의 탈카복실화에 의해 소량으로 생물학적으로 생성되는 것으로 보인다.
플루오로포름은 1894년 모리스 메슬랑이 요오드포름과 건조 불화 은의 격렬한 반응으로 처음 얻었다. 오토 루프는 불화 은을 수은 불화물과 플루오린화 칼슘의 혼합물로 대체하여 이 반응을 개선했다. 이 교환 반응은 요오드포름 및 브로모포름과 함께 작동하며, 처음 두 할로젠 원자의 플루오린으로의 교환은 격렬하다. 두 단계 공정으로 변경하여, 먼저 삼플루오린화 안티모니와 브로모포름의 반응에서 브로모다이플루오로메테인을 형성하고 수은 불화물로 반응을 완료함으로써 헨(Henne)은 최초의 효율적인 합성 방법을 찾았다.
는 반도체 산업에서 산화 규소와 질화 규소의 플라즈마 식각에 사용된다. R-23 또는 HFC-23으로 알려진 이 물질은 유용한 냉매이기도 했으며, 때로는 클로로트라이플루오로메테인(CFC-13)의 대체제로 사용되었고 그 제조의 부산물이기도 하다.
소화제로 사용될 때, 플루오로포름은 듀폰의 상표명 FE-13을 사용한다. 는 낮은 독성, 낮은 반응성 및 높은 밀도로 인해 이 용도에 권장된다. HFC-23은 과거에 할론 1301(CFC-13B1)을 대체하여 소방 설비에서 전체 침수 기체 소화 약제로 사용되었다.
플루오로포름은 pKa = 25–28로 약산성이며 매우 불활성이다. 탈양성자화 시도 시 탈플루오린화되어 및 다이플루오로카벤()이 생성된다. 일부 유기구리 및 유기카드 뮴 화합물은 트라이플루오로메틸화 시약으로 개발되었다.
플루오로포름은 친핵성 음이온의 공급원인 루퍼트-프라카쉬 시약인 의 전구체이다.
는 강력한 온실 기체이다. 대기 중 HFC-23 1톤은 11,700톤의 이산화탄소와 동일한 효과를 갖는다. 이 등가성은 100년 지구 온난화 지수라고도 불리며, HFC-23의 경우 14,800으로 약간 더 크다.
대기 수명은 270년이다.
HFC-23은 약 2001년까지 전 세계 대기에서 가장 풍부한 HFC였으나, 자동차 에어컨에 광범위하게 사용되는 화학물질인 HFC-134a(1,1,1,2-테트라플루오로에탄)의 전 세계 평균 농도가 HFC-23을 넘어섰다. 과거 HFC-23의 전 세계 배출량은 냉매 HCFC-22(클로로다이플루오로메테인) 제조 중 의도치 않은 생산 및 방출에 의해 지배되었다.
선진국의 HFC-23 배출량은 1990년대부터 2000년대까지 상당한 감소를 보였다: 1990년대 6-8 Gg/년에서 2007년 2.8 Gg/년으로 감소했다.
그러나 2024년 연구는 HFC-23 배출 감소가 보고된 것보다 훨씬 적으며 2020년에 국제적으로 합의된 키갈리 개정안을 충족하지 못함을 강력히 시사한다.
UNFCCC 청정 개발 체제는 HFC-23 파괴를 위한 자금을 제공하고 촉진했다.
세계기상기구 오존 사무국이 취합한 자료에 따르면 최근 몇 년 동안 개발도상국이 HCFC-23의 가장 큰 생산국이 되었다. 모든 HFC 배출량은 UNFCCC의 교토 의정서에 포함된다. 그 영향을 완화하기 위해 는 전기 플라즈마 아크 기술이나 고온 소각을 통해 파괴될 수 있다.
삼불화 질소(Nitrogen trifluoride)는 화학식 ()을 갖는 무기 화합물이다. 약간 곰팡이 냄새가 나는 무색의 비-가연성, 독성 가스이다. 암모니아와 달리 비염기성이다. 평판 디스플레이, 광전지, LED 및 기타 마이크로일렉트로닉스 제조에서 사용이 증가하고 있다. 는 100년 동안 비교했을 때 보다 17,200배 더 큰 지구 온난화 지수(GWP)를 가진 온실 기체이다.
삼불화 질소는 전기 방전 존재하에 원소로부터 제조될 수 있다. 1903년, 오토 러프는 용융된 플루오린화 암모늄과 플루오린화 수소 혼합물의 전기 분해로 삼불화 질소를 제조했다. 이것은 폭발성인 다른 질소 삼할로젠화물인 삼염화 질소, 삼브로민화 질소, 아이오딘화 질소보다 훨씬 반응성이 낮다. 질소 삼할로젠화물 중 유일하게 음의 생성 엔탈피를 갖는다. 현대에는 암모니아와 플루오린의 직접 반응과 러프 방법의 변형을 통해 제조된다. 가압 실린더에 공급된다.
는 물에 약간 용해되지만 화학 반응을 겪지 않는다. 0.2340 D의 낮은 결합 쌍극자 모멘트를 가진 비염기성이다. 대조적으로, 암모니아는 염기성이며 고도로 극성이다 (1.47 D). 이러한 대조는 H와 F의 서로 다른 전기음성도를 반영한다.
이산소와 유사하게, NF3는 강력하지만 느린 산화제이다. 염화 수소를 염소로 산화시킨다:
그러나 고온에서만 유기 화합물을 (폭발적으로) 공격한다. 따라서 표준 조건에서 여러 플라스틱뿐만 아니라 강철 및 모넬과 호환된다.
200-300 °C 이상에서 NF3는 금속, 탄소 및 기타 시약과 반응하여 테트라플루오로하이드라진을 생성한다.
NF3는 플루오린 및 오플루오린화 안티모니와 반응하여 테트라플루오로암모늄 염을 생성한다.
NF3와 B2H6는 극저온에서도 격렬하게 반응하여 질소, 삼플루오르화 붕소 및 플루오린화 수소산을 생성한다.
DRAM 컴퓨터 메모리 생산, 평판 디스플레이 제조 및 박막 태양 전지 대규모 생산과 같은 대용량 응용 분야에서는 를 사용한다.
삼불화 질소는 주로 LCD 디스플레이, 일부 박막 태양 전지 및 기타 마이크로일렉트로닉스와 같은 반도체 장치 제조 중 규소 및 규소 화합물을 제거하는 데 사용된다. 이러한 응용 분야에서 는 처음에 플라스마 내에서 분해된다. 생성된 플루오린 유리기는 폴리실리콘, 질화 규소 및 산화 규소를 공격하는 활성제이다. 또한 규소화 텅스텐, 텅스텐 및 특정 기타 금속을 제거하는 데 사용될 수 있다. 장치 제작에서 에천트 역할을 하는 것 외에도 는 PECVD 챔버를 청소하는 데 널리 사용된다.
는 과불소화합물(PFC) 및 육플루오린화 황()에 비해 저압 방전 내에서 더 쉽게 해리된다. 생성되는 음전하를 띠는 유극기의 풍부함은 더 높은 규소 제거율을 가져오고 잔류 오염 감소 및 제조되는 장치에 대한 낮은 순 전하 스트레스와 같은 다른 공정 이점을 제공할 수 있다. 보다 철저하게 소비되는 에칭 및 세정제로서 NF3는 육플루오로에탄과 같은 또는 PFC를 대체하는 환경적으로 선호되는 대안으로도 홍보되었다.
플라스마 처리 공정에 적용되는 화학 물질의 활용 효율은 장비 및 응용 분야에 따라 크게 달라진다. 반응물의 상당 부분은 배출 흐름으로 낭비되어 궁극적으로 지구 대기로 배출될 수 있다. 최신 저감 시스템은 대기 배출을 실질적으로 줄일 수 있다. 는 심각한 사용 제한의 대상이 되지 않았다. 관찰된 대기 성장과 국제 교토 의정서에 대한 대응으로 많은 산업화된 국가에서는 대규모 제조업체에 의해 생산, 소비 및 폐기물 배출에 대한 연간 보고가 요구되었다.
고독성 플루오린 가스 (F2, 이원자 플루오린)는 일부 제조 응용 분야에서 삼불화 질소의 기후 중립 대체 물질이다. 특히 제조 직원을 보호하기 위해 더 엄격한 취급 및 안전 예방 조치가 필요하다.
삼불화 질소는 불화수소 및 중수소 불화 레이저에도 사용되는데, 이는 화학 레이저의 일종이다. 여기서도 취급이 더 편리하기 때문에 플루오린 가스보다 선호된다.
의 GWP는 교토 의정서에서 인정하는 온실 기체 그룹 중 에 이어 두 번째이며, 는 2013년부터 발효된 교토 의정서 2차 공약 기간부터 해당 그룹에 포함되었다. 추정되는 대기 수명은 740년이지만, 다른 연구에서는 550년으로 약간 짧은 수명(및 그에 상응하는 16,800의 GWP)을 제시한다.
1992년에는 100톤 미만이 생산되었지만, 2007년에는 약 4000톤으로 생산량이 증가했으며 앞으로도 크게 증가할 것으로 예상된다. 2010년까지 NF3의 전 세계 생산량은 연간 8000톤에 달할 것으로 예상된다. 현재까지 세계에서 가장 큰 생산 업체는 미국의 산업 가스 및 화학 회사인 에어 프로덕츠 앤 케미컬스이다. 생산된 의 약 2%가 대기로 방출되는 것으로 추정된다. 롭슨은 최대 대기 농도가 부피 기준으로 0.16ppt(1조 분의 1) 미만이며, 이는 0.001Wm−2 미만의 적외선 강제력을 제공할 것으로 예상했다.
NF3의 평균 전 지구 대류권 농도는 1980년 약 0.02ppt(1조 분의 1, 건조 공기 몰 분율)에서 2011년 0.86ppt로 증가했으며, 연간 증가율은 0.095ppt yr−1, 즉 연간 약 11%였다. 이는 예상대로 배출이 주로 북반구에서 발생하고 있음을 시사하는 남북 반구 간 농도 차이가 일관되게 나타났다. 2011년의 이러한 증가율은 전 세계적으로 연간 약 1200톤의 NF3 배출에 해당하며, 이는 NF3 전 세계 생산량 추정치의 약 10%에 해당한다. 이는 업계에서 추정한 것보다 훨씬 높은 비율이므로, NF3 생산량을 재고하고 배출량을 규제해야 할 필요성을 더욱 강조한다.
산업계 대표들이 공동 저술한 한 연구에 따르면 박막 Si 태양 전지 제조의 전체 온실 기체 예산에 NF3 배출량이 기여하는 바가 명확하다.
UNFCCC는 교토 의정서의 맥락에서 2012년부터 시작하여 2017년 또는 2020년에 끝나는 교토 의정서 두 번째 이행 기간에 삼불화 질소를 포함하기로 결정했다. 이에 따라 WBCSD/WRI GHG 프로토콜은 모든 표준(기업, 제품 및 스코프 3)을 수정하여 NF3도 포함하도록 하고 있다.
와의 피부 접촉은 위험하지 않으며, 점막과 눈에 비교적 경미한 자극제이다. 질소 산화물보다 훨씬 낮은 독성도를 가진 폐 자극제이며, 흡입을 통한 과다 노출은 혈액 내 헤모글로빈을 메트헤모글로빈으로 전환시켜 메트헤모글로빈혈증을 유발할 수 있다. 미국 국립 직업안전위생연구소(NIOSH)는 생명이나 건강에 즉각적으로 위험한 농도(IDLH 값)를 1,000ppm으로 지정한다.
R-410A는 공기조화 및 열펌프 응용 분야에 사용되는 냉매 유체이다. 이는 디플루오로메테인(CH2F2, R-32라고 함)과 펜타플루오로에탄(CHF2CF3, R-125라고 함)의 비공비 혼합물이지만 거의 불변 끓음 혼합물이다. R-410A는 AZ-20, EcoFluor R410, Forane 410A, Genetron R410A, Puron, Suva 410A라는 상표명으로 판매된다. 지구 온난화 지수가 높아 여러 국가에서 R410a의 사용이 단계적으로 중단되고 있다.
R-410A는 1991년 앨라이드 시그널(나중에 허니웰)에 의해 발명되고 특허를 받았다. 전 세계의 다른 생산자들은 R-410A를 제조 및 판매할 수 있는 라이선스를 획득했다. R-410A는 캐리어 코퍼레이션, 에머슨 기후 기술, 코플랜드 스크롤 압축기(에머슨 일렉트릭 컴퍼니의 사업부) 및 앨라이드 시그널의 공동 노력으로 공기조화 부문에서 성공적으로 상업화되었다. 캐리어 코퍼레이션은 1996년에 R-410A 기반 주거용 공기조화 장치를 시장에 출시한 최초의 회사이며 "Puron" 상표를 보유하고 있다.
R-22에서 R-410A로의 전환.
몬트리올 의정서(오존층을 파괴하는 물질에 대한 몬트리올 의정서)에서 합의된 조건 및 협정에 따라 미국 환경보호청은 R-22 및 기타 수소염화플루오르화탄소(HCFC)의 생산 또는 수입을 미국에서 단계적으로 중단하도록 의무화했다. 유럽 연합과 미국에서는 2010년 1월 1일 이후에 새로운 공기조화 또는 유사 장치 제조에 R-22를 사용할 수 없었다. 세계 다른 지역에서는 단계적 중단 날짜가 국가마다 달랐다.
2020년 1월 1일부터 미국에서 R-22의 생산 및 수입이 금지되었다. R-22의 유일한 가용 출처는 재고로 보관되었거나 기존 장치에서 회수된 것이다.
2020년까지 미국에서 새로 제조된 대부분의 창문형 에어컨과 미니 스플릿 에어컨은 냉매 R-410A를 사용했다. 또한 R-410A는 일본과 유럽, 그리고 미국에서 주거용 및 상업용 에어컨에 사용되는 선호 냉매로서 R-22를 크게 대체했다.
브롬이나 염소를 포함하는 할로알킬 냉매와 달리 R-410A(불소만 포함)는 오존홀에 기여하지 않으므로 R-22와 같은 오존층 파괴 냉매가 단계적으로 중단됨에 따라 더 널리 사용되었다. 그러나 메테인과 마찬가지로 R-410A는 지속되는 기간 동안 CO2(GWP = 1)보다 훨씬 더 나쁜 지구 온난화 지수(GWP)를 가지고 있다. R-410A는 50% HFC-32와 50% HFC-125의 혼합물이다. HFC-32는 4.9년의 수명과 675의 100년 GWP를 가지며, HFC-125는 29년의 수명과 3500의 100년 GWP를 가진다. 이 조합은 R-22(100년 GWP = 1810)보다 높은 2088의 유효 GWP와 R-22의 12년 수명에 비해 거의 30년의 대기 수명을 가진다.
R-410A는 전력 소비를 줄여 R-22 시스템보다 더 높은 계절 효율비 등급을 허용하므로, R-410A 시스템의 전반적인 지구 온난화 영향은 발전소에서 발생하는 온실가스 배출 감소로 인해 일부 경우 R-22 시스템보다 낮을 수 있다. 이는 대기 누출이 충분히 관리될 것이라는 가정 하에 그렇다. 단기적으로 오존층 파괴를 방지하는 것이 GWP 감소보다 더 중요하다고 가정하면 R-410A가 R-22보다 선호된다.
R-410A 단계적 폐지.
여러 국가에서는 높은 지구 온난화 지수로 인해 R410a를 포함한 수소불화탄소 냉매에 대한 단계적 폐지 활동을 시작했다.
2020년 12월 27일, 미국 의회는 수소불화탄소(HFC)의 생산 및 소비를 단계적으로 줄이도록 미국 환경보호청(EPA)에 지시하는 미국 혁신 및 제조(AIM) 법안을 통과시켰다. AIM 법안은 HFC가 높은 지구 온난화 지수를 가지고 있기 때문에 키갈리 개정안을 준수하여 통과되었다. AIM 법안에 따라 개발된 규칙은 2022년부터 2036년까지 HFC 생산 및 소비를 85% 줄이도록 요구한다. R-410A는 HFC R-125를 포함하고 있기 때문에 이 법에 의해 제한될 것이다. 낮은 지구 온난화 지수를 가진 다른 냉매가 대부분의 응용 분야에서 R-410A를 대체할 것이다. 이는 R-410A가 이전에 오존층을 파괴하는 냉매인 R-22를 대체했던 것과 같다.
AIM 법안에 따라 의무화된 단계적 폐지는 2022년부터 R-410A를 다른 냉매로 대체하게 될 것이다. 하이드로플루오로올레핀, R-454B(R-32와 R-1234yf의 비공비 혼합물), 탄화수소(프로판 R-290 및 이소부탄 R-600A 등), 심지어 이산화탄소(R-744, GWP = 1)를 포함한 대체 냉매가 있다. 대체 냉매는 R-410A보다 훨씬 낮은 지구 온난화 지수를 가진다. 일부 대체품은 약하거나 중간 정도의 가연성을 가지거나, 더 높은 압력 범위에서 작동하거나, 특수 압축기 윤활유 및 밀봉재를 필요로 한다.
온실가스 배출을 줄이기 위해 유럽 연합은 R-32를 포함한 여러 고GWP 수소불화탄소 냉매를 단계적으로 폐지하는 법률을 통과시켰다. R32는 R410a의 구성 요소이므로 단계적 폐지는 R410a에도 영향을 미친다. R410a 기반 가정용 냉장고는 2026년 1월 1일부터, 에어컨 및 열펌프는 용량 및 장비 유형에 따라 2027년부터 2030년까지 판매가 금지된다.
R-410A는 ISO 817 및 ASHRAE 34에 따라 A1급 불연성 물질이다. 그 구성 요소 중 하나인 R-32는 약하게 가연성(AL2)이고, 다른 하나인 R-125는 R32의 가연성을 억제하는 A1급 물질이다.
열역학적 특성 - 냉매 R410a의 특성