| freon - Freon Refrigerants ( Refrigerant properties, Fluorocarbon safety , Industrial and domestic refrigeration , Thermal decomposition hazards ) |
FREÓN: Nombre comercial para una familia de refrigerantes químicos sintéticos, fabricados por E.I. DuPont de Nemours & Company Inc.
Los refrigerantes Freon fueron uno de los factores principales que permitieron el gran crecimiento de la refrigeración doméstica y de la industria del aire acondicionado. Sus propiedades hicieron posible utilizarlos en condiciones donde otros refrigerantes inflamables o más tóxicos hubieran sido peligrosos. No existe un único Freon para todas las aplicaciones, sino diferentes compuestos adaptados a usos domésticos, industriales, aire acondicionado y sistemas de baja temperatura.
Los compuestos Freon son productos fluorados que suelen combinar flúor con carbono y, en algunos casos, con cloro u otros elementos. La presencia de flúor modifica notablemente las propiedades físicas de las moléculas. En general, estos productos presentan puntos de ebullición bajos, baja viscosidad y baja tensión superficial, lo que permite que trabajen en un amplio intervalo de temperaturas. Además, poseen baja conductividad eléctrica y buenas propiedades dieléctricas, lo cual resulta favorable en equipos donde hay motores eléctricos o componentes próximos al refrigerante.
El peso molecular es un factor importante. Los compuestos que contienen flúor en lugar de hidrógeno suelen tener mayor peso molecular y puntos de ebullición más bajos. Por ejemplo, el metano, CH4, tiene un peso molecular de 16 y hierve a temperaturas muy bajas. Al reemplazar hidrógeno por flúor se obtienen compuestos como el Freon 14, CF4, de mayor peso molecular, no inflamable y con punto de ebullición todavía más bajo. La presencia de cloro también influye en el aumento del peso molecular y modifica el comportamiento térmico del refrigerante.
Los Freon, debido a su peso molecular relativamente alto, tienden a tener bajo calor específico del vapor y valores de calor latente de vaporización moderados. Para el diseño de sistemas frigoríficos se utilizan tablas termodinámicas que indican propiedades como entalpía, entropía, presión, densidad y volumen, tanto para el líquido como para el vapor.
Inflamabilidad y toxicidad
Una ventaja importante de los Freon es que, en general, no son inflamables ni explosivos. Sin embargo, las mezclas con líquidos o gases inflamables sí pueden presentar riesgo de incendio, por lo que deben manejarse con precaución. Algunos compuestos parcialmente halogenados pueden ser inflamables y necesitan evaluación individual.
La toxicidad se refiere a la capacidad de una sustancia de producir intoxicación o daño. Los fluorocarbonos Freon se caracterizan por su baja toxicidad en condiciones normales de manipulación y uso. No obstante, la exposición accidental o deliberada a vapores concentrados puede causar lesiones graves o incluso la muerte. Por ello, aunque sean más seguros que muchos refrigerantes antiguos, no deben considerarse completamente inocuos.
Efectos sobre la piel y toxicidad oral
Los fluorocarbonos líquidos con puntos de ebullición inferiores a 0 °C pueden congelar la piel por contacto directo y producir lesiones similares a la congelación. Se recomienda usar guantes protectores, ropa adecuada y protección ocular. Si ocurre una lesión por frío, debe calentarse rápidamente la zona afectada hasta recuperar la temperatura corporal normal, lavar los ojos con agua si fueron expuestos y buscar atención médica.
Los fluorocarbonos son de baja toxicidad oral, pero el contacto directo con tejido pulmonar puede causar neumonitis química, edema pulmonar y hemorragia. Algunos productos, como ciertos fluorocarbonos derivados del petróleo, son solubles en grasas y pueden producir efectos peligrosos. Si una persona ingiere accidentalmente estos productos, no se debe inducir el vómito, porque existe riesgo de aspiración hacia los pulmones.
Efectos sobre el sistema nervioso central
La inhalación de vapores concentrados de fluorocarbonos puede afectar el sistema nervioso central. Los primeros síntomas pueden parecerse a los efectos de una anestesia general: sensación de intoxicación, pérdida de coordinación y, posteriormente, inconsciencia. En condiciones graves puede producirse la muerte.
Cuando una persona presenta estos síntomas debe ser retirada inmediatamente a un lugar con aire fresco. Además, debe solicitarse atención médica sin demora. Es importante destacar que una persona expuesta a fluorocarbonos no debe recibir adrenalina o epinefrina, porque esto puede aumentar el riesgo de alteraciones cardíacas peligrosas.
Sensibilización cardíaca
En concentraciones suficientes, los vapores de fluorocarbonos pueden producir sensibilización cardíaca. Esto significa que el corazón se vuelve más sensible a la adrenalina, ya sea administrada externamente o liberada por el propio organismo durante situaciones de estrés, miedo, pánico o esfuerzo físico.
Bajo exposición severa pueden aparecer arritmias cardíacas graves, como fibrilación ventricular, con riesgo de muerte. Por ello, las personas expuestas deben ser llevadas rápidamente a un ambiente con aire fresco y mantenerse bajo observación médica. El tratamiento debe evitar medicamentos que estimulen el corazón, como la adrenalina o sustancias similares.
Descomposición térmica
Los fluorocarbonos pueden descomponerse cuando se exponen directamente a temperaturas elevadas, llamas o calefactores eléctricos. Al descomponerse químicamente forman productos irritantes y tóxicos, entre ellos halógenos y ácidos halogenados, como ácido clorhídrico, ácido fluorhídrico y ácido bromhídrico.
Estos productos de descomposición suelen irritar la nariz, los ojos y las vías respiratorias superiores. Esa irritación actúa como advertencia de su presencia, aunque el peligro principal suele estar asociado al ambiente contaminado. Cuando se detectan estos vapores irritantes, el área debe evacuarse, ventilarse y corregirse la causa que produjo la descomposición.
Productos fluorados, peso molecular y punto de ebullición
| Productos Freon |
| Producto |
Fórmula |
Peso molecular |
Punto de ebullición °F |
Punto de ebullición °C |
| Freon 14 |
CF4 |
88,0 |
−198,3 |
−128,0 |
| Freon 503 |
CHF3/CClF3 |
87,3 |
−127,6 |
−88,7 |
| Freon 23 |
CHF3 |
70,0 |
−115,7 |
−82,0 |
| Freon 13 |
CClF3 |
104,5 |
−114,6 |
−81,4 |
| Freon 116 |
CF3—CF3 |
138,0 |
−108,8 |
−78,2 |
| Freon 13B1 |
CBrF3 |
148,9 |
−72,0 |
−57,8 |
| Freon 502 |
CHClF2/CClF2—CF3 |
111,6 |
−49,8 |
−45,4 |
| Freon 22 |
CHClF2 |
86,5 |
−41,4 |
−40,8 |
| Freon 115 |
CClF2—CF3 |
154,5 |
−37,7 |
−38,7 |
| Freon 500 |
CClF2/CH3CHF2 |
99,3 |
−28,3 |
−33,5 |
| Freon 12 |
CCl2F2 |
120,9 |
−21,6 |
−29,8 |
| Freon 114 |
CClF2—CClF2 |
170,9 |
38,8 |
3,8 |
| Freon 21 |
CHCl2F |
102,9 |
48,1 |
8,9 |
| Freon 11 |
CCl3F |
137,4 |
74,9 |
23,8 |
| Freon 113 |
CCl2F—CClF2 |
187,4 |
117,6 |
47,6 |
| Freon 112 |
CCl2F—CCl2F |
203,9 |
199,0 |
92,8 |
| Otros compuestos fluorados |
| FC 114B2 |
CBrF2—CBrF2 |
259,9 |
117,1 |
47,3 |
| 1,1-difluoroetano* |
CH3—CHF2 |
66,1 |
−13,0 |
−25,0 |
| 1,1,1-clorodifluoroetano† |
CH3—CClF2 |
100,5 |
14,5 |
−9,7 |
| Fluoruro de vinilo |
CH2=CHF |
46,0 |
−97,5 |
−72,0 |
| Fluoruro de vinilideno |
CH2=CF2 |
64,0 |
−122,3 |
−85,7 |
| Hexafluoroacetona |
CF3COCF3 |
166,0 |
−18,4 |
−28,0 |
| Hexafluoroisopropanol |
(CF3)2CHOH |
168,1 |
136,8 |
58,2 |
* Propulsor o refrigerante 152a.
† Propulsor o refrigerante 142b.
Fuente original: E. I. du Pont de Nemours and Company.
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