Chlorodifluorométhane
Le chlorodifluorométhane, CHClF2 ou R22 selon la liste de réfrigérants, est un hydrochlorofluorocarbure (HCFC). Il est aussi connu sous les appellations HCFC-22, R22, ou fréon 22, et est utilisé généralement dans des applications de climatisation. Le chlorodifluorométhane a été employé la premiÚre fois comme alternative au R11 et R12. Son potentiel de déplétion ozonique est de 0,05, et figure parmi les plus bas pour les halogénoalcanes contenant du chlore. Toutefois, ce gaz pose un problÚme vis-à -vis du réchauffement climatique, puisqu'il a un potentiel de réchauffement global (ou PRG) 1 810 fois supérieur à celui du CO2 (tandis que le R23, sous-produit du R22, a un PRG de 14 800).
Chlorodifluorométhane | |||
représentation du Chlorodifluorométhane | |||
Identification | |||
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Nom UICPA | Chlorodifluorométhane | ||
Synonymes |
R 22 |
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No CAS | |||
No ECHA | 100.000.793 | ||
No CE | 200-871-9 | ||
Apparence | gaz comprimé liquefié incolore[1]. | ||
Propriétés chimiques | |||
Formule | CHClF2 [IsomĂšres] |
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Masse molaire[2] | 86,468 ± 0,003 g/mol C 13,89 %, H 1,17 %, Cl 41 %, F 43,94 %, |
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Propriétés physiques | |||
T° fusion | â146 °C[1] | ||
T° Ă©bullition | â41 °C[1] | ||
Solubilité | dans l'eau à 25 °C : 3 g·l-1[1] | ||
Masse volumique | 1,21 g·cm-3[1] | ||
T° d'auto-inflammation | 632 °C[1] | ||
Pression de vapeur saturante | à 20 °C : 908 kPa[1] | ||
Point critique | 49,7 bar, 96,15 °C [3] | ||
Précautions | |||
SIMDUT[4] | |||
A, |
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Transport | |||
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Classification du CIRC | |||
Groupe 3 : Inclassable quant à sa cancérogénicité pour l'Homme[5] | |||
Ăcotoxicologie | |||
LogP | 1,08[1] | ||
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |||
DĂ©signation du R22 CHClF2
- La lettre R signifie « réfrigérant »
- Le chiffre des milliers indique le nombre de liaisons insaturées (doubles liaisons)
- Le chiffre des centaines représente le nombre d'atomes de carbone -1
- Le chiffre des dizaines représente le nombre d'atomes d'hydrogÚne +1
- Le chiffre des unités représente le nombre d'atomes de fluor dans la molécule
- DĂ©monstration :
- pas de liaisons insaturées (pas de doubles liaisons) = 0
- nombre d'atomes de carbone moins un 1-1â 0
- nombre d'atomes d'hydrogĂšne plus un 1+1â 2
- nombre d'atomes de fluor 2â2
- résultat : R0022 ; les zéros sont souvent omis : on écrit donc R22.
- Caractéristiques
- Incolore
- Ininflammable
- Odeur légÚrement éthérée
RĂ©glementation
Le R22 est rĂ©glementĂ© par le protocole de MontrĂ©al, qui prĂ©voit l'arrĂȘt de toute consommation de HCFC dans les pays dĂ©veloppĂ©s en 2020, et dans les pays en dĂ©veloppement en 2040. Il est envisagĂ© d'accĂ©lĂ©rer ces Ă©chĂ©ances, Ă©tant donnĂ© le trĂšs fort dĂ©veloppement des HCFC, et leur trĂšs haute contribution au rĂ©chauffement climatique. En l'absence de nouvelle mesure contraignante, il est ainsi prĂ©vu que, d'ici 2015, les Ă©missions de HCFC et de HFC reprĂ©sentent le double des gains engendrĂ©s en 2012 par l'application du protocole de Kyoto. De plus, l'augmentation de la demande mondiale en climatiseurs justifie la construction de nouvelles usines de production du R22, notamment en Chine, et ces nouvelles usines consomment des quantitĂ©s importantes de crĂ©dits apportĂ©s par le mĂ©canisme de dĂ©veloppement propre prĂ©vu par le protocole de Kyoto : en effet, dĂ©truire le R23 au sein mĂȘme de l'usine de production de R22 ne coĂ»te que 0,20 US $ par tonne, pour 14 800 tonnes d'Ă©quivalent CO2 [6].
Le R22 est interdit au sein de l'Union européenne en ce qui concerne son utilisation dans les appareils neufs depuis le . Il est encore toléré, en maintenance, sur les appareils anciens jusqu'au . On le remplace par des réfrigérants plus respectueux de l'environnement tels que R410A (un mélange zéotropique de difluorométhane et de pentafluoroéthane), R134a (1,1,1,2-tétrafluroéthane) ou R407C.
Applications industrielles
Principales applications du chlorodifluorométhane avant l'interdiction d'emploi (janvier 2015) :
- Agent réfrigérant pour les installations frigorifiques
- Agent réfrigérant dans les systÚmes de conditionnement d'air
- Agent de soufflage pour le polystyrÚne extrudé (XPS)
- Composant de mélanges stérilisant
- Le R22 sera bientÎt remplacé[7]. En France, la fabrication de matériel l'utilisant est interdite depuis le 1er janvier 2004 et les appareils ne reçoivent plus le label Promotelec depuis le 1er janvier 2005.
- Depuis le 1er janvier 2010, le R22 neuf est interdit à la vente en France. Cependant, il est possible de se fournir en R22 « régénéré » ou d'utiliser du R22 « recyclé » sous certaines conditions liées à l'application du rÚglement européen 1005-2009
- Pour son remplacement, il a été mis au point le R407C (HFC). Ce dernier présente une relation « pression-température » semblable au R22 (et pour cause, il est courant de rencontrer des détendeurs R22/R407C) mais avec une enthalpie moins intéressante que ce dernier. Donc avec un rendement énergétique global moindre. Le R407C aura donc été le fluide de substitution du R22.
Afin de proposer un rĂ©frigĂ©rant capable de remplacer le R22 tout en conservant le mĂȘme rendement, il a Ă©tĂ© ensuite mis au point des systĂšmes fonctionnant au R410A. C'est ce dernier qui sera retenu majoritairement lĂ ou jadis le R22 aurait Ă©tĂ© utilisĂ©.
Propriétés
- Masse molaire
- Poids moléculaire : 86,48 g·mol-1
- Phase liquide
- Masse volumique de la phase liquide (1,013 bar au point d'ébullition) : 1 413 kg·m-3
- Ăquivalent gaz/liquide (1,013 bar et 15 °C) : 385 vol/vol
- Point d'Ă©bullition (1,013 bar) : â40,8 °C
- Chaleur latente de vaporisation (1,013 bar au point d'Ă©bullition) : 233,95 kJ/kg
- Point critique
- Température critique : 96 °C
- Pression critique : 49,36 bar
- Phase gazeuse
- Masse volumique du gaz (1,013 bar au point d'ébullition) : 4,706 kg·m-3
- Masse volumique de la phase gazeuse (1,013 bar et 15 °C) : 3,66 kg·m-3
- Facteur de compressibilité (Z) (1,013 bar et 15 °C) : 0,9831
- Masse volumique (air = 1) (1,013 bar et 21 °C) : 3,08
- Volume spécifique (1,013 bar et 21 °C) : 0,275 m3·kg-1
- Chaleur spécifique à pression constante (Cp) (1,013 bar et 30 °C) : 0,057 kJ/(mole.K)
- Chaleur spécifique à volume constant (Cv) (1,013 bar et 30 °C) : 0,048 kJ/(mole.K)
- Rapport des chaleurs spécifiques (Gamma : Cp/Cv) (1,013 bar et 30 °C) : 1,178253
- Viscosité (1,013 bar et 0 °C) : 0,0001256 poise
- Autres données
- Solubilité dans l'eau (1 bar et 25 °C) : 0,7799 vol/vol
- ODP (ozone depleting potention) : 0,05
- GWP (global warming potential) : 1 810
Notes et références
- CHLORODIFLUOROMETHANE, Fiches internationales de sécurité chimique
- Masse molaire calculĂ©e dâaprĂšs « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- « Properties of Various Gases », sur flexwareinc.com (consulté le )
- « Monochlorodifluorométhane » 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
- IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, « Ăvaluations Globales de la CancĂ©rogĂ©nicitĂ© pour l'Homme, Groupe 3 : Inclassables quant Ă leur cancĂ©rogĂ©nicitĂ© pour l'Homme », sur http://monographs.iarc.fr, CIRC, (consultĂ© le )
- (http://www.eia-international.org/files/reports127-1.pdf)
- En accord avec le protocole de Montréal, l'accord international pour la protection de la couche d'ozone stratosphérique.