Idrofluorocarburi: proprietà, sistema di numerazione

Gli idrofluorocarburi (HFC) sono un gruppo di sostanze chimiche utilizzate principalmente per il raffreddamento e la refrigerazione sviluppati per sostituire le sostanze che riducono lo strato di ozono.

Introdotti  negli anni ’90 come alternativa presumibilmente più rispettosa dell’ambiente per sostituire i fluoroclorocarburi, dopo l’introduzione del protocollo di Montreal del 1987 si sono rivelati come potenti gas serra.
Infatti  possono essere da centinaia a migliaia di volte più potenti dell’anidride carbonica nel contribuire al cambiamento climatico.

Proprietà degli idrofluorocarburi

Gli idrofluorocarburi sono sostanze organiche fluorurate come, ad esempio, l’1,1-difluoroetano F2CHCH3 utilizzato come refrigerante e come propellente per spray

Sono  relativamente poco infiammabili, chimicamente stabili e non reattivi. Molti sono gas incolori e inodori ma alcuni, come l’1,1,1,3,3-pentafluorobutano, sono liquidi a temperatura ambiente

Sistema di numerazione

Gli HFC sono denominati seguendo un sistema di numerazione in cui si scrivono, in sequenza, il numero di atomi di carbonio meno 1, il numero di atomi di idrogeno sommato a 1 e il numero di atomi di fluoro.

Il composto F2CHCHF2 ha 2 atomi di carbonio quindi il primo numero è 2-1= 1, 2 atomi di idrogeno quindi il secondo numero è  2+1 = 3 e 4 atomi di fluoro.
Si simboleggia quindi come HFC-134.

Alla sequenza di numeri si aggiunge eventualmente una lettera. Se gli atomo di fluoro hanno la distribuzione più uniforme come nel caso precedente non si aggiunge alcuna lettera. Nel caso dell’isomero FCH2 CF3 dove la distribuzione di atomi di carbonio è meno uniforme si aggiunge la lettera a. Il composto è quindi simboleggiato come HFC-134a.

Nel caso di composti costituiti da più di due atomi di carbonio se è presente un atomo di fluoro sul carbonio centrale segue la lettera e alla numerazione.

Ad esempio F3CCHFCF3 ha 3 atomi di carbonio quindi il primo numero è 3-1= 2, un atomo di idrogeno quindi il secondo numero è 1+1 = 2 e 7 atomi di idrogeno quindi il terzo numero vale 7. Poiché sull’atomo di carbonio centrale vi è un atomo di fluoro il composto si simboleggia come HFC-227ea

Alternative agli idrofluorocarburi

Sono utilizzati nei sistemi di refrigerazione come condizionatori e frigoriferi. A questa ampia gamma di sistemi appartengono contenitori refrigerati adibiti al trasporto di merci deperibili, impianti di climatizzazione di automobili, treni, aerei e navi e nei sistemi di raffreddamento industriale.

A causa della crescente domanda mondiale di questi sistemi e del forte impatto sui cambiamenti climatici è necessario trovare sostanze alternative. Le alternative rispettose del clima agli HFC rientrano in due categorie fondamentali:

  • sostanze naturali o non fluorurate con basso GWP
  • sostanze fluorurate con GWP medio-basso

dove con GWP, acronimo di global warming potential, ovvero potenziale di riscaldamento globale si esprime il contributo all’effetto serra di un gas serra relativamente all’effetto della CO2, il cui potenziale di riferimento è pari a 1.

Attualmente si studiano i refrigeranti naturali come l’ammoniaca, con un GWP vicino allo zero; idrocarburi come propano e isobutene, con GWP inferiore a 4; e anidride carbonica, con un GWP di 1.

Altre alternative includono il difluorometano HFC-32 difluorometano, con un GWP di 677, e l’1,1-difluoroetano HFC-152a con un GWP di 138, secondo l’IPCC

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