تعريف مركبات الكلوروفلوروكربون

مركبات الكلوروفلوروكربونات (CFCs) تعتبر مركبات عضوية تستعمل بصورة أساسية كوقود دفع في صناعة الطائرات ، ومبردات في صناعة التبريد والمذيبات، الكلوروفلوروكربون يعد مركب عضوي يشتمل بشكل رئيسي على ذرات الكربون والفلور والكلور، وهذا هو سبب اختصاره CFC.

مركبات مركبات الكربون الكلورية فلورية تعتبر من مشتقات متطايرة من الميثان والإيثان والبروبان، وهو أحد أكثر مركبات الكربون الكلورية فلورية انتشاراً هو ثنائي كلورو ثنائي فلورو الميثان ويُختصر بـ R-12 أو Freon-12.

يتسبب الاستخدام المطول لمركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) في نمط الحياة اليومي في حدوث تأثيرات ضارة على البيئة ، مثل زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون الذي يؤدي لتأثير الاحتباس الحراري على الأرض واستنفاد طبقة الأوزون.[1]

من مركبات الكلوروفلوروكربون

الكلوروفلوروكربون 11.
الكلوروفلوروكربون 12
رابع كلوريد الكربون
نضوب طبقة الأوزون.

CFC-11 يعتبر ثلاثي كلورو فلورو الميثان والذي يُطلق عليه أيضًا اسم الفريون 11 أو R-11 وهو يعد CFC، كما إنه سائل أثيري ضعيف وله رائحة حلوة وبدون لون، يغلي في درجة حرارة الغرفة ويأتي CFC-11 تحت المواد التي تضر بطبقة الأوزون الواقية للأرض.

CFC-12 هو ثنائي كلوريد فلورو الميثان وهو غاز عديم اللون يتم تصنيع CFC-12 بصورة عامة تحت الاسم التجاري Freon-12، عن طريق تفاعل رابع كلوريد الكربون (CCl4) مع فلوريد الهيدروجين (HF) ، يمكن إعداد ثنائي كلورو ثنائي فلورو الميثان أو CFC-12.

رباعي كلوريد الكربون يملك الصيغة الكيميائية CCl4، وهو سائل ليس له لون وله نوع حلو من الرائحة يمكن اكتشافه عند مستويات قليلة، وله درجات حرارة منخفضة وهي عمليا غير قابلة للاشتعال، كما أن ثلاثي كلورو الإيثان هو أيضًا مركب عضوي يسمى عمومًا باسم كلوروفورم الميثيل، وإنه كلورو ألكان كونه مشتق من ألكان، هذا أيضًا عديم اللون مثل أغلب مركبات الكلوروفلوروكربون والسائل وله رائحة حلوة وكان ينتج صناعياً بكميات ضخمة بهدف استخدامه كمذيب.

تتواجد طبقة رفيعة من جزيئات الأوزون بالستراتوسفير على بعد قرابة 20 كم إلى 30 كم من سطح الأرض، وتمتص طبقة الأوزون تقاليد الأشعة فوق البنفسجية التي تكون من الشمس إلى الأرض ، وبالتبعية فهي تحمي الكل من التعرض للأشعة القاتلة من الأشعة فوق البنفسجية، وهو مكون جزيء الأوزون من ثلاث ذرات أكسجين (O3)، وستكون الحياة على الأرض صعبة للغاية بدون طبقة الأوزون داخل الغلاف الجوي.[2]

مركبات الكلوروفلوروكربون تسبب

تأثير على الجهاز العصبي ونظم القلب.
نقص الجهاز المناعي.
سرطان الجلد وتلف العين.

يؤثر استنشاق مركبات الكلوروفلوروكربون على الجهاز العصبي المركزي وهذا حسب قسم نيو هامبشاير للعلوم البيئية وتكون النتيجة هي تسمم شبيه لما يحدث من الكحول ، بما فيه من اعراض الدوار والصداع والرعشة والتشنجات، ويمكن أن يتسبب استنشاق مركبات الكلوروفلوروكربون أيضًا إلى اضطراب نظم القلب ، مما قد يتسبب في الوفاة، قد يسبب التعرض لكميات ضخمة من مركبات الكربون الكلورية فلورية إلى الاختناق .

يمكن لمركبات الكلوروفلوروكربون عمومًا أن تضعف جهاز المناعة البشري ، وقد وصل العلماء التعرض المباشر لمشاكل الجهاز العصبي المركزي.، فقد تشتمل هذه المشاكل صعوبة في التنفس أو إصابة القلب والكلى والكبد، وقد أفادت جامعة جورجيا أيضًا أن التعرض الكثيف للشمس يثبط وظيفة المناعة العامة أو دفاعات الجلد الطبيعية.

تساعد مركبات الكربون الكلورية فلورية في فقد طبقة الأوزون الواقية ، التي تحجب الأشعة فوق البنفسجية من الشمس، هذا يعرض الكثير من الناس للأشعة فوق البنفسجية ، والتي يمكن أن تؤدي لسرطان الجلد. فقد يُصاب واحد من كل خمسة أمريكيين بسرطان الجلد في حياته أو حياتها، وحتى إذا لم يصابوا بسرطان الجلد ، فإن بعض الأفراد يعانون من تجعد الجلد أو الجلد السميك أو مشاكل جلدية نتيجة التعرض المفرط للشمس. [3]

كيف تؤثر مركبات الكلوروفلوروكربون على طبقة الاوزون

التأثير السلبي على طبقة الأوزون والأشعة فوق البنفسجية.
تأكل طبقة الأوزون.
ظهور الآثار الضارة لفقدان الأوزون

تغلف طبقة الأوزون الأرض وتظل في إتلاف الأشعة فوق البنفسجية أو Ultra violet من الوصول إلى الكائنات الحية على سطح الأرض، وقد توجد طبقة الأوزون بشكل رئيسي في الستراتوسفير ، وهي طبقة من الغلاف الجوي يصل ارتفاعها من 10 إلى 50 كيلومترًا أي حوالي 6 إلى 30 ميلاً عن سطح الأرض، وقد تسبب الأشعة فوق البنفسجية تأثيرات ضارة كثيرة للإنسان ، بما في هذا سرطان الجلد وإعتام عدسة العين ، وتعتيم عدسة العين.

يتم إطلاق مركبات الكربون الكلورية فلورية داخل الغلاف الجوي نتيجة التسريبات في المعدات، وذلك لأن مركبات الكلوروفلوروكربون مركبات مستقرة ولا تذوب مع الماء ، فإنها تميل إلى التواجد لفترات طويلة من الزمن ، من عقود إلى مئات السنين فبصورة عامة ، يتم تكوين وتدمير الأوزون دوماً، ولكن يجب أن تظل الكمية الإجمالية للأوزون في الغلاف الجوي بشكل رئيسي عند رقم ثابت، وقد تخلّ مركبات الكلوروفلوروكربون بهذا التوازن ، وتزيل الأوزون بشكل أسرع مما يمكن استبداله.

تعمل الأشعة الفوق بنفسجية على تفكيك الحمض النووي ، وهو الجزيء الذي يخزن المادة الوراثية بكل الكائنات الحية، فيمكن للكائنات الحية إصلاح بعض هذا الضرر بذاتها، لكن الحمض النووي غير المرمم يؤدي إلى تكوين السرطانات وينتج عنه تأثيرات متحولة أخرى مثل فقد أو أطراف إضافية في الحيوانات، وبعام 1978 ، بعد نشر الكثير من الدراسات المتعلقة بتأثيرات مركبات الكربون الكلورية فلورية على طبقة الأوزون ، قررت الولايات المتحدة حظر مركبات الكربون الكلورية فلورية المستخدمة في الهباء الجوي، وحذت حذوها بعض الدول الأخرى.[4]

من مصادر انبعاث مركبات الكلورو فلورو كربون

ثلاجات ومكيفات.
هالون الطائرات.
الرش بالرذاذ للغازات المختلف.
روغ الكلوروفلوروكربون.

أكثر بواعث مركبات الكربون الكلورية فلورية شهرة هي المبردات ، خاصة هذه المستخدمة بعد الثلاثينيات، فقد أطلقت علامة Dupont التجارية على منتجها الجديد اسم “Freon” وأنتجت الكثير من الأسماء التجارية الأخرى المبردات القائمة على مركبات الكربون الكلورية فلورية في كل أنحاء العالم، فعندما لا يتم التخلص من المبرد المستخدم داخل الثلاجات القديمة والسيارات ومكيفات الهواء والآلات الأخرى بشكل سليم، فإنه يتسرب من مركبات الكلوروفلوروكربون داخل الغلاف الجوي بينما تتبخر السوائل أو تذهب بطريقها إلى التربة.

لا تزال لوائح الطيران في بعض البلاد تحتاج أنظمة إخماد الحرائق المجهزة بالهالون ، وهو سائل تبريد يشتمل على مركبات الكربون الكلورية فلورية، لكن اعتبارًا من عام 2011 أصبح لا يوجد بديل آمن وفعال، ويجب على الصناعة اتباع بعض تدابير السلامة للتخلص من هذه المادة الكيميائية الخطرة بشكل مسؤول وإعادة تدوير المواد حين يكون ذلك ممكنًا.

تستعمل علب الهباء الجوي والسوائل الدافعة غازات تشتمل على مركبات الكربون الكلورية فلورية لمدة طويلة، وقد تم التخلص التدريجي من إنتاج الهباء الجوي بعام 1999 لصالح بدائل الهيدروكربون الأقل ضررًا. ولكننظرًا لأن جزيئات الكلوروفلوروكربون لها عمر يتراوح بين 20 حتى 100 عام في الستراتوسفير ، فإن الضرر الذي حدث في العقود الماضية يستمر في إحداث تأثير.

نظرًا لأن المبردات وعلب الأيروسول التي تشتمل على مركبات الكربون الكلورية فلورية تكون أقدم وأكثر تقادمًا ، يميل الناس إلى نسيانها ، وتركها تتسرب وترفع من تلوث الغلاف الجوي، ويعمل الباحثون في جامعة إيست أنجليا من خلال لتحديد المصادر المحلية للتعرض لمركبات الكربون الكلورية فلورية ، مثل ثلاجات CFC القديمة.[5]