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Le dichlorodifluorométhane est un gaz incolore communément connu sous le nom de marque générique Freon (Freon-12).
Le dichlorodifluorométhane est un halométhane chlorofluorocarboné (CFC) utilisé comme réfrigérant et propulseur d'aérosol.
La fabrication des dichlorodifluorométhanes a été interdite dans les pays développés (pays non visés à l'article 5) en 1996 et dans les pays en développement en 2010 en raison des préoccupations liées à son effet néfaste sur la couche d'ozone.
Numéro CAS : 75-71-8
Formule moléculaire : CCl2F2
Masse moléculaire : 120,91
Synonymes : dichlorodifluorométhane, 75-71-8, difluorodichlorométhane, Genetron 12, Fréon 12, Halon, Frigen 12, réfrigérant 12, Isotron 2, Arcton 6, Eskimon 12, Electro-CF 12, chlorofluorocarbone 12, algofrène type 2, propulseur 12, CFC-12, Isotron 12, Arcton 12, Forane 12, produits chimiques Kaiser 12, Dymel 12, Ledon 12, Isceon 122, fluorocarbone-12, Fréon F-12, Halon 122, Ucon 12, réfrigérant R 12, Ucon 12/halocarbone 12, méthane, dichlorodifluoro-, dichlorodifluorométhane, Fréon-12, fluorocarbone 12, R 12 (réfrigérant), dichlorodifluorométhane, numéro de déchet RCRA U075, FC 12, CFC 12, FCC 12, FKW 12, OFM06SG1KO, code chimique de pesticide EPA 000014, DTXSID6020436, MÉTHANE, DICHLORODIFLUORO, RefChem:5743, DTXCID80436, 200-893-9, dichloro(difluoro)méthane, halocarbone 12, CCl2F2, réfrigérant R12, propulseur 12, CF2Cl2, R 12, réfrigérant, F 12, MFCD00000781, dichlorodifluorométhane (NF), dichlorodifluorométhane [NF], chlorofluorométhane (CCl2F2), n° Caswell 304, dichlorodifluorométhane [Espagnol], Isot ron 2, CCRIS 3501, HSDB 139, Dwuchlorodwufluorometan [Polonais], Fron 12, Dichloro-difluoro-méthane, EINECS 200-893-9, UNII-OFM06SG1KO, UN1028, RCRA waste no. U075, Sterethox, AI3-01708, dichlorodifluorométhane, R12 [UN1028] [Gaz ininflammable], dichlorodifluorométhane, dichloro(diluoro)méthane, Dichlorodi(fluoro)méthane, Impureté A du Norflurane EP, SCHEMBL485, EC 200-893-9, CHEMBL2106634, SCHEMBL14722383, PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-, CHEBI:229860, Dichlorodifluorométhane [R12] [UN1028] [Gaz ininflammable], DICHLORODIFLUOROMETHANE [II], DICHLORODIFLUOROMETHANE [MI], DICHLORODIFLUOROMETHANE [HSDB], AKOS006228770, DICHLORODIFLUOROMETHANE [VANDF], Dichlorodifluorométhane [MART.], UN 1028, Dichlorodifluorométhane [WHO-DD], R12 [UN1028] [Gaz ininflammable], InChI=1/CCl2F2/c2-1(3,4)5, R 12, DB-055985, NS00002142, D03789, Dichlorodifluorométhane 100 µg/mL dans le méthanol, Q423021, Dichlorodifluorométhane 5000 µg/mL dans le méthanol, Dichlorodifluorométhane [R12] [UN1028] [Gaz ininflammable]
L'utilisation des dichlorodifluorométhanes est uniquement autorisée comme retardateur de flamme dans les sous-marins et les aéronefs.
Le dichlorodifluorométhane est soluble dans de nombreux solvants organiques. Les bouteilles de R-12 sont blanches.
Le dichlorodifluorométhane est un chlorofluorocarbone (CFC) synthétique de formule chimique CCl₂F₂, historiquement connu sous le nom de CFC-12 ou réfrigérant R-12.
Le dichlorodifluorométhane est un gaz incolore et ininflammable à température ambiante, largement utilisé tout au long du XXe siècle comme réfrigérant et propulseur d'aérosols.
En raison de son fort potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone, sa production et son utilisation ont été largement abandonnées dans le monde entier en vertu d'accords environnementaux internationaux.
Les caractéristiques chimiques et physiques montrent que le dichlorodifluorométhane a un point d'ébullition bas (environ −29,8 °C), ce qui le rend très efficace pour les applications de réfrigération et de transfert de chaleur.
Le dichlorodifluorométhane est chimiquement stable, non corrosif et présente une faible toxicité aiguë, des propriétés qui l'ont initialement rendu attrayant pour une utilisation industrielle et commerciale.
Cependant, cette même stabilité chimique lui permet de persister dans l'atmosphère suffisamment longtemps pour atteindre la stratosphère.
Historiquement, le dichlorodifluorométhane était utilisé dans les systèmes de réfrigération domestiques et industriels, les climatiseurs, les propulseurs d'aérosols et les agents gonflants pour mousses.
Le dichlorodifluorométhane était également utilisé dans les étalons de calibration de laboratoire et dans certaines applications industrielles spécialisées.
L'utilisation des dichlorodifluorométhanes est principalement limitée aux matériaux de référence de laboratoire contrôlés et aux systèmes existants.
Les risques environnementaux et sanitaires sont les principales raisons de sa restriction.
Dans la haute atmosphère, le dichlorodifluorométhane libère des radicaux chlore qui détruisent l'ozone par catalyse, contribuant ainsi à l'appauvrissement de la couche d'ozone et à l'augmentation du rayonnement ultraviolet atteignant la Terre.
L'inhalation de fortes concentrations de gaz peut provoquer des vertiges, une sensibilisation cardiaque et une asphyxie dues au déplacement de l'oxygène.
Le statut réglementaire place le dichlorodifluorométhane sous un contrôle international strict.
Le dichlorodifluorométhane est classé comme substance contrôlée en vertu du Protocole de Montréal, sa production et son utilisation nouvelle étant interdites ou fortement limitées dans la plupart des pays.
Il est également réglementé sous la désignation UN 1028 pour le transport et répertorié comme déchet dangereux RCRA U075 dans la réglementation environnementale.
La structure moléculaire et les liaisons du dichlorodifluorométhane sont basées sur un centre de carbone tétraédrique lié à deux atomes de chlore et deux atomes de fluor.
Les fortes liaisons carbone-fluor contribuent de manière significative à sa stabilité chimique et thermique.
Sa structure symétrique lui confère également une réactivité chimique relativement faible dans des conditions normales.
Les propriétés spectroscopiques montrent des vibrations d'élongation caractéristiques C–Cl et C–F observables en spectroscopie infrarouge (IR).
En spectrométrie de masse, il produit des ions fragments liés à la perte d'atomes de chlore ou de fluor.
Ces signatures analytiques le rendent utile comme gaz d'étalonnage et de référence en analyse instrumentale.
Le comportement des phases et le stockage sont importants dans la manutention industrielle.
Le dichlorodifluorométhane peut être liquéfié sous une pression modérée et est généralement stocké dans des bouteilles en acier sous forme de gaz liquéfié comprimé.
Comme il est ininflammable et non explosif dans des conditions normales, les risques liés au stockage sont principalement liés à la pression et aux risques d'asphyxie plutôt qu'à l'incendie.
Ce phénomène de décomposition se produit à des températures très élevées ou en présence de flammes intenses.
Dans de telles conditions, il peut se décomposer pour former des sous-produits toxiques tels que le chlorure d'hydrogène (HCl), le fluorure d'hydrogène (HF) et le phosgène (COCl₂).
C’est pourquoi l’exposition à une forte chaleur ou le soudage à proximité des conduites de réfrigérant peuvent être dangereux.
L'histoire de la transition industrielle reflète une évolution plus large des politiques environnementales.
Dans les années 1970, des recherches scientifiques ont établi un lien entre les CFC, comme le dichlorodifluorométhane, et l'appauvrissement de la couche d'ozone stratosphérique.
Cette découverte a conduit à une coopération internationale et à l'élaboration de traités environnementaux mondiaux.
Point de fusion : -158 °C
Point d'ébullition : -29,79 °C
Densité : 1,329
Pression de vapeur : 4 306 à 20 °C (McConnell et al., 1975)
Indice de réfraction : 1,2850
Point d'éclair : 11 °C
Température de stockage : -20 °C
Solubilité : Soluble dans l'acide acétique, l'acétone, le chloroforme, l'éther (Weast, 1986) et l'éthanol (ITII, 1986).
Forme : Solution aqueuse tamponnée de glycérol
Couleur : Gaz incolore à l'odeur éthérée
Source biologique : Lapin
Solubilité dans l'eau : Insoluble ; 0,028 g/100 mL
Constante de la loi de Henry : 1,72, 2,63 et 3,91 à 10, 20 et 30 °C, respectivement (Munz & Roberts, 1987)
Limites d'exposition : NIOSH REL — VME 1 000 ppm (4 950 mg/m³), IDLH 15 000 ppm ; OSHA PEL — VME 1 000 ppm ; ACGIH TLV — VME 1 000 ppm (adoptée)
Constante diélectrique : 2,4 (21 °C)
Stabilité : Stable ; ininflammable ; peut réagir violemment avec l'aluminium
InChIKey : PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N
LogP : 2,160
Le dichlorodifluorométhane est un hydrocarbure halogéné appartenant à la famille des chlorofluorocarbures (CFC), composé d'atomes de carbone, de chlore et de fluor, avec la formule moléculaire CCl₂F₂.
Le dichlorodifluorométhane a été synthétisé pour la première fois au début du XXe siècle et a rapidement acquis une importance industrielle grâce à son exceptionnelle stabilité thermodynamique et à ses propriétés d'équilibre vapeur-liquide favorables.
Ces caractéristiques en ont fait l'un des fluides frigorigènes les plus performants commercialement avant même que ses impacts environnementaux ne soient pleinement compris.
D'un point de vue thermodynamique, le dichlorodifluorométhane possède une chaleur latente de vaporisation élevée et une pression de vapeur appropriée, ce qui permet une absorption et une libération de chaleur efficaces lors des transitions de phase.
Le faible point d'ébullition du dichlorodifluorométhane permet aux cycles de réfrigération de fonctionner à des pressions modérées, réduisant ainsi les contraintes mécaniques sur les compresseurs.
De plus, il est électriquement non conducteur et chimiquement inerte vis-à-vis de la plupart des métaux, huiles et polymères utilisés dans les systèmes de réfrigération.
Le dichlorodifluorométhane est très stable dans les conditions troposphériques normales et ne réagit pas facilement avec les acides, les bases ou les agents oxydants.
Cette inertie était initialement considérée comme un avantage en matière de sécurité car elle minimisait la corrosion et les réactions secondaires indésirables dans les équipements.
Cependant, cette même stabilité permet à la molécule de persister dans l'atmosphère pendant des décennies.
Le dichlorodifluorométhane se diffuse lentement dans la stratosphère, où il est exposé à un rayonnement ultraviolet de haute énergie.
Les photons UV brisent les liaisons carbone-chlore, libérant des radicaux chlore qui détruisent catalytiquement les molécules d'ozone.
Un seul radical chlore peut détruire des milliers de molécules d'ozone avant d'être désactivé.
Historiquement, ses utilisations industrielles comprenaient les réfrigérateurs domestiques, les systèmes de climatisation automobile, les refroidisseurs commerciaux, les aérosols et les procédés d'expansion de la mousse polymère.
Le dichlorodifluorométhane a également été utilisé comme gaz vecteur et composé de référence en chimie analytique et dans les mélanges d'étalonnage.
Dans les années 1970 et 1980, les volumes de production mondiaux atteignaient des millions de tonnes par an.
Les effets du dichlorodifluorométhane sur la santé sont généralement faibles à des niveaux d'exposition contrôlés, car il n'est ni mutagène ni cancérogène dans des conditions normales.
L'inhalation à court terme de fortes concentrations peut provoquer une dépression du système nerveux central, des vertiges et un rythme cardiaque irrégulier.
Une exposition extrême peut entraîner une asphyxie due au déplacement de l'oxygène dans les espaces clos.
L'impact environnemental est important malgré sa faible toxicité directe.
Le dichlorodifluorométhane possède à la fois un potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone élevé (ODP ≈ 1,0) et un potentiel de réchauffement climatique important (GWP > 10 000 sur 100 ans).
Sa longue durée de vie atmosphérique signifie que les émissions passées continuent d'affecter le climat et la couche d'ozone aujourd'hui.
Le contrôle réglementaire du dichlorodifluorométhane a débuté à la fin des années 1980 suite à un consensus scientifique sur l'appauvrissement de la couche d'ozone.
Le Protocole de Montréal prévoyait une élimination progressive à l'échelle mondiale, les pays développés devant cesser leur production en premier, suivis des pays en développement.
Le dichlorodifluorométhane est réservé aux usages essentiels, aux normes de laboratoire et aux matériaux récupérés des anciens systèmes.
Dans la pratique moderne, le dichlorodifluorométhane a été remplacé par les hydrochlorofluorocarbures (HCFC), les hydrofluorocarbures (HFC) et de nouveaux réfrigérants à faible PRG.
Malgré leur remplacement, les équipements et stocks anciens nécessitent toujours une manipulation et une élimination soigneuses.
De ce fait, il demeure un composé de référence important en sciences de l'environnement, en chimie réglementaire et en modélisation atmosphérique.
L'impact climatique est important car le dichlorodifluorométhane absorbe efficacement le rayonnement infrarouge.
Son potentiel de réchauffement climatique (PRG) est des milliers de fois supérieur à celui du dioxyde de carbone sur une période de 100 ans.
Bien que les émissions aient diminué, les rejets historiques continuent de contribuer au forçage radiatif.
Des fluides frigorigènes de remplacement ont été mis au point afin de réduire l'appauvrissement de la couche d'ozone.
Les hydrochlorofluorocarbones (HCFC) ont réduit, mais n'ont pas éliminé, l'impact de l'ozone, tandis que les hydrofluorocarbones (HFC) ont éliminé le chlore mais ont tout de même contribué au réchauffement climatique.
Plus récemment, les hydrofluoro-oléfines (HFO) et les réfrigérants naturels tels que le CO₂ et l'ammoniac sont adoptés.
La pertinence analytique et de laboratoire demeure malgré les interdictions réglementaires.
Le dichlorodifluorométhane est utilisé comme matériau de référence certifié en chromatographie en phase gazeuse et en surveillance environnementale.
Il sert également de composé de référence dans les études de modélisation atmosphérique.
La gestion et l'élimination des déchets nécessitent des méthodes de destruction contrôlées.
L'incinération à haute température avec des systèmes d'épuration appropriés est utilisée pour éviter le rejet de sous-produits contenant du chlore ou du fluor.
Une élimination incorrecte peut entraîner des émissions illégales et une contamination de l'environnement.
La classification de transport identifie le dichlorodifluorométhane comme un gaz comprimé ininflammable sous le numéro ONU 1028.
La réglementation impose un étiquetage spécifique, des normes pour les cylindres et des procédures de manipulation.
La procédure d'intervention en cas de déversement se concentre sur la ventilation et la prévention de l'accumulation en espace confiné.
Son importance scientifique dépasse le cadre de l'histoire de la réfrigération.
Le dichlorodifluorométhane a joué un rôle central en démontrant comment des produits chimiques industriels stables peuvent perturber la chimie atmosphérique mondiale.
Sa réglementation est souvent citée comme l'un des exemples les plus réussis de coopération environnementale internationale.
Utilisations du dichlorodifluorométhane :
Le dichlorodifluorométhane était principalement utilisé comme réfrigérant dans les réfrigérateurs domestiques, les refroidisseurs commerciaux et les systèmes de climatisation automobile en raison de ses propriétés thermodynamiques favorables.
Son bas point d'ébullition et sa stabilité chimique le rendaient très efficace dans les cycles de réfrigération à compression de vapeur.
Pendant des décennies, il a été le fluide frigorigène standard désigné sous le nom de R-12 dans les technologies de refroidissement.
Le dichlorodifluorométhane était largement utilisé comme propulseur d'aérosol dans les bombes aérosol pour les cosmétiques, les produits pharmaceutiques, les insecticides et les produits ménagers.
L'ininflammabilité et la faible toxicité du dichlorodifluorométhane en ont fait un gaz propulseur plus sûr que de nombreux gaz propulseurs utilisés auparavant.
Cette application représentait une part importante de la production mondiale avant les restrictions environnementales.
Le dichlorodifluorométhane était également utilisé comme agent gonflant dans la production de mousses polymères, notamment de matériaux d'isolation et de mousses d'emballage.
Le gaz a créé des structures cellulaires uniformes au sein des plastiques, améliorant ainsi les performances d'isolation thermique.
L'inertie chimique du dichlorodifluorométhane assure sa compatibilité avec de nombreux systèmes polymères.
En milieu industriel et en laboratoire, il servait de solvant de nettoyage et de gaz vecteur dans des applications spécialisées.
Il était parfois utilisé pour le nettoyage des composants électroniques car il laissait très peu de résidus.
De plus, il a servi de composé de référence pour l'étalonnage en analyse des gaz.
Les utilisations des dichlorodifluorométhanes sont très restreintes et se limitent principalement aux étalons de référence de laboratoire et aux matériaux recyclés provenant d'anciens systèmes.
La production de nouveaux systèmes de réfrigération commerciale ou d'aérosols est largement interdite par les accords environnementaux internationaux.
La manipulation et l'application sont désormais strictement contrôlées afin d'éviter tout rejet dans l'atmosphère.
Le dichlorodifluorométhane était largement utilisé comme réfrigérant primaire (R-12) dans les réfrigérateurs, congélateurs, refroidisseurs d'eau et unités de réfrigération commerciales domestiques.
Son excellente efficacité de transfert de chaleur, sa faible pression de fonctionnement et son inertie chimique ont permis une longue durée de vie des équipements avec un minimum d'entretien.
Il est devenu le fluide frigorigène standard mondial pour les systèmes de climatisation domestiques des années 1930 aux années 1990.
Dans les systèmes de climatisation automobile, le dichlorodifluorométhane a été le réfrigérant dominant pendant des décennies.
Il offrait des performances de refroidissement stables sur une large plage de températures et était compatible avec les huiles de compresseur et les matériaux d'étanchéité.
La plupart des véhicules fabriqués avant le milieu des années 1990 étaient initialement conçus pour fonctionner avec du R-12.
Le dichlorodifluorométhane était utilisé comme propulseur d'aérosol dans des produits en spray tels que les déodorants, les laques pour cheveux, les inhalateurs, les peintures et les insecticides.
Son caractère ininflammable et sa pression de vapeur constante garantissaient une fine pulvérisation et une utilisation sûre pour le consommateur.
Cette application a représenté une part importante des émissions mondiales historiques.
Dans les industries des polymères et de l'isolation, il servait d'agent d'expansion pour les mousses de polyuréthane et de polystyrène.
Le gaz s'est dilaté lors de la polymérisation, créant des structures cellulaires fermées uniformes dotées d'excellentes propriétés d'isolation thermique.
Ces mousses étaient largement utilisées dans l'isolation des bâtiments, l'isolation des systèmes de réfrigération et les matériaux d'emballage.
Le dichlorodifluorométhane était également utilisé pour le nettoyage et le dégraissage de précision, notamment pour les composants électroniques et mécaniques.
La faible tension superficielle du dichlorodifluorométhane a permis sa pénétration dans les moindres crevasses, éliminant efficacement les huiles et les contaminants.
Du fait de son évaporation propre et sans résidus, il était très apprécié dans la fabrication de haute précision.
En chimie analytique et en métrologie, il a été utilisé comme gaz d'étalonnage et étalon de référence.
La chromatographie en phase gazeuse, la surveillance atmosphérique et la validation des instruments reposaient sur son comportement physico-chimique bien défini.
Aujourd'hui encore, certains matériaux de référence certifiés peuvent contenir du dichlorodifluorométhane à des fins de comparaison.
En recherche et en sciences atmosphériques, le dichlorodifluorométhane est utilisé comme composé modèle pour étudier les mécanismes d'appauvrissement de la couche d'ozone.
Le dichlorodifluorométhane sert de molécule de référence dans les simulations de la chimie du chlore stratosphérique.
Les données historiques de concentration sont encore utilisées pour valider les modèles climatiques et de transport atmosphérique.
Actuellement, les applications pratiques sont extrêmement limitées et strictement réglementées.
Les applications se limitent en grande partie au réfrigérant récupéré pour l'entretien des systèmes existants et aux normes de laboratoire contrôlées.
Toute manipulation ou utilisation doit respecter des réglementations environnementales et de sécurité strictes afin d'éviter tout rejet dans l'atmosphère.
Profil de sécurité du dichlorodifluorométhane :
Le dichlorodifluorométhane présente des risques environnementaux importants, principalement en raison de son fort potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone.
Une fois libérée dans l'atmosphère, elle persiste pendant des décennies et atteint la stratosphère.
Là, le rayonnement ultraviolet le décompose, libérant des radicaux chlore qui détruisent les molécules d'ozone.
Le dichlorodifluorométhane représente également un grave danger pour le climat en raison de son potentiel de réchauffement climatique très élevé.
Molécule pour molécule, il retient beaucoup plus de chaleur que le dioxyde de carbone sur de longues périodes.
Même les émissions historiques continuent de contribuer au forçage radiatif et aux changements climatiques.
Les risques d'inhalation surviennent à des concentrations élevées, notamment dans les espaces clos ou mal ventilés.
L'exposition peut provoquer des étourdissements, des maux de tête, des nausées et une dépression du système nerveux central.
À des concentrations très élevées, il peut déplacer l'oxygène et provoquer l'asphyxie.
Le dichlorodifluorométhane peut provoquer une sensibilisation cardiaque en cas d'exposition aiguë.
Cela signifie que cela peut augmenter le risque d'arythmie cardiaque, notamment en cas de stress physique ou de libération d'adrénaline.
De tels effets ont été observés lors d'inhalations soudaines de fortes doses.
Bien que le dichlorodifluorométhane soit ininflammable, il devient dangereux à haute température ou au contact de flammes nues.
La décomposition thermique peut générer des gaz toxiques tels que le fluorure d'hydrogène (HF), le chlorure d'hydrogène (HCl) et le phosgène (COCl₂).
Ces produits de décomposition présentent de graves risques respiratoires et corrosifs.
Les risques d'exposition professionnelle concernent principalement la manipulation de bouteilles sous pression et l'entretien des anciens systèmes de réfrigération.
Une libération rapide peut provoquer des brûlures par le froid (engelures) en raison du refroidissement par évaporation.
Une manipulation incorrecte augmente également le risque d'exposition aux espaces confinés.
