什么是二氟甲烷和五氟乙烷？ ¹

二氟甲烷（CH2F2）和五氟乙烷（C2F5H）是常见的氟化制冷剂，它们广泛应用于制冷和空调系统中。作为环保型制冷剂，它们被设计用来替代传统的氟利昂，减少对臭氧层的破坏和温室效应的影响。

简介：什么是二氟甲烷和五氟乙烷？

二氟甲烷和五氟乙烷的化学式分别为CH2F2、CHF2CF3。由于全球变暖潜能值 (GWP) 较高，全球范围内的氢氟碳化物 (HFC) 使用正在受到管制并逐步淘汰。需要回收制冷剂的分离技术，以便负责任地处理 HFC。目前使用的许多 HFC 都是共沸或近共沸制冷剂混合物，必须分离，以便有效地回收和重新利用这些成分。R-410A 就是这样一种制冷剂。R-410A是一种用于空调和热泵应用的制冷剂，其是二氟甲烷（CH2F2，称为R-32）和五氟乙烷（CHF2CF3，称为R-125）的共沸但近共沸的混合物。R-410A以AZ-20、EcoFluorR410、Forane410A、GenetronR410A、Puron和Suva410A的商标名称销售。其分子式中不含氯元素，故其臭氧层破坏潜能值（ODP）为0。不过它的全球暖化潜势（GWP）很高，是二氧化碳的1725倍，与R-22相近。

2020年12月27日，美国国会通过了《美国创新与制造（AIM）法案》，该法案要求美国环境保护署（EPA）逐步削减氢氟碳化物（HFC）的生产与使用。由于HFC具有较高的全球变暖潜能值，AIM法案规定，从2022年到2036年，HFC的生产和消费量需减少85%。由于R-410A含有HFC-125，因此也将受到该法案的限制。在多数应用场景中，R-410A将被全球变暖潜能值较低的制冷剂所取代，类似于R-410A取代了早期的臭氧消耗制冷剂R-22的情况。

1. 物理性质（图片来源于维基百科）

2. 二氟甲烷和五氟乙烷的用途

（1）背景

在氢氯氟烃（HCFC）类制冷剂中，由于R-22在热力学、化学、物理等方面优良的综合性能，目前已被广泛地应用于空调、低温和食品冷冻等工程中。但R-22是一种对大气的臭氧层具有一定的破坏作用的制冷剂，其消耗臭氧层潜能值(ODP)为0.055（以CFC-11作为基准值1.0），近年来人们对R-22的这种破坏作用已日益重视。此外R-22还存在另外一个严重的环境问题，即对地球的温室效应，其全球变暖潜值GWP值为1700（以CO2作为基准值1.0），全球变暖效应很大。种种现象表明对制冷空调领域中有重要地位的R-22的替代工作已是势在必行。

（2）应用

联信公司属于最早研究开发R-22替代制冷剂的公司之一，他研制开发的R410是以HFC-125（50wt％）和HFC-32（50wt％）组成的近共沸混合物,具有稳定性好、不可燃、溶油性好等优点，R-410具有纯制冷剂的所有优势，操作便捷，方便用于制冷剂的充注和设备更换。与R-22相比，R-410在蒸发压力、冷凝压力以及单位体积制冷量方面都显著提高，因此不能直接替代原本使用R-22的空调系统。在使用R-410时，需要对压缩机、管路和整个系统进行重新设计以适应其性能特征。

以HFC-125（50wt％）和HFC-32（50wt％）组成的近共沸混合物R-410A作为当今广泛使用的中低温制冷剂，主要应用于家用空调、中小型商用空调（中小型单元式空调、户式中央空调、多联机）、移动空调、除湿机、冷冻式干燥器、船用制冷设备、工业制冷等制冷设备。

3. 安全考虑因素

3.1 混合物中的二氟甲烷和五氟乙烷反应

正常加工下无反应，产品在正常环境温度下储存时稳定。含有加压气体，加热时可能爆炸。

3.2 安全指南和操作说明

（1）工业环境中的安全使用

使用二氟甲烷和五氟乙烷时，应采取以下安全措施：使用防爆设备、器具和通风设施，并确保良好的通风。根据需要佩戴个人防护装备。避免吸入气体，避免与皮肤、眼睛及衣物接触。采取一切预防措施，避免与不兼容材料混合。确保适当的工艺控制，以防止废料过量排放（如温度、浓度、pH值、时间等）。不得与土壤、地表水或地下水接触。远离热源、热表面、火花、明火及其他点火源，严禁吸烟。确保设备良好接地，仅使用无火花工具，并远离热源。

（2）运输和储存协议

制冷剂R410A钢瓶为带压容器，储存时应远离火种、热源、避免阳光直接曝晒，通常储放于阴凉、干燥和通风的仓库内；搬运时应轻装、轻卸，防止钢瓶以及阀门等附件破损。

参考：
[1]王军祥,刘建鹏,袁剑. 1,1,1,2,2-五氟乙烷应用研究现状 [J]. 浙江化工, 2011, 42 (07): 1-4.

[2]https://en.wikipedia.org/wiki/R-410A

[3]https://baike.baidu.com/item/R410A%E5%88%B6%E5%86%B7%E5%89%82

[4]关于环境领先制冷剂R-410A的应用[J]. 有机硅氟资讯,2008, (10):23-24.

[5]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378381223002637

[6]https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.1c02904