R600-a (изобутан): физические и химические характеристики, преимущества и недостатки

Наиболее  распространенным фреоном, используемым в холодильном бытовом и промышленном оборудовании, является хладагент R600a, изобутан.

В соответствии с международным стандартом  данный фреон имеет техническое обозначение ISO № 817-74. Синонимы: R600а, хладон 600а, R600а, HFC 600а, изобутан, MackFri®-600a.

Для наиболее безопасного и эффективного использования этого вещества необходимо знать его технические характеристики, химические и физические свойства.

R600-a (изобутан)

Что же представляет собой R600a (изобутан)

R600a (изобутан)  является веществом, входящим в состав природного газа. Он абсолютно безопасен для окружающей среды, так как имеет нулевой потенциал разрушения озонового слоя Земли и практически не влияет  на развитие парникового эффекта. Благодаря своей экологичности вытеснил такие  фреоны-«конкуренты», как хладагент R12.

Изобутан – бесцветное летучее вещество.  Если говорить о химической формуле изобутана, то она подобна (но не идентична) формуле  природного газа бутана.

ДЛЯ СПРАВКИ

Изобутан применяется в качестве хладагента с начала ХХ века. Однако холодильники того времени были настолько технически несовершенны, что изобутана в качестве хладагента требовалось до 400 гр. для одного агрегата. В таких объемах газ становился пожароопасным. В современных моделях холодильников  этого хладагента достаточно 25 гр.

Процесс получения R600a представляет собой так называемую изомеризацию в специальных промышленных установках , в результате чего структура атомов  водорода и углерода в молекуле меняется, а количество их при этом остается прежним. Изобутан производится из природных газов, добываемых из недр Земли, а также из продуктов переработки нефти.

Физические характеристики и химические свойства изобутана

• R600-a (изобутан) –газ без цвета и запаха. В его составе нет хлора и фтора, что выгодно отличает его от ряда других фреонов;
• Молекулярная (молярная) масса составляет 58,12 г/моль;
• Молекулярная формула – С4Н10;
• R600-a относится к группе гидроуглеродов (ГФУ; HFC), срок применения которых  не ограничен;
• Температура замерзания при 0,1 МПа, – 159,6 ºС;
• R600-a отличается низкой температура кипения, а именно – 11,73 °С, благодаря чему изобутан используется не только в качестве хладагента в бытовых холодильниках, но и в бытовых кондиционерах;

Плотность при 25ºС составляет 0,551 г/куб.см.  Плотность изобутана такова, что он имеет свойство  концентрироваться  в нижней части помещения: чем выше, тем ниже концентрация газа. Во избежание взрывоопасности важно, чтобы помещение проветривалось и вентилировалось;

• В изобутане в микроскопических количествах возможны некоторые примеси: метан, этан, вода, кислород, пропан, сера, пропилен, N-бутан, пентен, изобутилен, изопентан,  углекислый газ, азот;
• Температура возгорания газа R600a составляет 83 °С, что делает его пожароопасным. Хладагент 3-го класса пожароопасности. Критическая температура –  135°С. Воспламеняемость и взрывоопасность возможны только при соединении с воздухом при объемной доле газа 1,3- 8,5%. Заправка этим хладагентом производится только специалистами сервисных центров, прошедшими профессиональную подготовку.

ВАЖНО!

Под высоким давлением значение температуры возгорания снижается, поэтому  при работе с изобутаном ( в том числе при хранении и  транспортировке) в целях безопасности в баллон рекомендуется закачивать в 2-2,5 раза меньше газа по сравнению с другими фреонами.

С учетом характеристик, описанных выше, необходимо организовывать правильное хранение и транспортировку  изобутана, при этом категорически запрещается:

– допускать нагрев тары;

– хранить изобутан вблизи источников тепла, отрытого огня, электрических приборов.

При  работе  с газом  рекомендуется пользоваться  индивидуальными средствами  защиты ( очками  и перчатками).

ДЛЯ СПРАВКИ

Фреон R600a продается в следующих видах тары и упаковки:

• Баллончики для дозаправки вместимостью 420 мг;
• Газовые баллоны вместимостью 50 кг;
• Фреоновые баллоны вместимостью до  6,5 кг;
• Спецконтейнер – изотанк вместимостью 600кг.

Преимущества хладагента R600a:

1. Низкая стоимость и себестоимость по сравнению с другими хладонами.
2. Экономичность: для заправки холодильника требуется существенно меньше изобутана, чем других фреонов.
3. Высокая холодопроизводительность (холодильный коэффициент), что способствует снижению цены на холодильное оборудование.
4. Химическая устойчивость: не вступает в реакции с другими веществами.
5. Уровень шума от холодильника, заправленного изобутаном, ниже, так как количество необходимого газа меньше.
6. Использование в холодильниках, заправленных изобутаном, недорогого минерального масла.
7. Изобутан не токсичен и не ядовит, отравление им возможно лишь при очень большой концентрации в воздухе. При утечке же  из бытового холодильника для здоровья человека нет никакой угрозы.
8. Благодаря химической стабильности и безопасности  фреон R600a не требует утилизации после замены на другой хладагент,  остатки изобутана  могут стравливаться в атмосферу без всякого вреда для окружающей среды.
9. Полная растворимость в масле.
10. Высокая экологичность: озоноразрушающий потенциал (ODP) и парниковый потенциал (GWP) равняются нулю.

Помимо заметных преимуществ R600a имеет и ряд недостатков

Поскольку газ не имеет ни цвета, ни запаха, для выявления его утечки необходимо профессиональное оборудование. Своевременное выявление утечки крайне важно, так как изобутан пожароопасен.  Однако газ загорается, если его концентрация в воздухе достигает 14 – 80 куб. см на литр. А поскольку в холодильниках его немного, вероятность пожара сведена к минимуму. Тем не менее она не исключена.

Мастера по ремонту и обслуживанию холодильных установок отмечают еще один недостаток этого хладона: при замене изобутана другим хладагентом иногда требуется замена компрессора.

ДЛЯ СПРАВКИ

При замене некоторых видов фреонов  на r600 объем работ и финансовых вложений будет минимальным: потребуется только замена фильтр-осушителя и наращивание  капиллярной трубки.

Какое воздействие оказывает изобутан  на здоровье человека

Как было сказано выше, взрывоопасность и пожароопасность газа, отравление им  возможны лишь при определенных условиях, которые практически не могут наступить в бытовых условиях.

В случае попадания фреона на кожу или слизистые оболочки возможно обморожение.

В большой концентрации изобутан может привести к удушью, так как этот тяжелый газ вытесняет воздух из легких.

Итоги

Благодаря  абсолютной экологичности и  максимальной безопасности для человека в настоящее время это химическое соединение стало едва ли не  самым популярным хладагентом.   А зная характеристики фреона R600-a (изобутана), его свойства и особенности, вы можете использовать его максимально эффективно.