Studier av atmosfærisk nedbrytning og bidrag til drivhuseffekt til 2-fluoretanol, 2,2-difluoretanol og 2,2,2-trifluoretanol

Abstract

I dette arbeidet ble det studert hvilken innvirkning 2-fluoretanol, 2,2-difluoretanol og 2,2,2-trifluoretanol har på miljøet og klimaet. Disse forbindelsene er foreslått som nye erstatningsstoffer for klorfluorkarboner (KFK) og hydrogenfluorkarboner (HFK). Hovedfokuset har vært å bestemme hvor raskt forbindelsene brytes ned i atmosfæren og hvor mye de bidrar til drivhuseffekt. I tillegg ble det gjort kvantekjemiske berekninger av vibrasjonsfrekvenser og integrerte absorpsjonsintensiteter til forbindelsene. Det ble også gjort en produktstudie av reaksjonen mellom 2,2,2-trifluoretanol og kloratomer.

Hastighetskonstanter for OH- og Cl-reaksjoner i gassfase med de nevnte forbindelsene, ble bestemt ut fra relative målinger og Fourier-transform infrarød deteksjon. Hastighetskonstanten for OH-reaksjonen med 2,2,2-trifluoretanol ble også bestemt ved hjelp av absolutte målinger. De atmosfæriske levetidene til forbindelsene ble bereknet ut fra hastighetskonstantene for OH-reaksjonene, og er 14 dager, 45 dager og 164 dager for henholdsvis 2-fluoretanol, 2,2-difluoretanol og 2,2,2-trifluoretanol.

En generell reaksjonsmekanisme for den atmosfæriske oksidasjonen av forbindelsene i gassfase er foreslått. Imidlertid bør det utføres kvantitative produktstudier av reaksjonene med OH-radikaler eller kloratomer, samt målinger av absolutte absorpsjonstverrsnitt til CH2FCHO, CHF2CHO og CF3CHO i det ultrafiolette området.

Absolutte integrerte absorpsjonsintensiteter til de fluorerte etanolene ble bestemt i bølgetallområdet 4000-70 cm-1. Globale oppvarmingspotensialer (GWP) ble bereknet ut fra levetidene og de integrerte absorpsjonsintensitetene til forbindelsene. Det ble funnet at deres bidrag til drivhuseffekt er neglisjerbart sammenlikna med KFK-11.

Sett i lys av levetidene og GWP-verdiene, vil 2-fluoretanol, 2,2-difluoretanol og 2,2,2-trifluoretanol påvirke miljøet og klimaet i langt mindre grad enn hva KFK-er og HFK-er gjør. Imidlertid har 2,2,2-trifluoretanol lang nok levetid til at den kan tas opp i væskefase der den oksideres til trifluoreddiksyre.