哪里有柯南，哪里就有命案，《名偵探柯南》中你印象最深的殺人事件是什么？

比如《花香殺人事件》......

兇手將毒藥藏在花蕊中，然后用冷凍劑氟利昂將花瓣冷凍住，由于每個人都要佩戴由花瓣制成的胸針，當時間一到，花瓣解凍綻放，這時花瓣內(nèi)的毒氣開始泄露，真正做到“殺人于無形”。

圖源《名偵探柯南》

氟利昂曾是空調(diào)和冰箱中常用的冷凍劑，你對這個名字熟悉嗎？

氟利昂的前世今生

19世紀，科學家利用氣體加壓液化和常溫汽化轉(zhuǎn)移熱能，制造出低溫環(huán)境，發(fā)明了最早的制冷劑——氨或二氧化硫。

這兩種物質(zhì)雖然安全，但它們都有強烈的刺激性氣味，濃度大時還有毒性，并對金屬有腐蝕作用。

1929年，俄亥俄州克利夫蘭某家醫(yī)院的冰箱氨氣泄漏，導致超100人喪生。而后不久，美國人托馬斯·米奇利機緣巧合下，研制出一種穩(wěn)定、不易燃、不腐蝕且無毒的新型制冷劑。

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通過研究門捷列夫的化學元素周期表，托馬斯發(fā)現(xiàn)周期表上某些非金屬元素即使是在室溫下，生成的化合物也能呈現(xiàn)出氣態(tài)，而這種化合物的可燃性也具有一定規(guī)律。

如：甲烷易燃，水和氟化氫則怎么都燒不起來，根據(jù)這種規(guī)律，托馬斯選出了更加適合的物質(zhì)——氟、氯化合物來做做新型制冷劑。

通過反復的實驗，一種叫做二氟二氯甲烷（即CFC-12，R12）的物質(zhì)被合成出來，新的制冷劑就這樣誕生了。

1931年，美國杜邦公司將R12工業(yè)化，其用來商標注冊的名稱就是我們今天熟悉的“氟利昂”。

某些我們聽起來很陌生的專有名詞，如氟氯烴、氯氟烴等，它們的化學性質(zhì)都是相似的，可以看做是同一類物質(zhì)。

制冷高手氟利昂

氟利昂不是一種制冷劑，而是一類制冷劑的統(tǒng)稱。

應用比較廣泛的氟利昂，屬于高溫制冷工質(zhì)的有R11，屬于中溫制冷工質(zhì)的有R12、R22；屬于低溫制冷工質(zhì)的有R13、R23，此外還有R14、R114、R142等。作為制冷劑，氟利昂的制冷原理并不復雜，在由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的過程中，蒸發(fā)吸熱，從而實現(xiàn)制冷。

這就像是我們在燒水時，熱水只能到達100℃，繼續(xù)加熱，液態(tài)水就吸熱變成氣態(tài)水同樣的原理。

由于氟利昂沸點低，在相態(tài)轉(zhuǎn)變的過程中可以更好地吸放熱，多用于冰箱及空調(diào)制冷。

但在為人們生活提供便利的同時，冰箱、空調(diào)中氟利昂含有的含氯、溴的鹵代烴對大氣臭氧層的破壞作用也逐漸展現(xiàn)出來。

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臭氧層破壞者

地球上的大多數(shù)臭氧都儲存在平流層，它像一把“保護傘”，抵御紫外線對我們的輻射。氟利昂在被排放出去后，停留在對流層和平流層中。

氟利昂分子在對流層時很穩(wěn)定，幾乎不發(fā)生化學反應。但當它們上升到平流層后，在紫外線的強烈作用下，氯原子會從含氯的氟利昂分子中分解出來，和臭氧發(fā)生反應，從而不斷消耗臭氧。

僅一個氯原子就能夠?qū)?0萬個臭氧分子造成破壞，不僅是臭氧殺手，同時也是“溫室效應”全球變溫的幫兇。所以，別看氟利昂的量小，但是其破壞性極大。

平流層，圖源hippopx

除此之外，氟利昂的滲透性很強，容易漏氣，而由于其味道輕微，即使泄漏也難以被及時察覺。

泄漏之后的氟利昂遇到明火或空氣中溫度達到400度時，有可能分解出劇毒的光氣，會進一步污染環(huán)境，因此國家早已禁止將氟利昂用做制冷原料。

在替代中尋找最優(yōu)解

制冷劑的更替循序漸進，目前已經(jīng)更新到第四代。由于冰箱需要的制冷劑量較少，相對容易替代。

早在1995年，異丁烷（R600a）就被當做替代物應用到冰箱產(chǎn)業(yè)中去。異丁烷最大的優(yōu)勢在于不會對臭氧層造成破壞，但其也有一個致命的特點：易燃易爆。

含氫氯氟烴作為氟利昂的一種替代，多了一個化學元素氫，雖然在空氣中的壽命會短一些，但它仍然含有氯，依然消耗臭氧層，目前發(fā)達國家也基本完成了對這種物質(zhì)的淘汰。

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直到2000年以后，四氟乙烷作為相對清潔的能源成為被廣泛使用的制冷劑；2009年，天然工質(zhì)丙烷（R290）被作為中國房間空調(diào)制冷劑的主要替代技術(shù)，但其易燃易爆炸的問題無法得到根本解決。

氟利昂作為一種制冷物質(zhì)，如今已經(jīng)逐漸被淘汰，現(xiàn)在我們辦公或家用的空調(diào)，更多采用的是新型環(huán)保制冷劑，不僅制冷效率更好，還不會破壞臭氧。

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END

審核專家：孫亞飛，清華大學化學博士。

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