Estimación del tiempo de vida troposférico y del potencial de destrucción de ozono estratosférico (ODP) del 2-cloro heptafluorobut-2-eno

-J. P. ARANGUREN ABRATE, I. PISSO, S. A. PEIRONE, P. M. COMETTO Y S. I. LANE

Congreso; Argentina y Ambiente 2012; 2012

Los hidrocarburos que contienen átomos de cloro y fluor, han sido usados a nivel industrial como refrigerantes, agentes espumantes, líquidos de limpieza, solventes y como agentes extinguidores de fuego. Algunos perhaloalquenos son usados para sintetizar fluorpolímeros los que son ampliamente utilizados en diversas aplicaciones debido a sus propiedades, su inercia química y física y a su carácter hidrofóbico. Los hidrofluorcarbones (HFCs) han sido sugeridos como sustitutos de los clorofluorcarbones (CFCs), debido a que no contienen átomos de cloro y por lo tanto no contribuyen a la destrucción del ozono estratosférico. En particular, el CF3CF=CClCF3 ha sido propuesto recientemente como agente espumante basado en la suposición de que es un compuesto de bajo potencial de destrucción de ozono, sin embargo no existen en literatura previa estudios de este tipo. Son muy escasos los datos cinéticos de reacciones de oxidantes atmosféricos con alquenos halogenados (HA) que tengan el grupo –CF3 en posición vinílica. Hay solo unos pocos valores publicados de constantes de velocidad de reacciones con el radical OH. En este trabajo reportamos el estudio experimental de la obtención de las constantes de velocidad a 298 K y presión atmosférica, utilizando un método relativo, de la siguiente reacción: OH + CF3CF=CClCF3 ---> productos (k1) Adicionalmente, con el objetivo de incrementar la base de datos de parámetros cinéticos de alquenos halogenados que contengan el grupo –CF3 en su estructura se obtuvo la siguiente constante de velocidad en las mismas condiciones experimentales: OH + CF3CH=CHCH2OH ---> productos (k2) El presente trabajo tiene como objetivo además, obtener información sobre la química atmosférica y el impacto ambiental de estos compuestos, calculando los tiempos de vida y el potencial de disminución de ozono (ODP). El ODP del CF3CF=CClCF3 en función del tiempo y de la localización de emisión, se define en este trabajo, como el cociente de la disminución total de ozono por una cantidad de masa de este compuesto, relativa a la disminución total del ozono por la misma cantidad de masa de CFCl3 (CFC-11) eliminado a la atmósfera en la misma localización y tiempo. El método utilizado en este trabajo para la estimación de la disminución total de ozono, está basado en los cálculos de trayectorias completas 3D y en un esquema químico simplificado. El método basado en trayectorias fue desarrollado específicamente para especies de tiempos de vida muy cortos (VSLSs) y los cálculos Lagrangianos proveen, así, una descripción detallada del transporte tanto en la troposfera como en la estratósfera. Además y con fines comparativos, se calculó el valor del ODP global utilizando el método semi-empírico desarrollado por Solomon y Albriton, que no se ha desarrollado para VSLSs. Para los alquenos halogenados aquí estudiados, el tiempo de vida global atmosférico puede ser considerado un límite superior cuando es estimado solamente por la foto-oxidación con el radical OH. Los tiempos de vida se calculan utilizando la relación τOH = 1/kOH [OH], teniendo en cuenta, que la concentración global promedio del radical OH es 1 x 106 radicales cm-3. De esta manera el tiempo de vida troposférico para CF3CF=CClCF3 es de 35 días y para CF3CH=CHCH2OH es de 8 horas. En base a referencias de literatura y a los valores de constantes de velocidad y tiempos de vida troposféricos de compuestos semejantes, podemos despreciar los otras vías de remoción atmosféricas. El valor obtenido de ODP indica que el CF3CF=CClCF3 es un VSLC cuya contribución a la destrucción de la capa de ozono estratosférico será distinta de cero, siendo este el criterio estricto para que un compuesto sea ambientalmente aceptable, aunque su efecto tendrá una importancia menor respecto que la del CFC-11.