17個改變歷史的化學故事~第16冷凍劑

真正的冷藏裝置必須備有冷卻劑，以自行執行蒸發與壓縮的循環過程。

1851年，一名移民到澳洲有14年之久的蘇格蘭人哈里遜（James Harrison），

為澳洲的釀酒廠建造一座以乙醚為蒸氣壓縮系統的冷凍庫。

1859年，法國人卡黑（Ferdinand Carre）以氨作為冷卻劑，

也被視為將冷藏技術商業化的先驅。

理想的冷凍劑必須具備以下的化學特性：

在適度的溫度範圍內蒸發成氣體、吸收大量的熱、在一定的溫度範圍內再次液化成液體。

氨、乙烯、氯化甲烷、二氧化硫與其他類似的分子都具有以上特性，

因此被認為是適合作為冷凍劑的分子。

不過這些分子不是不夠穩定，就是易燃、有毒、或者氣味刺激難聞。

科學家積極地進行各項研究與嘗試，以解決冷凍劑有毒與易燃的問題。

1930年氟氯碳化物（chlorofluorocarbon，或稱CFC）被研究開發成功了，

它具有穩定性高、不可燃、無毒、成本低廉與無臭等優點，也是現在製造冷凍劑的原料。

氟氯碳化物的光芒只維持到1974年，

科學家研究發現氟氯碳化物的高穩定性，可能導致無法預期且極為嚴重的後果。

研究結果顯示，氟氯碳化物中的氯原子會加速臭氧分子的裂解，

對於臭氧層的形成一點幫助也沒有。

1987年，世界各國簽訂了「蒙特婁議定書」，同意禁止氟氯碳化物的使用。

氯的缺點

芥子氣與光氣也是毒性很強的含氯化合物。

雖然芥子氣的致死率不高，卻會使人永久性失明，並損及呼吸系統。

光氣是無色的劇毒氣體，對人體不會產生立即影響，因此察覺時通常已足以致死。

自1920年代後期開始，工業界開始生產 一種新的化合物-多氯聯苯。

這種化合物是理想的絕緣體，有可加強塑化劑的彈性。

但多氯聯苯在自然界中難以分解，也會累積在生物體內，

而累積的濃度更會隨著食物鏈關係而增加。

其他含氯的分子，不只是自然滲透到環境中，甚至被人類當成殺蟲劑使用。

早期人們渴望穩定性高的殺蟲劑，只要噴灑一次，就能長時間維持藥效。

和其他含氯殺蟲劑相比，DDT分子更能用來說明這些藥劑的優缺點之衝突。

DDT是一種二苯乙烷衍生物，

即二氯二苯三氯乙烷（dichloro-diphenyl-trichloroethane）的縮寫。

DDT雖然不會直接對野生動物造成影響，不過食物鏈上層的獵食性鳥類，如老鷹和鷹隼，

還是會被DDT的代謝物影響。

這些脂溶性產物會累積在動物組織裡，對鳥類而言，可能會抑制了形成蛋殼酵素的活性，

因而產下蛋殼非常脆弱的蛋，在孵化前就已經破裂了。

1940年代後期開始，人們注意到老鷹等鳥類的數量銳減。

1962年，知名作家瑞秋.卡森（Rachel Carson）在著作「寂靜的春天」裡描述到，

益蟲與害蟲之間的平衡，將隨著DDT的氾濫，被破壞得愈來愈嚴重。

水可載舟，亦可覆舟。

造成許多危害的氯化碳氫化合物，似乎也是促進社會進步的有力推手。

麻醉劑對醫學手術的發展具有重要意義，

船、火車和卡車使用的冷凍劑開啟了新的貿易機會。

家用電冰箱讓食品得以安全且便利地保存，

冷氣機為我們創造舒適的環境。

飲用水的安全、變壓器不會突然著火、藉由昆蟲傳染的疾病絕跡或減少……

這些都是含氯化合物為人類帶來的正面影響。