【환경화학】 2020 국가공무원 5급(기술) 제3문

2020 국가공무원 5급(기술) 제3문^]

 

추천글 : 【환경화학】 환경화학 목차  

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a. 냉동사이클

b. 라디칼 반응

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Q. 산업계와 일상생활에서 사용하는 다양한 프레온 가스는 오존층 파괴물질로 간주되고 있다. 이들 물질의 화학식과 그 특성을 정확히 이해한다면 지구의 오존층 파괴 속도를 줄일 수 있을 것이다. 다음 물음에 답하시오. 

 

Q1. 다음 프레온 가스의 화학식을 각각 쓰시오.

① CFC-11

② CFC-12

③ CFC-13

④ CFC-114

 

A1. CFC는 chlorofluorocarbon의 약자이다. 

① CFC-11 : CCl₃F 

② CFC-12 : CCl₂F₂ 

③ CFC-13 : CClF₃ 

④ CFC-114 : C₂Cl₂F₄ 

 

다음은 CFC, HCFC 및 HFC의 명명법에 대한 "90의 법칙"이다.

 

Abbreviation	Add 90	Empirical Composition				Formula
		C	H	F	Added Cl
CFC-11	101	1	0	1	3	CCl3F
CFC-12	102	1	0	2	2	CCl2F2
HCFC-22	112	1	1	2	1	CHClF2
HCFC-123	213	2	1	3	2	CHCl2-CF3
HFC-134a	224	2	2	4	0	CH2F-CF3

Figure. 1. 90의 법칙(rule of 90)^]

 

Q2. 프레온 가스가 오존층을 파괴하는 과정을 설명하시오. 

 

A2. 라디칼 반응에 의해 오존층이 파괴된다.^]

 

출처 : 이미지 클릭

Figure. 2. 라디칼 반응과 오존층 파괴

 

개시반응 : 

 

C₂F₃Cl₃ → C₂F₃Cl₂· + Cl·

 

연쇄반응 : 

 

Cl· + O₃ → ClO· + O₂

ClO· + O → Cl· + O₂

 

종결반응 : 

Cl· + Cl· → Cl₂

C₂F₃Cl₂· + Cl· → C₂F₃Cl₃

C₂F₃Cl₂· + C₂F₃Cl₂· → C₂F₃Cl₂-C₂F₃Cl₂ 

 

Q3. CFC 대체 물질로 사용하고 있는 HFC와 HCFC 계열 물질의 장점은 무엇인지 설명하시오. 

 

A3. 

수소염화불화탄소(HCFC), 수소불화탄소(HFC)는 염화불화탄소(CFC)에 비해 오존층 손상효과가 작다. 

한동안 많이 사용된 R-12 냉매(CFC-12)는 대부분 R-134a(CF₃CH₂F)로 대체됐다.

 

입력: 2020.09.06 20:01