冰箱人们家中使用频率最高的电器之一，但你知道吗，冰箱里藏有一种可燃易爆的物质！近年来冰箱爆炸的新闻也屡见不鲜。这一潜藏在冰箱中的危险品就是冰箱的制冷剂。

制冷剂在冰箱中通过蒸发带走热量，实现降温，是每个冰箱能够制冷的关键材料。可是冰箱在1861年就被发明出来，上百年过去了，科技也在不断进步，科学家为什么没有找到不易燃的制冷剂让冰箱更安全呢？这么想我们就错怪科学家了，事实上，使用这种易燃物质作为制冷剂正是科技不断进步的结果。

最早的冰箱会使用氨气、二氧化硫和乙醚这些物质作为制冷剂。它具有一定的毒性，在生产和使用过程中一旦泄漏，就可能会造成致命事故。随着科技的发展，科学家们开始寻找无毒、安全的替代品。

我们为冰箱制冷剂找到的第一个替代品是氯氟烃（CFC）。这种物质最早在1890年由比利时化学家弗雷德里克·斯瓦特（Frédéric Swarts）发明，在1928年由托马斯·米基利（Thomas Midgley Jr.）改进了合成方式，并证明了它不易燃且几乎无毒。你可能没听说过氯氟烃这个拗口的名字，但你大概率听说过它臭名昭著的别名——氟利昂。

托马斯·米基利（Thomas Midgley Jr.）

最常用的一种氟利昂——二氯二氟甲烷( R-12 )

氟利昂之所以臭名昭著，是因为它会严重破坏地球的臭氧层，让太阳发出的紫外线无阻碍地直射地球表面，继而危害地球上的生物。上世纪八十年代，我们观察到南极上空的臭氧层出现了空洞，因此氯氟烃这种化学品的使用便开始逐渐受到抵制。最终在1987年，为了应对臭氧层的破坏问题，世界各国的代表在加拿大的蒙特利尔齐聚一堂，签署了《蒙特利尔议定书》，开始严格限制氟利昂——也就是氯氟烃的使用。

那么，谁可以替代氯氟烃为冰箱制冷呢？科学家们找到了一种新的化合物，叫做氢氟碳化物（HFCs），这种物质的毒性比氯氟烃要小很多，并且对臭氧层的破坏也是微乎其微，在当时看来是个十分理想的选择。

一种常用的氢氟烃——1,1,1,2-四氟乙烷，别名R-134a

但历史总是惊人地相似！虽然氢氟碳化物对臭氧层的危害较低，但科学家却发现它会造成很强的温室效应全。氢氟碳化物引起全球变暖的能力可以达到相同质量的二氧化碳的数千乃至上万倍！为了应对气候变化问题，在1997年，世界各国代表又在日本京都齐聚一堂，签署了《京都议定书》，议定书中把氢氟烃列为温室气体，开始对它的使用加以限制。

那么我们还能用什么做为冰箱制冷剂呢？终于，我们发现烷烃制冷剂是一种合适的选择：它没有毒、不会破坏臭氧层，也不会造成温室效应。在这种意义上，像丙烷或异丁烷这样的烷烃确实是理想的冰箱制冷剂。不过使用它们为冰箱制冷虽然不会危害地球，但也遗留了一个小问题——它们都是易燃物！一旦制冷剂泄漏，就有可能起火或造成爆炸。因此，在使用冰箱时，我们一定要注意冰箱说明书上所列的注意事项，比如不要用尖锐物品给冰箱除冰，这样可能让破环制冷剂的管道导致泄漏；还有一点就是不要让冰箱靠近火源。

异丁烷（R600a）

丙烷（R290）

尽管冰箱制冷剂的发展历程一波三折，结果还并不尽如人意。但科技发展的道路哪怕曲折也会一往直前，我们应当相信总有一天科学家能找到一种既没有毒、又不会破坏臭氧层、还不会导致温室效应、并且不易燃易爆的冰箱制冷剂！

参考文献

Pearson F. Refrigerants-past, present and future[J]. Refrigeration Technology, 2004 (2): 2-7.

Board E S, National Research Council. Causes and effects of stratospheric ozone reduction: an update[M]. National Academies Press, 1982.

Franklin J. The atmospheric degradation and impact of 1, 1, 1, 2-tetrafluoroethane (hydrofluorocarbon 134a)[J]. Chemosphere, 1993, 27(8): 1565-1601.

IPCC, 2007: Climate Change 2007: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change

作者：张微子 科普创作者

审核：孙明轩 上海工程技术大学 教授

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