브로민화 삼플루오린화 메테인

3. 합성

브로민화 삼플루오린화 메테인은 플루오린화 수소로 클로로포름을 불소화시킨 후, 생성된 플루오로포름을 브로민과 반응시켜 상업적으로 합성한다.^[4]

3. 1. 반응식

4. 용도

1960년대에 가스 소화기의 재료로 도입되었으며, 항공기, 메인프레임 컴퓨터, 전화 교환기와 같은 고가 장비에 사용되었다.^[6] 해운 산업에서도 소방 펌프 작동 불능 시를 대비한 세 번째 수준의 보호를 위해 널리 사용되었다. 군용 장갑차 및 우주선에도 사용되었다.^[7] 과거에는 산업용 냉각기의 냉매로도 사용되었다.^[13] 중성미자 검출기 가르가멜의 거품 상자 충전재로 사용되었다. 유기 합성에서 삼플루오로메틸화 시약인 트리플루오로메틸트리메틸실란의 전구체로 사용된다.^[14]

5. 안전성

불필요한 하론 1301 노출은 피해야 하며, 7% 농도에서 15분 이상 노출되면 안 된다. 5~7% 농도에서는 약한 영향을, 7~10% 농도에서는 중추신경계에 경미한 어지럼증이나 메스꺼움 등을 느낄 수 있다.^[21]

고온에 장시간 노출될 경우 독성과 자극성이 있는 부식성 기체인 브로민화 수소와 플루오린화 수소가 발생할 수 있다.

6. 환경 문제 및 규제

브로민화 삼플루오린화 메테인(할론 1301)은 오존층 파괴 지수(ODP)가 10(CCl₃F = 1)이고 지구 온난화 지수(GWP)가 6900(CO₂ = 1)으로 매우 높아 환경에 심각한 영향을 미친다.

이러한 이유로 할론 1301은 몬트리올 의정서에 따라 생산 및 사용이 규제되고 있다. 한국은 1992년부터 몬트리올 의정서에 가입하여 할론 1301의 수입과 생산을 규제하고 있다. 소방용으로는 예외적으로 허용되었으나, 현재는 환경 문제로 인해 FE-36^영어(HFC-236fa) 습식 화학 물질과 같은 대체 소화 약제로 전환하고 있다.

6. 1. F-16 전투기에서의 사용 및 대체 물질

7. 대체 물질

일반적으로 점유되는 구역의 대체 물질로는 PFC-410 (CEA-410), C₃F₈ (PFC-218 또는 CEA-308), HCFC Blend A (NAF S-III), HFC-23 (FE 13), HFC-227ea (FM 200), IG-01 (아르곤), IG-55 (아르고나이트), HFC-125, HFC-134a 등이 있다. 일반적으로 비어 있는 구역의 경우 대체 물질에는 이산화 탄소, 가루 형태의 에어로졸 C, CF₃I, HCFC-22, HCFC-124, HFC-125, HFC-134a, 겔화된 할로카본/건조 화학 물질 현탁액(PGA), 불활성 가스 혼합물, 고팽창 발포 시스템, 가루 에어로졸(FS 0140), IG-541 (Inergen) 등이 있다.^[15]

C₃F₈과 같은 과불화탄소(PFC)는 대기 수명이 매우 길고 지구 온난화 지수가 매우 높다. HCFC Blend A와 같은 염화플루오린화탄소(HCFC)는 염소를 함유하고 있어, 할론 1301보다는 적지만 성층권 오존층을 파괴한다. 따라서 할론 대체 물질을 선택할 때는 이러한 요소를 고려해야 하며, 일부 국가에서는 사용이 제한된다.

참조

_[1] 간행물 PGCH 0634
_[2] 간행물 IDLH 75638 Trifluorobromomethane
_[3] 서적 Bromine Compounds
_[4] 논문 Fluorocarbon Bromides https://pubs.acs.org[...] 1946-06
_[5] 보고서 "Final Report on Fire Extinguishing Agents for the Period September 1, 1947, to June 30, 1950" Purdue Research Foundation, Lafayette, Indiana 1950-07
_[6] 웹사이트 NFPA 12A Standard on Halon 1301 Fire Extinguishing Systems https://www.nfpa.org[...]
_[7] 보고서 Fire Extinguishing Agents for Protection of Occupied Spaces in Military Ground Vehicles https://apps.dtic.mi[...] DTIC 2010
_[8] 간행물 NFPA 12A Standard on Halon 1301 Fire Extinguishing Systems, 2004 Edition / Annex D, Hazards to Personnel, section D.2.2
_[9] 웹사이트 Guidance for the EPA Halon(R) Emission Reduction Rule https://www.epa.gov/[...] United States Environmental Protection Agency
_[10] 웹사이트 Replacing Halon in Fire Protection Systems: a Progress report http://www.boeing.co[...] Boeing Commercial Aeromagazine 2011
_[11] 웹사이트 Halon Alternatives for Aircraft Propulsion Systems consortium formed http://www.aerospace[...] Aerospace Manufacturing and Design 2015-01-27
_[12] 웹사이트 Task Group on Halon Options https://www.fire.tc.[...] FAA
_[13] 웹사이트 National Refrigerants MSDS https://web.archive.[...] 2009-07-17
_[14] 논문 1-Trifluoromethyl-1-cyclhexanol
_[15] 웹사이트 Halon 1301 Replacements http://p2library.nfe[...]
_[16] 웹사이트 National Refrigerants MSDS https://web.archive.[...] 2009-07-17
_[17] 간행물 NFPA 12A Standard on Halon 1301 Fire Extinguishing Systems, 2004 Edition / Annex D, Hazards to Personnel , section D.2.2
_[18] 웹사이트 Halon Substitute Protects Aircrews and the Ozone Layer http://www.afrlhoriz[...]
_[19] 간행물 PGCH 0634
_[20] 간행물 IDLH 75638 Trifluorobromomethane
_[21] 간행물 NFPA 12A Standard on Halon 1301 Fire Extinguishing Systems, 2004 Edition / Annex D, Hazards to Personnel , section D.2.2