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氟氣
鎖定
- 中文名
- 氟氣
- 外文名
- Fluorine
- 化學式
- F2
- 分子量
- 37.9968
- CAS登錄號
- 7782-41-4
- EINECS登錄號
- 231-954-8
- 熔 點
- -219.62
- 沸 點
- -188.1
- 水溶性
- 與水反應
- 密 度
- 1.554 kg/m³
- 外 觀
- 淡黃色氣體,有刺激性氣味。
- 安全性描述
- S1/2;S9;S26;S45;S36/37/39
- 危險性符號
- T+;C
- 危險性描述
- R7;R26;R35
氟氣研究簡史
1813年,英國的戴維用電解氟化物的方法制取氟氣,用金和鉑做容器,都被腐蝕了。後來改用螢石做容器,腐蝕問題雖解決了,但卻得不到氟氣,而他則因患病而停止了實驗。
英國化學家哥爾也用電解法分解氟化氫,但在實驗的時候發生爆炸,顯然產生的少量氟氣與氫發生了反應.他以碳、金、鈀、鉑做電極,在電解時碳被粉碎,金、鈀、鉑被腐蝕。
氟氣物理性質
熔點:-219.62℃
沸點:-188.1℃
密度:1.554kg/m3(氣體)
臨界温度:-128.8℃
臨界壓力:5215 kPa
臨界密度:574 kg/m3
辛醇/水分配係數:0.22
氟氣化學性質
氟氣是一種極具腐蝕性的雙原子氣體,劇毒。氟是電負度最強的元素,也是很強的氧化劑。在常温下,它幾乎能和所有的元素化合,併產生大量的熱能,在所有的元素中,要算氟最活潑了。
大多數金屬都會被氟腐蝕,鹼金屬在氟氣中會燃燒,甚至連黃金在受熱後,也能在氟氣中燃燒。
2Au + 3F2= 2AuF3
許多非金屬,如硅、磷、硫等同樣也會在氟氣中燃燒。
Si+2F2=SiF4
2P+3F2=2PF3
S+3F2=SF6
如果把氟通入水中,它會把水中的氫奪走,放出氧氣。鉑在常温下不會被氟腐蝕(高温時仍被腐蝕)。
[1]
2F2+2H2O=4HF+O2
氫與氟的化合異常劇烈,反應生成氟化氫。
H2+F2=2HF
一般情況下,氧與氟不反應。儘管如此,還是存在兩種已知的氧氟化物,即OF2(高於室温時穩定)和O2F2(極不穩定)。由鹵素自身形成的化合物有ClF、ClF3、BrF3、IF5,IF7。碳或大多數烴與過量氟的反應。
C+2F2=CF4
通常,氮對氟而言是惰性的,可用作氣相反應的稀釋氣。氟還可以從許多含鹵素的化合物中取代其他鹵素。大多數有機化合物與氟的反應將會發生爆炸。
[1]
氟氣還可以和稀有氣體在特定條件下反應,如Xe和F2混合氣暴露在陽光下可製得二氟化氙。
F2+Xe=XeF2(光照)
2NO+F2=2NOF
硫酸鈉和氟氣反應可以得到氟化亞硫酰。
將氟氣通過2%的氫氧化鈉溶液還可以得到氟氧化合物OF2。
氟氣分子結構數據
1、摩爾折射率:2.37
2、摩爾體積(cm3/mol):39.4
3、等張比容(90.2K):51.1
4、表面張力(dyne/cm):2.8
氟氣計算化學數據
1、疏水參數計算參考值(XlogP):1.1
2、氫鍵供體數量:0
3、氫鍵受體數量:2
4、可旋轉化學鍵數量:0
5、互變異構體數量:無
6、拓撲分子極性表面積(TPSA):0
7、重原子數量:2
8、表面電荷:0
9、複雜度:0
10、同位素原子數量:0
11、確定原子立構中心數量:0
12、不確定原子立構中心數量:0
13、確定化學鍵立構中心數量:0
14、不確定化學鍵立構中心數量:0
15、共價鍵單元數量:1
氟氣應用領域
1、製造氟化物:利用氟氣和水的反應,氟氣可以用於製備氫氟酸(HF:2H2O+2F2=4HF+O2),氫氟酸在鋁和鈾的提純、蝕刻玻璃、半導體工業中除去硅表面的氧化物,多種含氟有機物的合成等方面都起着重要作用,氟氣還可用於製備氟化鈉,氟化鈉可作為木材防腐劑、農業殺蟲劑、釀造業殺菌劑、醫藥防腐劑、焊接助焊劑、鹼性鋅酸鹽鍍鋅添加劑等。
2、製造含氟塑膠:利用氟氣和塑膠的反應可以製備含氟塑膠,含氟塑膠具有耐高温、耐油、耐高真空及耐酸鹼、耐多種化學藥品的特點,已應用於現代航空、導彈、火箭、宇宙航行、艦艇、原子能等尖端技術及汽車、造船、化學、石油、電訊、儀器、機械等工業領域。
4、原子能工業:通過氟從鈾礦中提取鈾235,因為鈾和氟的化合物很易揮發,用分餾法可以把它和其它雜質分開,得到十分純淨的鈾235。鈾235是製造原子彈的原料。在鈾的所有化合物中,只有氟化物具有很好的揮發性能。
5、航空:由於氟氣氧化性很強,液化的氟氣可作為火箭燃料中的氧化劑。
氟氣毒理資料
最高容許濃度:0.1ppm(0.2mg/m3)
氟是劇毒性氣體,能刺激眼、皮膚、呼吸道粘膜。當氟濃度為5~10ppm時,對眼、鼻、咽喉等粘膜開始有刺激作用,作用時間長時也可引起肺水腫。與皮膚接觸可引起毛髮的燃燒,接觸部位凝固性壞死、上皮組織碳化等。慢性接觸可引起骨硬化症和韌帶鈣化。吸入氟的患者應立即轉移至無污染的安全地方安置休息,並保持温暖舒適。眼睛或皮膚受刺激時迅速用水沖洗之後就醫診治。
氟氣安全防護
工作場所要通風保持空氣新鮮乾燥。要用特種鋼瓶貯裝。鋼瓶存放時必須與其它物料隔離,特別是與能和氟反應的物料隔絕,要遠離易起火地點。
氟氣儲存運輸
氟氣屬有毒壓縮氣體,宜儲存於陰涼、通風倉內,並應遠離火種、熱源。實行“雙人收發、雙人保管”制度。遠離火種、熱源。庫温不超過30℃。應與易(可)燃物、活性金屬粉末、食用化學品分開存放,切忌混儲。儲區應備有泄露應急處理設備。
[1]
鐵路運輸時須報鐵路局進行試運,試運期為兩年。試運結束後,寫出試運報告,報鐵道部正式公佈運輸條件。鐵路運輸時應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規則》中的危險貨物配裝表進行配裝。採用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放,並應將瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超過車輛的防護欄板,並用三角木墊卡牢,防止滾動。嚴禁與易燃物或可燃物、活性金屬粉末、食用化學品等混裝混運。夏季應早晚運輸,防止日光曝曬。公路運輸時要按規定路線行駛,禁止在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。
[5]
- 參考資料
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- 1. 氟 .化學品數據庫[引用日期2014-08-09]
- 2. 延國寧. 全氟有機化合物[J]. 瀋陽化工學院學報, 1994(02).
- 3. 無機化學叢書編委會. 無機化學叢書(第六卷)[M]. 北京:科學出版社, 1984:69-70.
- 4. 無機化學叢書編委會. 無機化學叢書(第六卷)[M]. 北京:科學出版社, 1984:95-96.
- 5. 氟(7782-41-4) .chemical book[引用日期2014-08-09]