三氟化氯
有毒有強腐蝕性的無機化合物
三氟化氯(chlorine trifluoride)是無機化合物,分子式為ClF₃,分子量為92.45。有毒,有強腐蝕性,常溫下為無色氣體,降溫變為綠色液體。可用作氟化劑、燃燒劑、推進劑中的氧化劑、高溫金屬的切割油等。
三氟化氯分子式為ClF3,分子量為92.45,無色氣體或綠色液體,沸點為11.3℃,熔點為-76.3℃,相對密度為3.14(空氣=1)。有毒,有很強腐蝕性。
三氟化氯
拉夫(Ruff)和克魯格(Krug)在1930年製成氟化氯並報告發現了這種物質。這個反應也生成一氟化氯,可以通過蒸餾使其分離。
3 F2+ Cl2→ 2 ClF3
ClF3形狀大致是T形, 有一個短鍵(1.598Å)和兩個長鍵(1.698Å),孤對電子佔據兩個赤道位置,與共價鍵一起形成一個三角雙錐,這種結構與價層電子對互斥理論的預測一致,較長的Cl-F鍵與超價鍵一致。
純凈的ClF3在180℃以下的玻璃容器中是穩定的,一旦超過這個溫度就會通過自由基反應分解。
穩定性:是已知最活潑的化合物之一。立即侵蝕玻璃,有濕氣時也腐蝕石英,與水劇烈反應而爆炸,與有機物反應有火光發生。
U + 3 ClF3→ UF6+ 3 ClF
(2)在半導體工業中,三氟化氯被用於清潔化學氣相沉積的反應艙。它具有不需拆卸反應艙就可以清除艙壁附著的半導體物質這一優點。與其它代替的清潔劑不同,三氟化氯在使用前不需經過等離子體激化,因為反應艙殘存的熱量就足以使它分解並與半導體材料反應。
製備原理:Cl2+3F2=2ClF3
氟化完畢后,把用乾冰冷卻的氣阱中凝集的液態ClF3傾入一個用乾冰冷卻的鋼瓶中並立刻關緊。當鋼瓶溫度升至室溫時,連上壓力計打開閥門,使氣體放出直至0.122MPa為止。此時ClF、Cl2、F2均揮發逸出。收率隨Cl2∶F2的值而定,一般可達60%~85%。
侵入途徑:吸入。
健康危害:對皮膚、粘膜有刺激作用。
急性毒性:LC50299ppm,1小時(大鼠吸入);178ppm,1小時(小鼠吸入)
危險特性:若遇高熱,容器內壓增大,有開裂和爆炸的危險。
前蘇聯(1975) 作業環境空氣中有害物質的允許濃度 0.4mg/m。
迅速撤離泄漏污染區人員至上風處,並隔離直至氣體散盡。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿廠商特別推薦的化學防護服(完全隔離)。切斷氣源。噴氨水或其它稀鹼液中和,注意收集並處理廢水。然後抽排(室內)或強力通風(室外)。如有可能,將殘餘氣或漏出氣用排風機送至水洗 塔或與塔相連的通風櫥內。漏氣容器不能再用,且要經過技術處理以清除可能剩下的氣體。
眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。
身體防護:穿相應的防護服。
手防護:戴防化學品手套。
其它:工作現場禁止吸煙、進食和飲水。工作后,淋浴更衣。進入罐或其它高濃度區作業,須有人監護。
皮膚接觸:脫去污染的衣著,立即用流動清水徹底沖洗。若有凍傷,就醫治療。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗至少15分鐘。就醫。
滅火方法:不燃。切斷氣源。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。霧狀水。
氯氟化物
拉夫(Ruff)和克魯格(Krug)在試圖氟化氯后最早報道了這種物質,這個反應也產生一氟化氯,可以通過蒸餾使其分離。
3 F+ Cl→ 2 ClF ClF形狀大致是T形, 有一個短鍵 (1.598 Å) 和兩個長鍵 (1.698 Å).這種結構與價層電子對互斥理論的預測一致——孤對電子佔據兩個赤道位置,與共價鍵一起形成一個三角雙錐. 拉長的Cl-F鍵與超價鍵一致。
純凈的ClF在180℃以下的玻璃容器中是穩定的,一旦超過這個溫度就會通過自由基反應分解。
ClF主要用來生產六氟化鈾(UF),以及核燃料加工和後期處理,主要反應方程式:
U + 3 ClF→ UF+ 3 ClF。
ClF3是一種很強氧化劑和氟化劑。它能大多數有機和無機材料甚至塑料反應,可以使許多材料不接觸火源就燃燒。這些反應通常很劇烈,在某些情況下甚至會爆炸。它與一些金屬反應生成氯化物和氟化物,與磷反應生成三氯化磷和五氟化磷,而與硫反應生成二氯化硫和四氟化硫。 ClF3也與水劇烈反應,水解產生有毒物質,例如氟化氫。H2S在室溫下與ClF3混合就會爆炸。
能夠超越氧氣的氧化能力導致對含氧材料的腐蝕性,這些材料通常被認為不可燃的. 在一工業意外中, 900 kg ClF3泄漏把自身燒通30厘米的混凝土和90厘米的礫石。任何和三氟化氯接觸的設備,必須仔細挑選和清潔, 因為任何污染可以點燃接觸物。
危險品標誌:腐蝕
安全標識:S17S38
危險標識:R6R38R41
危險品運輸編號:1749
1、疏水參數計算參考值(XlogP):2.5
2、氫鍵供體數量:0
3、氫鍵受體數量:3
4、可旋轉化學鍵數量:0
5、互變異構體數量:無
7、重原子數量:4
8、表面電荷:0
9、複雜度:8
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