氟气,氟元素的气体单质,化学式为F2,淡黄色剧毒气体,氟气化学性质十分活泼,具有很强的氧化性,除全氟化合物外,可以与几乎所有有机物和无机物反应。工业上氟气可作为火箭燃料中的氧化剂,冷冻剂,等离子蚀刻等。 [1]
- 中文名
- 氟气
- 外文名
- Fluorine
- 化学式
- F2
- 分子量
- 37.9968
- CAS登录号
- 7782-41-4
- EINECS登录号
- 231-954-8
- 熔 点
- -219.62
- 沸 点
- -188.1
- 水溶性
- 与水反应
- 密 度
- 1.554 kg/m³
- 外 观
- 淡黄色气体,有刺激性气味。
- 安全性描述
- S1/2;S9;S26;S45;S36/37/39
- 危险性符号
- T+;C
- 危险性描述
- R7;R26;R35
1813年,英国的戴维用电解氟化物的方法制取氟气,用金和铂做容器,都被腐蚀了。后来改用萤石做容器,腐蚀问题虽解决了,但却得不到氟气,而他则因患病而停止了实验。
熔点:-219.62℃
沸点:-188.1℃
密度:1.554kg/m3(气体)
临界温度:-128.8℃
临界压力:5215 kPa
临界密度:574 kg/m3
辛醇/水分配系数:0.22
外观:淡黄色的气体,有特殊难闻的臭味 [1]
氟气是一种极具腐蚀性的双原子气体,剧毒。氟是电负度最强的元素,也是很强的氧化剂。在常温下,它几乎能和所有的元素化合,并产生大量的热能,在所有的元素中,要算氟最活泼了。
除具有最高价态的金属氟化物和少数纯的全氟有机化合物外 [2],几乎所有有机物和无机物均可以与氟反应。
大多数金属都会被氟腐蚀,碱金属在氟气中会燃烧,甚至连黄金在受热后,也能在氟气中燃烧。
2Au + 3F2= 2AuF3
许多非金属,如硅、磷、硫等同样也会在氟气中燃烧。
Si+2F2=SiF4
2P+3F2=2PF3
S+3F2=SF6
2F2+2H2O=4HF+O2
氢与氟的化合异常剧烈,反应生成氟化氢。
H2+F2=2HF
一般情况下,氧与氟不反应。尽管如此,还是存在两种已知的氧氟化物,即OF2(高于室温时稳定)和O2F2(极不稳定)。由卤素自身形成的化合物有ClF、ClF3、BrF3、IF5,IF7。碳或大多数烃与过量氟的反应。
C+2F2=CF4
F2+Xe=XeF2(光照)
2NO+F2=2NOF
2NO2+F2=2NO2F [3]
硫酸钠和氟气反应可以得到氟化亚硫酰。
Na2SO4+2F2=2NaF+SO2F2+O2(300℃) [3]
将氟气通过2%的氢氧化钠溶液还可以得到氟氧化合物OF2。
2F2+2NaOH=OF2+H2O+2NaF [4]
1、摩尔折射率:2.37
2、摩尔体积(cm3/mol):39.4
3、等张比容(90.2K):51.1
4、表面张力(dyne/cm):2.8
1、疏水参数计算参考值(XlogP):1.1
2、氢键供体数量:0
3、氢键受体数量:2
4、可旋转化学键数量:0
5、互变异构体数量:无
6、拓扑分子极性表面积(TPSA):0
7、重原子数量:2
8、表面电荷:0
9、复杂度:0
10、同位素原子数量:0
11、确定原子立构中心数量:0
12、不确定原子立构中心数量:0
13、确定化学键立构中心数量:0
14、不确定化学键立构中心数量:0
15、共价键单元数量:1
1、制造氟化物:利用氟气和水的反应,氟气可以用于制备氢氟酸(HF:2H2O+2F2=4HF+O2),氢氟酸在铝和铀的提纯、蚀刻玻璃、半导体工业中除去硅表面的氧化物,多种含氟有机物的合成等方面都起着重要作用,氟气还可用于制备氟化钠,氟化钠可作为木材防腐剂、农业杀虫剂、酿造业杀菌剂、医药防腐剂、焊接助焊剂、碱性锌酸盐镀锌添加剂等。
2、制造含氟塑胶:利用氟气和塑胶的反应可以制备含氟塑胶,含氟塑胶具有耐高温、耐油、耐高真空及耐酸碱、耐多种化学药品的特点,已应用于现代航空、导弹、火箭、宇宙航行、舰艇、原子能等尖端技术及汽车、造船、化学、石油、电讯、仪器、机械等工业领域。
4、原子能工业:通过氟从铀矿中提取铀235,因为铀和氟的化合物很易挥发,用分馏法可以把它和其它杂质分开,得到十分纯净的铀235。铀235是制造原子弹的原料。在铀的所有化合物中,只有氟化物具有很好的挥发性能。
5、航空:由于氟气氧化性很强,液化的氟气可作为火箭燃料中的氧化剂。
6、其他方面:氟气还用于金属的焊接和切割,电镀,玻璃加工,药物,农药,杀鼠剂,冷冻剂,等离子蚀刻等。 [1]
最高容许浓度:0.1ppm(0.2mg/m3)
氟是剧毒性气体,能刺激眼、皮肤、呼吸道粘膜。当氟浓度为5~10ppm时,对眼、鼻、咽喉等粘膜开始有刺激作用,作用时间长时也可引起肺水肿。与皮肤接触可引起毛发的燃烧,接触部位凝固性坏死、上皮组织碳化等。慢性接触可引起骨硬化症和韧带钙化。吸入氟的患者应立即转移至无污染的安全地方安置休息,并保持温暖舒适。眼睛或皮肤受刺激时迅速用水冲洗之后就医诊治。
工作场所要通风保持空气新鲜干燥。要用特种钢瓶贮装。钢瓶存放时必须与其它物料隔离,特别是与能和氟反应的物料隔绝,要远离易起火地点。
着火时消防人员须在防爆掩蔽处操作,切不可将水直接喷射漏气处,否则会助长火势。灭火可用二氧化碳、干粉、砂土、废气可用水吸收。 [5]
氟气属有毒压缩气体,宜储存于阴凉、通风仓内,并应远离火种、热源。实行“双人收发、双人保管”制度。远离火种、热源。库温不超过30℃。应与易(可)燃物、活性金属粉末、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有泄露应急处理设备。 [1]
铁路运输时须报铁路局进行试运,试运期为两年。试运结束后,写出试运报告,报铁道部正式公布运输条件。铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放,并应将瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超过车辆的防护栏板,并用三角木垫卡牢,防止滚动。严禁与易燃物或可燃物、活性金属粉末、食用化学品等混装混运。夏季应早晚运输,防止日光曝晒。公路运输时要按规定路线行驶,禁止在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。 [5]