三氟化氯

有毒且具强腐蚀性的无机化合物

三氟化氯

三氟化氯(英文名:Chlorine trifluoride),是一种无色气体或绿色液体,有刺鼻气味,沸点为11.67℃,化学式为ClF3,分子量92.45。[0][1][2]三氟化氯是由氟气和氯气直接反应制得。其遇水可生成氟化氢、二氟化氧和氯等。与多数有机物接触时起火,与氧化物和金属激烈反应,与氧化镁和氧化铝等有爆炸作用。低浓度的气体即可腐蚀玻璃,有湿气存在时可侵蚀石英,加热分解成一氟化氯和氟。[2]

三氟化氯(英文名:Chlorine trifluoride),是一种无色气体或绿色液体,有刺鼻气味,沸点为11.67℃,化学式为ClF3,分子量92.45。[1][2][3]

三氟化氯是由氟气和氯气直接反应制得。其遇水可生成氟化氢二氟化氧和氯等。与多数有机物接触时起火,与氧化物和金属激烈反应,与氧化镁氧化铝等有爆炸作用。低浓度的气体即可腐蚀玻璃,有湿气存在时可侵蚀石英,加热分解成一氟化氯和氟。[3]

三氟化氯主要用作氟化剂、燃烧剂、推进剂中的氧化剂、高温金属的切割油。[4]空气中三氟化氯浓度超标时,必须佩戴防毒面具。紧急事态抢救或逃生时,建议佩戴正压自给式呼吸器。此外还需要戴化学安全防护眼镜,穿相应的防护服,戴防化学品手套。工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后,淋浴更衣。进入罐或其他高浓度区作业,须有人监护。[5][4]

理化性质

三氟化氯CAS号7790-91-2,化学式CIF3,分子量92.45,熔点为-76.34℃,沸点11.75℃,密度1.871b g/mL(液态)。[1][3]

三氟化氯外观为无色气体或绿色液体,有强刺激性。其遇水可生成氟化氢二氟化氧和氯等。与多数有机物接触时起火,与氧化物和金属激烈反应,与氧化镁氧化铝等有爆炸作用。低浓度的气体即可腐蚀玻璃,有湿气存在时可侵蚀石英,加热分解成一氟化氯和氟。[1][3]

制备方法

三氟化氯是由氟气氯气直接反应制得。[3]

Cl2+3F2=2ClF3[3]

ClF3可在与制备CIF同样的装置中制备,只是有下列几点不同之处:插在液态氧中的第二个铁的阱可以免去,或者不冷却它;反应炉不是加热到400℃而是加热到280℃;把Cl2气流调得缓慢一些。当氟电解槽的电流为70安培时,最好使Cl2的流速为6.2升/小时。倘F2对于Cl2的比例太小,则主要形成CIF,并且CIF,中含有很多Cl2。氟化作用完毕后,把用干冰冷却的气体阱中所凝集的液态CIF,倾入一个用干冰(不加丙酮)冷却的钢瓶中(在良好的通风橱中,戴护目镜和橡皮手套操作),然后立刻将活门旋紧。当钢瓶温度升至室温时,把一个铁制的压力计(它另附一个活门)旋上,让鋼瓶中的气体放出来,直到气压等于1.2过大气压为止,此时CIF、Cl2、F2探发逸去。收率随Cl2:F2的比例而异,可达60~80%,其余都是CIF。[6]

应用领域

三氟化氯可用于清洁化学气相沉积的反应舱,代替液态氟作为高效氧化剂氟化剂。还可用作氟化剂、燃烧剂、推进剂中的氧化剂、高温金属的切割油。[4][3]

危险标志

氧化剂
压缩气体
腐蚀品
急性毒性
环境危害

参考资料[1]

H270(100%)可能引起或加剧火灾;氧化剂 [危险 氧化性气体]
H280(100%)内含高压气体;遇热可能爆炸 [警告 高压气体]
H314(100%)造成严重皮肤灼伤和眼损伤 [危险 皮肤腐蚀/刺激]
H330(100%)吸入致命 [危险 急性毒性,吸入]
H400(100%)对水生生物毒性极大 [警告 对水生环境有害,急性危害]

参考资料[1]

泄漏应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并隔离直至气体散尽,切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿化学防护服(完全隔离),切断气源。喷氨水或其它稀碱液中和,注意收集并处理废水。然后抽排(室内)或强力通风(室外)。如有可能,将残余气或漏出气用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。漏气容器不能再用,且要经过技术处理以清除可能剩下的气体。[5]

防护措施

呼吸系统防护:空气中浓度超标时,必须佩戴防毒面具。紧急事态抢救或逃生时,建议佩戴正压自给式呼吸器。[5][4]

眼睛防护:戴化学安全防护眼镜[5][4]

身体防护:穿相应的防护服。[5][4]

手防护:戴防化学品手套。[5][4]

其他:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后,淋浴更衣。进入罐或其它高浓度区作业,须有人监护。[5][4]

急救措施

皮肤接触:脱去污染的衣着,立即用流动清水彻底冲洗。若有冻伤,就医治疗。[5][4]

眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。就医。[5][4]

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。呼吸困难时给输氧。呼吸停止时,立即进行人工呼吸。就医。[5][4]

[7][8][9][10]

参考资料 10

  1. Chlorine trifluoride — PubChem
  2. 三氟化氯 — 术语在线
  3. 参考 3
  4. 参考 4
  5. 参考 5
  6. 参考 6
  7. 参考 7
  8. 参考 8
  9. https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=MBTPQIn9ZKGgBCDURfhCEJmSyoNsCCdTYK9VhEi7CkzsN2ROYCcl-GZJjo9qlVFZLjZUcwE67KCt6mGVfIyu8Ey7g07PBrs8qstgHloliiEOFLFs60vKX0YOteprdazHLEkG7Sj0vjz9rn9vIYARS76UO64zIglb&uniplatform=NZKPT
  10. https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=_dQyPpHgqRsetS0ovhoTRP1BFhHM6G0Ehr5CFt9Wlkocf7Ss0boEUjTF9wcfhI0IFxU5GTqhgbJ6BIwOvcm-UlkkXbIAoXp1udfjdj4n55NtN9gJ5PpkW3McfR7OeTgHhz9dqaXzqqaefuCObkJ-viY9D8YTIUPpUwb2Jc3gpkU=&uniplatform=NZKPT
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