Xlor triflorid - Chlorine trifluoride - Wikipedia

Xlor triflorid
Ba'zi o'lchovlar bilan xlor trifloridning skelet formulasi
Xlor trifloridning kosmosga to'ldirish modeli
Ismlar
Tizimli IUPAC nomi
Trifluoro-b3-xloran[1] (o'rnini bosuvchi)
Boshqa ismlar
Xlorotriflorid
Identifikatorlar
3D model (JSmol )
ChEBI
ChemSpider
ECHA ma'lumot kartasi100.029.301 Buni Vikidatada tahrirlash
EC raqami
  • 232-230-4
1439
MeSHxlor + triflorid
RTECS raqami
  • FO2800000
UNII
BMT raqami1749
Xususiyatlari
ClF3
Molyar massa92.45 g · mol−1
Tashqi ko'rinishRangsiz gaz yoki yashil-sariq suyuqlik
Hidishirin, achchiq, bezovta qiluvchi, bo'g'uvchi[2][3]
Zichlik3.779 g / l[4]
Erish nuqtasi -76,34 ° C (-105,41 ° F; 196,81 K)[4]
Qaynatish nuqtasi 11.75 ° C (53.15 ° F; 284.90 K)[4] (180 ° C da parchalanadi (356 ° F; 453 K))
Ekzotermik gidroliz[5]
EriydiganlikBenzol, toluol, efir, alkogol, sirka kislotasi, selen tetraflorid, azot kislotasi, oltingugurt kislotasi, ishqor, geksan bilan reaksiyaga kirishadi.[5] Eriydi CCl4 ammo yuqori konsentratsiyalarda portlovchi bo'lishi mumkin.
Bug 'bosimi175 kPa
−26.5×10−6 sm3/ mol[6]
Viskozite91,82 mPa s
Tuzilishi
T shaklida
Termokimyo[7]
63.9 J K−1 mol−1
281.6 J K−1 mol−1
-163,2 kJ mol−1
-123,0 kJ mol−1
Xavf
Asosiy xavforganik moddalar ta'sirida portlovchi, suv bilan kuchli reaksiyaga kirishadi[3]
Xavfsizlik ma'lumotlari varaqasinilufar_abdullaev
GHS piktogrammalariGHS03: oksidlovchi GHS05: Korroziv GHS06: zaharli GHS08: sog'liq uchun xavfli
GHS signal so'ziXavfli
NFPA 704 (olov olmos)
o't olish nuqtasiyonmaydigan [3]
O'lim dozasi yoki konsentratsiyasi (LD, LC):
95 ppm (kalamush, 4 soat)
178 ppm (sichqoncha, 1 soat)
230 ppm (maymun, 1 soat)
299 ppm (kalamush, 1 soat)
[8]
NIOSH (AQSh sog'lig'iga ta'sir qilish chegaralari):
PEL (Joiz)
C 0,1 ppm (0,4 mg / m.)3)[3]
REL (Tavsiya etiladi)
C 0,1 ppm (0,4 mg / m.)3)[3]
IDLH (Darhol xavf)
20 ppm[3]
Tegishli birikmalar
Tegishli birikmalar
Pentaflorid xlor

Xlor monoflorid
Brom trifluoridi
Yod trifluoridi

Boshqacha ko'rsatilmagan hollar bundan mustasno, ulardagi materiallar uchun ma'lumotlar keltirilgan standart holat (25 ° C [77 ° F], 100 kPa da).
tekshirishY tasdiqlang (nima bu tekshirishY☒N ?)
Infobox ma'lumotnomalari

Xlor triflorid bu interalogen ClF formulasi bilan birikma3. Bu rangsiz, zaharli, korroziv va o'ta reaktiv gaz u ko'pincha sotiladigan (xona haroratida bosim ostida) bo'lgan ochiq-yashil sarg'ish suyuqlikka quyuqlashadi. Murakkab birinchi navbatda tarkibiy qism sifatida qiziqadi raketa yoqilg'ilari, plazmaless tozalashda va zarb qilish operatsiyalar yarimo'tkazgich sanoati,[9][10] yilda yadroviy reaktor yoqilg'isini qayta ishlash,[11] va boshqa sanoat operatsiyalari.[12]

Tayyorlanishi, tuzilishi va xususiyatlari

Birinchi marta 1930 yilda uni tayyorlagan Ruff va Kruglar xabar berishgan florlash ning xlor; bu ham ishlab chiqarilgan ClF va aralash distillash bilan ajratilgan.[13]

3 F2 + Cl2 → 2 ClF3

The molekulyar geometriya ClF3 taxminan T shaklida, bitta qisqa bog'ich bilan (1.598Å ) va ikkita uzun bog'lanish (1.698 Å).[14] Ushbu tuzilma bashoratga mos keladi VSEPR nazariyasi, bu gipotetik trigonal bipiramidaning ikkita ekvatorial holatini egallashini taxmin qiladigan yagona elektronlar juftligini taxmin qiladi. Uzaygan Cl-F eksenel bog'lanishlari mos keladi gipervalent boglanish.

Sof ClF3 kvarts idishlarida 180 ° S gacha barqaror; bu haroratdan yuqori bo'lsa, u a ga parchalanadi erkin radikal uning tarkibiy elementlariga mexanizm.[iqtibos kerak ]

Reaksiyalar

Ko'pgina metallar bilan reaktsiyalar beradi xloridlar va ftoridlar; fosfor hosil fosfor trikloridi (PCl3) va fosfor pentaflorid (PF5); va oltingugurt hosil oltingugurt dikloridi (SCl2) va oltingugurt tetraflorid (SF4). ClF3 shuningdek, suv bilan zo'ravonlik bilan reaksiyaga kirishib, oksidlanib, kislorod beradi yoki boshqariladigan miqdorda, kislorod difloridi (OF.)2), shu qatorda; shu bilan birga ftorli vodorod va vodorod xlorid:

ClF3 + 2H2O → 3HF + HCl + O2
ClF3 + H2O → HF + HCl + OF2

Bundan tashqari, u ko'plab metall oksidlarini metall galogenidlariga va kislorod yoki kislorod difloridiga aylantiradi.

Bu kompleksda ligand sifatida uchraydi CSF (ClF.)
3)
3.[15]

ClF ning asosiy ishlatilishlaridan biri3 ishlab chiqarishdir uran geksaflorid, UF6, yadro yoqilg'isini qayta ishlash va qayta ishlashning bir qismi, uran metalini ftorlash yo'li bilan:

U + 3 ClF3 → UF6 + 3 ClF

Murakkab shuningdek sxema bo'yicha ajralishi mumkin:

ClF3 → ClF + F2

Foydalanadi

Yarimo'tkazgich sanoati

Yarimo'tkazgich sanoatida xlor trifloridi tozalash uchun ishlatiladi kimyoviy bug 'cho'kmasi kameralar.[16] Uning afzalligi shundaki, u kamerani demontaj qilishga hojat qoldirmasdan yarimo'tkazgichli materialni kamera devorlaridan olib tashlash uchun ishlatilishi mumkin.[16] Ushbu rolda ishlatiladigan muqobil kimyoviy moddalarning aksariyatidan farqli o'laroq, uni plazma yordamida faollashtirish kerak emas, chunki xonaning issiqligi uni parchalanishi va yarimo'tkazgich moddasi bilan reaksiyaga kirishi uchun etarli.[16]

Raketa yoqilg'isi

Xlor trifluorid yuqori samarali saqlanadigan oksidlovchi sifatida o'rganilgan raketa yoqilg'isi tizimlar. Xavotirlarni hal qilish, undan foydalanishni qat'iy cheklaydi. Jon Drury Klark qiyinchiliklarni sarhisob qildi:

Bu, albatta, juda zaharli, ammo bu eng kichik muammo. Bu gipergolik har qanday ma'lum yoqilg'i bilan va shu qadar tez gipergollikki, hech qachon tutashish kechikishi o'lchanmagan. Bundan tashqari, mato, yog'och va sinov muhandislari kabi narsalar gipergolikdir, asbest, qum va suv haqida gapirmasa ham bo'ladi - u portlovchi ta'sir ko'rsatadi. Metallning asosiy qismini himoya qiladigan, erimaydigan metall ftoridning yupqa plyonkasi hosil bo'lganligi sababli, uni ba'zi oddiy konstruktiv metallarda - po'lat, mis, alyuminiy va boshqalarda saqlash mumkin, xuddi alyuminiyda oksidning ko'rinmas qatlami. uni atmosferada yonib ketishidan saqlaydi. Ammo, agar bu ko'ylagi eritilgan yoki tozalangan bo'lsa va isloh qilish imkoniyati bo'lmasa, operator metall-ftorli olov bilan kurashish muammosiga duch keladi. Ushbu vaziyatni hal qilish uchun men doimo yaxshi poyabzal juftligini tavsiya qildim.[17]

Kashfiyoti xlor pentaflorid ClF ko'rsatildi3 potentsial raketa yoqilg'isi oksidlovchisi sifatida eskirgan, ammo ishlab chiqarish, saqlash va ishlatish uchun bir xil yoki hatto xavfli bo'lgan. Ikkala birikma ham biron bir rasmiy raketa harakatlanish tizimida ishlatilmagan.

Tavsiya etilgan harbiy arizalar

Ostida kod nomi N-Shtoff ("modda N"), xlorli triflorid tomonidan harbiy dasturlar uchun tekshirilgan Kaiser Wilhelm instituti yilda Natsistlar Germaniyasi boshlanishidan ancha oldin Ikkinchi jahon urushi. Sinovlar maketlarga qarshi o'tkazildi Maginot Line istehkomlar va bu samarali kombinatsiya deb topildi otashin qurol va zaharli gaz. 1938 yildan qurilish qisman boshlandi bunkerli, qisman er osti 14000 m2 o'q-dorilar fabrikasi, Falkenhagen sanoat majmuasi 90 ta ishlab chiqarishga mo'ljallangan edi tonna oyiga N-Stoff, ortiqcha zarin. Biroq, vaqt o'tishi bilan uni ilgarilab ketish qo'lga kiritdi Qizil Armiya 1945 yilda fabrika atigi 30 dan 50 tonnagacha pul ishlab chiqardi, uning qiymati 100 dan oshdi Germaniya reyxmarkasi kilogramm uchuna. N-Stoff hech qachon urushda ishlatilmagan.[18][19]

Xavf

ClF3 juda kuchli oksidlovchi va ftorlash agent. Ko'pgina noorganik va organik materiallar, masalan, shisha bilan juda reaktiv bo'lib, ko'plab boshqa yonmaydigan materiallarning yonishini boshlaydi. hech qanday ateşleme manbai holda. Ushbu reaktsiyalar ko'pincha zo'ravonlik va ba'zi hollarda portlovchi. Ishlab chiqarilgan kemalar po'lat, mis, yoki nikel ClF tomonidan iste'mol qilinmaydi3 chunki erimaydigan metall ftoridning ingichka qatlami hosil bo'ladi, ammo molibden, volfram va titanium uchuvchan floridlarni hosil qiladi va natijada yaroqsiz. Xlor triflorid bilan aloqa qiladigan har qanday uskunani puxta tozalash kerak va keyin passiv, chunki qolgan har qanday ifloslanish passivatsiya qatlami orqali qaytadan paydo bo'lishi mumkin. Xlor trifluoridi, shuningdek, boshqa usullar kabi chirimaydigan moddalar kabi korroziyaga uchraganligi ma'lum bo'lgan iridiy, platina va oltin.[iqtibos kerak ]

Uning oksidlanish qobiliyati kisloroddan yuqori ekanligi oksid o'z ichiga olgan materiallarga nisbatan korrozivlikka olib keladi, bu ko'pincha yonmaydigan deb hisoblanadi. Xlor triflorid va shunga o'xshash gazlar qumni yoqib yuborishi haqida xabar berilgan. asbest va boshqa yuqori darajada o'tga chidamli materiallar. Bundan tashqari, u allaqachon kislorodda yoqib yuborilgan materiallarning kulini yoqib yuboradi. Ishlab chiqarishdagi baxtsiz hodisa natijasida 900 kg xlorli triflorid to'kilgan, 30 sm beton va 90 sm shag'al yonib ketdi.[20][17] Xlor triflorid bilan ishlashga qodir bo'lgan yong'inni nazorat qilish / o'chirishning aniq bir usuli mavjud - azot va zo'r gazlardan foydalanish: atrofni azot yoki argon bilan suv bosishi kerak. Shunga yo'l qo'ymaslik kerakki, reaksiya to'xtaguncha bu joyni salqin tutish kerak.[21] Murakkab suvga asoslangan supressorlar bilan reaksiyaga kirishadi va atmosferada kislorod bo'lmagan taqdirda ham oksidlanib CO kabi an'anaviy atmosfera almashinish supressorlarini hosil qiladi.2 va halon samarasiz. U aloqada shishani yoqadi.[22]

Suyuq yoki gaz holida ko'proq xlor triflorid ta'sirida jonli to'qimalar yonadi. Suv bilan gidroliz reaktsiyasi shiddatli va ta'sir qilish natijasida termik kuyish hosil bo'ladi. Gidroliz mahsulotlari asosan gidroflorik kislota va xlorid kislota, odatda reaktsiyaning yuqori ekzotermik xususiyati tufayli kislotali bug 'yoki bug' sifatida chiqariladi.

Shuningdek qarang

Izohlar

^ a Ma'lumotlardan foydalanish Iqtisodiy tarix xizmatlari va Inflyatsiya kalkulyatori 1941 yilda 100 ta Reyxsmark 2006 yilda taxminan 540 AQSh dollariga teng ekanligini hisoblashimiz mumkin. Reyxmarkning 1942 yildan 1944 yilgacha bo'lgan kurslari parchalanadi.

Adabiyotlar

  1. ^ "Triflorid xlor - birikma haqida qisqacha ma'lumot". PubChem aralashmasi. AQSh: Milliy Biotexnologiya Axborot Markazi. 16 sentyabr 2004 yil. Identifikatsiya va tegishli yozuvlar. Olingan 9 oktyabr 2011.
  2. ^ ClF3/ Gidrazin Arxivlandi 2007-02-02 da Orqaga qaytish mashinasi Entsiklopediyada Astronautica.
  3. ^ a b v d e f Kimyoviy xavf-xatarlarga qarshi NIOSH cho'ntagiga oid qo'llanma. "#0117". Mehnatni muhofaza qilish milliy instituti (NIOSH).
  4. ^ a b v Xeyns, Uilyam M., ed. (2011). CRC Kimyo va fizika bo'yicha qo'llanma (92-nashr). CRC Press. p. 4.58. ISBN  978-1-4398-5511-9.
  5. ^ a b Xlorli ftor (ClF)3) Arxivlandi 2013-10-29 da Orqaga qaytish mashinasi Guidechem Chemical Network-da
  6. ^ Xeyns, Uilyam M., ed. (2011). CRC Kimyo va fizika bo'yicha qo'llanma (92-nashr). CRC Press. p. 4.132. ISBN  978-1-4398-5511-9.
  7. ^ Xeyns, Uilyam M., ed. (2011). CRC Kimyo va fizika bo'yicha qo'llanma (92-nashr). CRC Press. p. 5.8. ISBN  978-1-4398-5511-9.
  8. ^ "Triflorid xlor". Darhol hayot va sog'liq uchun kontsentratsiyalar xavfli (IDLH). Mehnatni muhofaza qilish milliy instituti (NIOSH).
  9. ^ Xabuka, Xitoshi; Sukenobu, Takaxiro; Koda, Hideyuki; Takuchi, Takashi; Ayxara, Masaxiko (2004). "Xlor Trifluorid yordamida silikon bilan ishlov berish tezligi". Elektrokimyoviy jamiyat jurnali. 151 (11): G783-G787. doi:10.1149/1.1806391.
  10. ^ Xi, Ming va boshq. (1997) AQSh Patenti 5.849.092 "Xlor triflorid kamerasini tozalash jarayoni"
  11. ^ Atrof-muhitni o'rganish va toksikologiya bo'yicha kengash, (BEST) (2006). Tanlangan havodagi kimyoviy moddalar uchun o'tkir ta'sir qilish bo'yicha ko'rsatmalar darajasi: 5-jild. Vashington D.C .: Milliy akademiyalar matbuoti. p. 40. ISBN  978-0-309-10358-9. (dan mavjud Milliy akademiyalar matbuoti Arxivlandi 2014-11-07 da Orqaga qaytish mashinasiochiq kirish)
  12. ^ Boys, S Bradford va Belter, Randolph K. (1998) AQSh Patenti 6,034,016 "Galogenlangan Lyuis kislota katalizatorlarini qayta tiklash usuli"
  13. ^ Otto Ruff, X. Krug (1930). "Über ein neues Chlorfluorid-CIF3". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 190 (1): 270–276. doi:10.1002 / zaac.19301900127.
  14. ^ Smit, D. F. (1953). "Triflorid xlorining mikroto'lqinli spektri va tuzilishi". Kimyoviy fizika jurnali. 21 (4): 609–614. Bibcode:1953JChPh..21..609S. doi:10.1063/1.1698976. hdl:2027 / mdp.39015095092865.
  15. ^ Scheibe, Benjamin; Karttunen, Antti J.; Myuller, Ulrix; Kraus, Florian (5 oktyabr 2020). "Cs [Cl 3 F 10]: Pervanel shakllangan [Cl 3 F 10] - Anion o'ziga xos xususiyatdagi A [5] B [5] Tuzilish turi". Angewandte Chemie International Edition. 59 (41): 18116–18119. doi:10.1002 / anie.202007019.
  16. ^ a b v "CVD palatalarini joyida tozalash". Yarimo'tkazgich Xalqaro. 1999 yil 1 iyun.[doimiy o'lik havola ]
  17. ^ a b Klark, Jon D. (1972). Ateşleme! Suyuq raketa yoqilg'ilarining norasmiy tarixi. Rutgers universiteti matbuoti. p. 214. ISBN  978-0-8135-0725-5.
  18. ^ Myuller, Benno (2005 yil 24-noyabr). "Zaharli sovg'a". Tabiat. Sharh: Kampfstoff-Forschung im Nationalsozialismus: Zur Kooperation von Kaiser-Wilhelm-Instituten, Militär und Industrie [Milliy sotsializmda qurollarni tadqiq qilish] Florian Shmaltz tomonidan (Volshteyn, 2005, 676 bet). 438 (7067): 427. Bibcode:2005 yil natur.438..427M. doi:10.1038 / 438427a.
  19. ^ "Germaniya 2004". www.bunkertours.co.uk.
  20. ^ Xavfsizlik dasturi. Havo mahsulotlari
  21. ^ "Xlor triflorid bilan ishlash bo'yicha qo'llanma". Kanoga Park, Kaliforniya: Rocketdyne. 1961 yil sentyabr. P. 24. Olingan 2012-09-19.
  22. ^ Patnaik, Pradyot (2007). Kimyoviy moddalarning xavfli xususiyatlariga oid keng qo'llanma (3-nashr). Wiley-Intertersience. p. 478. ISBN  978-0-471-71458-3.

Qo'shimcha o'qish

Tashqi havolalar

[1]