無眼界告訴你一些氟氣的小知識

04-13

氟氣，元素氟的氣體單質，化學式F2，淡黃色，氟氣化學性質十分活潑，具有很強的氧化性，除全氟化合物外，可以與幾乎所有有機物和無機物反應。工業上氟氣可作為火箭燃料中的氧化劑，鹵化氟的原料，冷凍劑，等離子蝕刻等

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。在常溫下，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。

除具有最高價態的金屬氟化物和少數純的全氟有機化合物外，幾乎所有有機物和無機物均可以與氟反應。

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。鉑在常溫下不會被氟腐蝕（高溫時仍被腐蝕）。

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（高於室溫時穩定）和O2F2（極不穩定）。由鹵素自身形成的化合物有ClF、ClF3、BrF3、IF5，IF7。如上所述，碳或大多數烴與過量氟的反應，將生成四氟化碳及少量四氟乙烯或六氟丙烷。

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它鹵素。大多數有機化合物與氟的反應將會發生爆炸。

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=陽光=XeF2

氟氣可以和一氧化氮可以直接化合為氟化亞硝醯，和二氧化氮直接化合為氟化硝醯。

2NO+F2==2NOF　　

2NO2+F2==2NO2F

硫酸鈉和氟氣反應可以得到氟化亞硫醯。

Na2SO4+2F2=300℃=2NaF+SO2F2+O2

將氟氣通過2%的氫氧化鈉溶液還可以得到氟氧化合物OF2。

2F2+2NaOH=OF2+H2O+2NaF

製備：

工業製法：電解氟氫化鉀與氟化氫的混合物，以壓實的石墨做陽極，鋼製電解槽槽身做陰極，以氟化氫鉀為電解質，進行無水氫氟酸的電解，再經凈化而得。生產中，溫度在260℃左右的為高溫法，在95℃左右的為中溫法。

電解總反應式：2KHF2==2KF+H2+F2

化學製法：用氟錳酸鉀與五氟化銻共熱得到。

K2MnF6+SbF5==K2SbF7+MnF4

2MnF4==2MnF3+F2

用途：

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著重要作用，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，含氟塑膠具有耐高溫、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凈的鈾235。鈾235是製造原子彈原料。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。

6、其他方面：氟氣用於金屬的焊接和切割，電鍍，玻璃加工，藥物，農藥，殺鼠劑，冷凍劑，等離子蝕刻。

毒性：

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，並保持溫暖舒適。眼睛或皮膚受刺激時迅速用水沖洗之後就醫診治。

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。

著火時消防人員須在防爆掩蔽處操作，切不可將水直接噴射漏氣處，否則會助長火勢。滅火可用二氧化碳、乾粉、砂土、廢氣可用水吸收。

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。庫溫不超過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。

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，報鐵道部正式公布運輸條件。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，防止日光曝晒。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。