Chlortrifluorid

Chlortrifluorid er en interhalogen forbindelsen med formlen CIF3. Denne farveløs, giftig, ætsende og yderst reaktiv gas kondenserer til et svagt grønlig gul væske, i hvilken form det er oftest sælges. Stoffet er primært af renter som et element i raket brændstoffer, i plasmaless rengøring og ætsning operationer i halvlederindustrien, i atomreaktor brændstof behandling, og andre industrielle operationer.

Forberedelse, struktur og egenskaber

Det blev først rapporteret i 1930 af Ruff og Krug, der har udarbejdet det ved fluorering af klor; dette også produceret CIF, og blandingen blev separeret ved destillation.

CIF3 tilnærmelsesvis T-formet, med en kort binding og to lange obligationer. Denne struktur er enig med forudsigelse af VSEPR teori, som forudsiger enlige par af elektroner, som besætter to ækvatoriale positioner i en hypotetisk trigonal bipyramid. De aflange Cl-F aksiale obligationer er i overensstemmelse med hypervalent limning.

Pure CIF3 er stabilt til 180 ° C i kvarts fartøjer over denne temperatur det nedbrydes ved hjælp af en fri radikal mekanisme for elementerne.

Reaktioner

Reaktion med flere metaller giver chlorider og fluorider; fosfor giver phosphortrichlorid og fosfor pentafluorid; og svovl giver svovldichlorid og svovltetrafluorid. CIF3 også reagerer eksplosivt med vand, hvori det oxiderer vand til opnåelse af oxygen eller i kontrollerede mængder, oxygen difluorid, samt hydrogenfluorid og hydrogenchlorid. Metaloxider vil reagere til dannelse af metalhalogenider og oxygen eller oxygen difluorid.

Den vigtigste anvendelse af CIF3 er at producere uranhexafluorid, UF6, som en del af behandling og oparbejdning af nukleart brændsel, ved fluorering af uran metal:

Dissocierer under ordningen:

Farer

CIF3 er en meget stærk oxiderende og fluoreringsmiddel. Det er yderst reaktivt med de fleste uorganiske og organiske materialer, herunder glas og teflon, og vil iværksætte forbrændingen af ​​mange ellers ikke-brændbare materialer uden antændelseskilde. Disse reaktioner er ofte voldsomt, og i nogle tilfælde eksplosiv. Fartøjer af stål, kobber eller nikkel modstå angrebet af materialet på grund af dannelse af et tyndt lag af uopløseligt metalfluorid, men molybdæn, wolfram og titan form, flygtige fluorider og er derfor uegnede. Alt udstyr, der kommer i kontakt med chlortrifluorid skal omhyggeligt rengøres og derefter passiviseret, fordi enhver forurening venstre kan brænde igennem passiveringslaget hurtigere, end det kan re-form.

Evnen til at overgå oxiderende evne ilt fører til ekstrem ætsende mod oxid-holdige materialer ofte tænkt som ubrændbart. Chlortrifluorid og gasser som det er blevet rapporteret at antænde sand, asbest og andre stærkt brandhæmmende materialer. I en arbejdsulykke, en spill på 900 kg af chlortrifluorid brændte gennem 30 cm beton og 90 cm grus nedenunder. Ildkontrol / suppression er i stand til at undertrykke denne oxidation, hvorfor omkreds opbevares køligt indtil reaktionen ophører. Stoffet reagerer voldsomt med vandbaserede undertrykkere, og oxiderer i mangel af atmosfærisk ilt, hvilket gør undertrykkere som CO2 og halon helt ineffektiv atmosfære-forskydning. Antænder glas ved kontakt.

Eksponering af større mængder chlortrifluorid, som en væske eller som en gas, antænder væv. Hydrolyse reaktion med vand er voldelige og eksponering resulterer i en termisk brænde. Produkterne fra hydrolysen er primært flussyre og saltsyre, normalt frigives som damp eller damp på grund af den stærkt eksoterme natur af reaktionen. Flussyre ætsende for humant væv, absorberes gennem huden, selektivt angriber knogle, forstyrrer nerve funktion, og forårsager ofte fatal fluorforgiftning. Saltsyre er sekundær i fare for levende organismer, men er flere gange mere ætsende på de fleste uorganiske materialer end flussyre.

Anvendelser

Militære anvendelser

Under kodenavnet N-stoff blev chlortrifluorid undersøgt til militære ansøgninger fra Kaiser Wilhelm Instituttet i Nazityskland fra lidt før starten af ​​Anden Verdenskrig. Tests blev foretaget mod mock-ups af Maginot-linjen befæstninger, og det viste sig at være en samlet effektiv brandbomber våben og giftgas. Fra 1938 byggeri begyndte på en delvist bunkere, dels underjordisk 31,76 km ammunition fabrik, Falkenhagen industrielle kompleks, som havde til formål at producere 50 tons N-stoff per måned, plus sarin. Men ved den tid, det blev taget til fange af den fremrykkende Røde Hær i 1945, havde fabrikken produceres kun omkring 30 til 50 tons, til en pris på over 100 tyske Reichsmark pr. N-stoff blev aldrig brugt i krig.

Halvleder industrien

I halvlederindustrien, er chlortrifluorid bruges til at rense kemisk dampudfældning kamre. Det har den fordel, at den kan bruges til at fjerne halvledermateriale fra kammervæggene, uden at afmontere kammeret. I modsætning til de fleste af de alternative kemikalier, der anvendes i denne rolle, er det ikke nødvendigt at blive aktiveret ved anvendelse af plasma, da varmen af ​​kammeret er nok til at gøre det nedbrydes og reagere med halvledermaterialet.

Raketdrivstof

Chlortrifluorid er blevet undersøgt som en højtydende lagres iltningsmiddel i raket drivmiddelsystemer. Håndtering bekymring, men forhindrede dets anvendelse. John Drury Clark sammenfattet de vanskeligheder:

  0   0
Forrige artikel Crash kurv
Næste artikel Bullengarook, Victoria

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha