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三氟化硼《氣體應(yīng)用大全》

2014-3-6 23:05:49

三氟化硼 BF₃

1.別名·英文名

氟化硼；Boron trifluoride、Boron fluoride．

2.用途

有機(jī)合成催化劑、火箭的高能燃料、核技術(shù)、半導(dǎo)體制造用摻雜氣、離子注入氣、光導(dǎo)纖維制造、煙熏劑。

3.制法

(1)在硼酐與氟石的混合物中加入濃硫酸：

B₂O₃+3CaF₂+3H₂SO₄→2BF₃+3CaSO₄+3H₂O

(2)氟化氫與硼砂反應(yīng)。

(3)硼與氟直接化合。

(4)氧化硼與碳的混合物在氟氣流中加熱。

4.理化特性

分子量： 67.805

熔點(diǎn)(101.325kPa)： -127.1℃

沸點(diǎn)(101.325kPa)： -99.8℃

液體密度(-100.3℃，101.325kPa)：1589 kg/m³

氣體密度(20℃，101.325kPa)： 2.867kg/m³

相對密度(空氣=1.20℃，101.325kPa)：2.380

比容(21.1℃，101.325kPa)：0.3496m³/kg

氣液容積比(15℃，100kPa)： 560L/L

臨界溫度： -12.2℃

臨界壓力： 4985kPa

臨界密度： 594kg/m³

壓縮系數(shù)：

溫度 ℃	壓力
溫度 ℃	100kPa	1 000kPa	1 0000kPa
15	0.995	0.949	0.417
50	0.998	0.969	0.678

熔化熱(-128.7℃，7kPa)： 62.38kJ/kg

氣化熱(-100.3℃，101.325kPa)： 278.84kJ/kg

比熱容(氣體，25℃，101.325kPa)：Cp=749.44J/(kg·k)

Cv=623.83J/(kg·k)

(液體，-123.2℃)： C=1519.81J/(kg·k)

比熱比(氣體，25℃，101.325kPa)：Cp/Cv=1.201

蒸氣壓(145.85K)：8.89kPa

(218.75K)： 1096 kPa

(260.90 K)：4975 kPa

粘度(101.325kPa，0℃)：0.0156 mPa·S

表面張力(-100℃)： 17.2 mN/m

導(dǎo)熱系數(shù)(101.325kPa，0℃)：0.01729 w/(m·K)

折射率(0℃，5462.2?)： 1.0004134

毒性級別： 3

易燃性級別： 0

易爆性級別： 1

三氟化硼在常溫常壓下為具有刺鼻惡臭和強(qiáng)刺激性的無色有毒腐蝕性氣體。不燃燒。在潮濕空氣中產(chǎn)生濃密的白煙，因此大量泄漏時(shí)生成大量煙霧，產(chǎn)生濃厚的煙幕效果。溶于冷水，在熱水中水解，而且激烈地分解生成硼酸和氟化氫，并進(jìn)一步生成氟硼酸和硼氟氧酸。

BF₃+3H₂O→H₃BO₃+3HF

BF₃+HF → H(BF₄)

H(BF₄)+H₂O←→H(BOF₂)+2HF

在乙醇中也分解。易與乙醚形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。溶于硫酸、乙烷、丙烷、戊烷、石腦油、二硫化碳、四氯化碳、氯仿、苯、二氯苯、硝基苯?？膳c除鎂以外的堿金屬、堿土金屬激烈反應(yīng)，生成硼和金屬氟化物，并發(fā)出高熱，能引起著火。與其它氯化物反應(yīng)，取代氯離子。

A1C1₃+BF₃→AlF₃+BCl₃

在500℃下也不與三氯化硼反應(yīng)。也能與一些有機(jī)化合物反應(yīng)。冷時(shí)能腐蝕玻璃。在水中的溶解度為1.057cm³/cm³(0℃，101.325kPa)。

5.毒性

小鼠--吸入LC₅₀：3460mg/m³·2小時(shí)

最高容許濃度：1mg/m³

三氟化硼吸入體內(nèi)后，除了它本身的毒性外，其水解產(chǎn)物氫氟酸也產(chǎn)生毒性作用。其毒性作用主要表現(xiàn)在對眼、皮膚、呼吸道粘膜的強(qiáng)烈刺激作用，并引起化學(xué)灼傷。長期吸入能導(dǎo)致肺水腫。此外，對心臟、腎、胃及骨也有損傷。

急性中毒以干咳、氣急、胸悶、胸部緊迫感為主。部分患者出現(xiàn)惡心、食欲減退、流涎。吸入量多時(shí)，有震顫及抽搐，亦可引起肺炎。慢性影響以頭痛、頭暈、乏力等神經(jīng)衰弱癥候群為主，亦可出現(xiàn)粘膜刺激癥狀。

6.安全防護(hù)

工作場所要通風(fēng)，保持環(huán)境空氣新鮮干燥，嚴(yán)防潮濕。用氣沒備要嚴(yán)格密封，可由三氟化硼本身的刺激性和白煙來檢漏。

三氟化硼是腐蝕性氣體，特別在有水分時(shí)其腐蝕性更大。所以，所有用氣設(shè)備和裝置在使用前必須經(jīng)過加熱烘烤抽真空的方法徹底清除系統(tǒng)中的水分。

對干燥的BF₃可以使用碳鋼、不銹鋼、銅、銅合金、鎳、蒙乃爾、鋁、金和鉑。對潮濕的BF3氣體可以使用金、鉑和蒙乃爾?？梢允褂镁鬯姆蚁?、聚三氟氯乙烯聚合體、石臘、硬橡膠和硼硅玻璃。不能用銀、尼龍、橡膠、聚苯乙烯、聚酰胺和酚醛樹脂。

三氟化硼本身不燃燒。發(fā)生火情時(shí)可用砂土、泡沫或二氧化碳滅火劑。

當(dāng)三氟化硼泄漏時(shí)，可把浸了堿液的破布放在泄漏處再蓋上草席、聚乙烯苫布等，然后在其上面撒硝石灰或堿灰中和之。

當(dāng)氣體大量噴出時(shí)，從遠(yuǎn)處噴霧狀水吸收之。或者把氣體導(dǎo) 人與廢氣處理裝置相連的通風(fēng)櫥內(nèi)。

廢氣可用水或堿溶液吸收，或用專門的吸附劑吸附(參見附錄)。

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