For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for 三氟化氯.

三氟化氯

维基百科,自由的百科全书

三氟化氯
识别
CAS号 7790-91-2  ✓
PubChem 24637
SMILES
InChI
UN编号 1749
RTECS FO2800000
性质
化学式 ClF3
摩尔质量 92.448 g·mol⁻¹
外观 淡黄色气体或液体
密度 1.77 g/cm3 (13 °C, 液态)
0.004 g/cm3 (气态)
熔点 −76.34 °C
沸点 11.75 °C
溶解性 水解
黏度 9.182 x 10−5 Pa s
结构
分子构型 T形
热力学
ΔfHmo298K −158.87 kJ/mol [1]
So298K 281.59 J K−1 mol−1 [1]
危险性
MSDS ICSC 0656
欧盟编号 没有记录
主要危害 毒性, 腐蚀性, 氧化性.
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
4
3
OX
相关物质
相关化学品 五氟化氯
一氟化氯
三氟化溴
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

三氟化氯无机化合物 ,分子式为ClF3。这种物质气态时为淡黄色,有毒,有强腐蚀性,液态时为黄绿色,一般将其压缩成液体销售。该物质主要的用途是火箭燃料半导体行业中清洗和蚀刻,[2][3] 核反应堆加工燃料,[4] 以及一些其他用途。[5]

制备、结构和性质

拉夫(Ruff)和克鲁格(Krug)在1930年氟化氯气并报告发现了这种物质。这个反应也生成一氟化氯,可以通过蒸馏使其分离。[6]

3 F2 + Cl2 → 2 ClF3

ClF3 形状大致是T形, 有一个短键 (1.598 Å) 和两个长键 (1.698 Å).[7] ,孤对电子占据两个赤道位置,与共价键一起形成一个三角双锥。这种结构与价层电子对互斥理论的预测一致。较长的Cl-F键与超价键一致.

纯净的ClF3在180℃以下的玻璃容器中是稳定的,一旦超过这个温度就会通过自由基反应分解。

ClF3主要用来生产六氟化铀(UF6),以及核燃料加工和后期处理,主要反应方程式:

U + 3 ClF3 → UF6 + 3 ClF

危害

ClF3是一种很强的氧化剂氟化剂。它能与大多数无机物有机物甚至塑料反应,可以使许多材料不接触明火就燃烧。这些反应通常很剧烈,在某些情况下甚至会爆炸。它与一些金属反应生成氯化物氟化物,与反应生成三氯化磷五氟化磷,而与反应生成二氯化硫四氟化硫。 ClF3也与水剧烈反应,水解产生有毒物质,例如氟化氢H2S在室温下与ClF3混合就会爆炸。

超过氧气的氧化性使ClF3能腐蚀通常视为不可燃的含氧材料。在一起工业意外中,900千克ClF3泄漏,烧穿了下面30厘米厚的混凝土和90厘米厚的砾石。[8] 任何和三氟化氯接触的设备必须经过仔细挑选和清洁, 因为任何污染都可以烧穿钝化膜,使它来不及重新生成。

军事应用

火箭推进剂

三氟化氯已经发展成火箭推进剂的高性能可储存氧化剂。然而一些处理上的问题使它受限,约翰·D·克拉克英语John Drury Clark在其著作《Ignition!: An informal history of liquid rocket propellants》[9]中阐述了以下困难:

半导体工业

在半导体工业中,三氟化氯被用于清洁化学气相沉积的反应舱。[12] 它具有不需拆卸反应舱就可以清除舱壁附着的半导体物质这一优点。[12] 与其它代替的清洁剂不同,三氟化氯在使用前不需经过等离子体激化,因为反应舱残存的热量就足以使它分解并与半导体材料反应。[12]

参考资料

  1. ^ 1.0 1.1 NIST Chemistry Webbook
  2. ^ Hitoshi Habuka, Takahiro Sukenobu, Hideyuki Koda, Takashi Takeuchi, and Masahiko Aihara. Silicon Etch Rate Using Chlorine Trifluoride. Journal of the Electrochemical Society. 2004, 151 (11): G783–G787. doi:10.1149/1.1806391. 
  3. ^ United States Patent 5849092 "Process for chlorine trifluoride chamber cleaning". [2010-10-03]. (原始内容存档于2007-09-26). 
  4. ^ Board on Environmental Studies and Toxicology, (BEST). Acute Exposure Guideline Levels for Selected Airborne Chemicals: Volume 5. Washington D.C.: National Academies Press. 2006: 40. ISBN 0-309-10358-4. 
  5. ^ United States Patent 6034016 "Method for regenerating halogenated Lewis acid catalysts". [2010-10-03]. (原始内容存档于2007-09-26). 
  6. ^ Otto Ruff, H. Krug. Über ein neues Chlorfluorid-CIF3. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1931, 190 (1): 602–608. doi:10.1002/zaac.19301900127. 
  7. ^ Smith, D. F. The Microwave Spectrum and Structure of Chlorine Trifluoride. The Journal of Chemical Physics (AIP Publishing). 1953, 21 (4): 609–614. ISSN 0021-9606. doi:10.1063/1.1698976. 
  8. ^ Air Products Safetygram. 存档副本 (PDF). [2014-02-16]. (原始内容 (PDF)存档于2006-03-18). 
  9. ^ 9.0 9.1 Clark, John D. Ignition!. UMI Books on Demand. 2001. ISBN 0-8135-0725-1. 
  10. ^ ClF3/Hydrazine 互联网档案馆存档,存档日期2007-02-02. at the Encyclopedia Astronautica.
  11. ^ Clark, John D. Ignition! An Informal History of Liquid Rocket Propellants. Rutgers University Press. 1972: 214. ISBN 0813507251. 
  12. ^ 12.0 12.1 12.2 In Situ Cleaning of CVD Chambers. Semiconductor International. 1999-01-06. [永久失效链接]
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
三氟化氯
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.