fluorid dusitý Chemické Vlastnosti,Použití,Výroby
Popis
fluorid dusitý je bezbarvý plyn s malým zápachem. Dusík Trifluorid je oxidační činidlo, které je paknodynamicky stabilní s výjimkou zvýšených teplot. Při teplotách do asi 482°F (250°C) je jeho reaktivita srovnatelná s kyslíkem. Při vyšších teplotách je jeho reaktivita podobná fluoru v důsledku znatelné disociace na NF2 A F -., Na thennal disociace fluorid dusitý byl zkoumán řadou vyšetřovatelů a bylo zjištěno, že špičky v teplotním rozsahu 1100K do 1500 K. Při manipulaci fluorid dusitý, podmínky by měly být vyhnout, že může mít za následek vysoké teploty, jako jsou adiabatické komprese z rychlého tlakování systému.
fluorid dusitý působí především na prvky, jako fluoraci z agenta, ale ne velmi aktivní při nižších teplotách., Při zvýšených teplotách se Trifluorid dusíku pyrolyzuje s mnoha prvky za vzniku tetrafluoridu dusíku a odpovídajícího fluoridu. Pyrolýza fluorid dusitý přes měděné třísky produkuje dusík tetrafluoride v 62 procent na 71 procent, výnos na 707°F (375°C). Pyrolýza nad uhlíkem je úplnější.
chemické vlastnosti
Trifluorid dusíku je bezbarvý plyn. Moldjodor. Dodáváno jako nelikvidovaný stlačený plyn.
fyzikální vlastnosti
bezbarvý plyn; plesnivý zápach; zkapalňuje při -128,75°C; hustota kapaliny 3.,116 g/mL; tlak páry v -158°C 96 torr; tuhne při -206.8°C; kritické teploty -39.15°C, kritický tlak 44.02 atm; kritický objem 126 cm3/mol; velmi málo rozpustný ve vodě.
použití
Trifluorid dusíku je leptavý a komorový čisticí prostředek.
oxidační činidlo pro vysokoenergetická paliva, chemická syntéza.
používá
Trifluorid dusíku je plyn, který je vyroben z atomů dusíku a fluoru., Globální elektronický průmysl používá fluorid dusitý v jeho čistící procesy, protože plyn překonává jiné alternativy, je jednodušší a bezpečnější, aby rukojeť, a pomáhá snižovat emise skleníkových plynů.
výrobci polovodičů, tenkovrstvých solárních článků a plochých panelových displejů používají k čištění procesních komor dusíkový Trifluorid. Uvnitř komor se na oplatky a panely aplikují tenké vrstvy polovodivých a izolačních fólií., Fluorid dusitý odstraňuje zbytky, které tyto filmy nechat na stěnách komory, takže komor může fungovat efektivně a vyrábět kvalitní zařízení.
dusík Trifluorid nabízí mnoho výhod oproti alternativním čisticím prostředkům. Je stabilní při pokojové teplotě, takže je relativně snadné a bezpečné. Je také snadné použít Trifluorid dusíku k vytvoření energetického nebo reaktivního plynu nebo plazmy—plynu s volnými elektrony. Relativně dlouhá životnost fluorových radikálů vyrobených v plazmě činí z trifluoridu dusíku účinný čistič.,
použití
Trifluorid dusíku byl úspěšně použit ve velkém množství jako zdroj fluoru pro vysokoenergetické chemické lasery. To je výhodné overfluorine kvůli jeho srovnávací snadnost manipulace v okolních podmínkách.
v Poslední době, rostoucí množství nitrogentrifluoride je používán v semiconductorindustry jako suchý leptacího, ukazuje significantlyhigher etch sazby a selectivities, když ve srovnání s uhlíkovou tetrafluoride a směsí uhlíku tetrafluoride a kyslíku.,
fluorid dusitý byl také používán jako oxidační činidlo v raketové techniky v časných 1960, ale thisapplication nebyl komerčně.
přípravek
dusík Trifluorid se připravuje elektrolýzou buď roztaveného fluoridu amonného, nh4f nebo roztaveného fluoridu amonného, nh4hf2 (nebo fluoridu amonného v bezvodém HF). Zatímco NH4F metoda je přednostní, protože to tvoří fluorid dusitý jako jediný produkt, chloridů amonného kyseliny, fluorid výnosy malé množství oxidu difluoride, N2F2 a NF3.,
také může být Trifluorid dusíku připraven reakcí amoniaku s fluorem zředěným dusíkem v reaktoru naplněném mědí. Vyrábějí se také další fluoridy dusíku, jako jsou n2f2, N2F4 a NHF2. Výtěžnost hlavního produktu závisí na poměru fluoru / amoniaku a dalších podmínkách.
výrobní metody
Trifluorid dusíku může být vytvořen z široké škály chemických reakcí. Obchodní proces výroby zahrnuje přímou fluoraci amoniaku fluorem za přítomnosti fluoridu amonného.,
Reakce
Vodík reaguje s fluorid dusitý s rychlým osvobození velké množství tepla a je základem pro použití fluorid dusitý v high-energie, chemické lasery. Hořlavost rozsah pro fluorid dusitý-vodíkové směsi je 9.4 krtek procent na 95 mol % fluorid dusitý. Dusík Trifluorid reaguje s organickými sloučeninami, ale obecně je nutná zvýšená teplota k zahájení reakce., Za těchto podmínek bude reakce často probíhat výbušně a při vystavení trifluoridu dusíku organickým sloučeninám je třeba věnovat velkou pozornost. Proto je Trifluorid dusíku málo využíván jako fluorizační činidlo pro organické sloučeniny.
obecný popis
bezbarvý plyn s plesnivým zápachem. Velmi toxický inhalací. Mírně rozpustný ve vodě. Žíravý pro tkáň. Při delším vystavení ohni nebo teplu mohou nádoby prudce prasknout a raketovat. Používá se k výrobě jiných chemikálií a jako součást raketových paliv.,
Air & vodní reakce
mírně rozpustné ve vodě.
profil reaktivity
Trifluorid dusíku je velmi silné oxidační činidlo. Představuje nebezpečné nebezpečí požáru v přítomnosti redukčních činidel. Lepty sklo v přítomnosti vlhkosti. Vydává toxické a žíravé výpary fluoridu při zahřátí na rozklad . Může prudce reagovat s vodíkem, amoniakem, oxidem uhelnatým, diboranem, sirovodíkem, metanem, tetrafluorhydrazinem, dřevěným uhlím. Výbušná reakce s oxidem chloričitým., Při vystavení redukčním činidlům pod tlakem může dojít k těžké explozi .
nebezpečí
vážné nebezpečí výbuchu. Žíravý pro tkáň. Methemoglobinemie, poškození jater a ledvin.
zdravotní riziko
vdechování trifluoridu dusíku může snížit kapacitu červených krvinek pro přenos kyslíku. To způsobuje cyanózu nebo namodralé zbarvení kůže. Dýchání trifluoridu dusíku může také vést k bolesti hlavy, závratě, slabosti a zmatenosti., Po dlouhodobé expozici vysokým koncentracím se jako sekundární účinky mohou objevit poruchy červených krvinek a změny jater, ledvin, sleziny a srdečního svalu. Na čerstvém vzduchu se počáteční změny červených krvinek vyčistí během několika hodin, ale osoba by měla být stále sledována na sekundární účinky.
nebezpečí požáru
látka nehoří, ale podporuje spalování. Někteří mohou reagovat výbušně s palivy. Může zapálit hořlaviny (dřevo, papír, olej, oblečení atd.). Páry ze zkapalněného plynu jsou zpočátku těžší než vzduch a šíří se po zemi., Odtok může způsobit nebezpečí požáru nebo výbuchu. Kontejnery mohou při zahřátí explodovat. Prasklé válce mohou být raketové.
průmyslové využití
Trifluorid dusíku byl úspěšně použit ve velkém množství jako zdroj fluoru pro vysokoenergetické chemické lasery. Je upřednostňován před fluorem kvůli jeho srovnávací snadnosti manipulace za okolních podmínek.,
v Poslední době, rostoucí množství fluorid dusitý je používána v polovodičovém průmyslu jako suchý leptacího, ukazuje výrazně vyšší etch sazby a selectivities, když ve srovnání s uhlíkovou tetrafluoride a směsí oxidu tetrafluoride a kyslíku.
fluorid dusitý byl také používán jako oxidační činidlo v raketové techniky v časných 1960, ale tato aplikace není komerční.
materiály používají
při teplotách nižších než 482°F (250°C) má Trifluorid dusíku reaktivitu podobnou reaktivitě oxygenu a je relativně inertní vůči většině materiálů konstrukce., Při okolních teplotách může být použita mosaz, hliník, měď, ocel a nerezové oceli, protože míra koroze je nižší než 0,1 mil/rok. při 160°F (71,1 ° C) byly určeny pro tyto materiály. Fluorid dusitý je alsocompatible s fluorovaných materiálů, asTeflon na okolní teplotě.Zvýšené teploty a tlaky, fluorid dusitý je reaktivita se zvyšuje stále více jako fluor, nikl andMonel je preferovaný stavební materiál.
bezpečnostní profil
jed. Mírně toxický při vdechování., Prodloužená absorpce můžezpůsobují mottling zubů, změny skeletu.Vážné nebezpečí výbuchu chemickýmreakce s redukčními činidly, zejménapři tlaku. Velmi nebezpečný firehazard; velmi silný oxidátor; otherwiseinert při normálních teplotách a tlacích.
Potenciální Expozice
Tento materiál byl použit v chemicalsynthesis a jako okysličovadlo pro high-energie paliva (jako okysličovadlo v raketových pohonných kombinace).
fyziologické účinky
ACGIH doporučuje pro Trifluorid dusíku prahový limit vážený průměr (TLV-TWA) 10ppm (29 mgim3)., TheTLV-TWA je časově vážená průměrná koncentrace pro nonnal 8-hodinový pracovní den a A40-hodinový pracovní týden, kterému téměř všichni pracovnícimohou být opakovaně vystaveni, den za dnem, bez nepříznivého účinku.
OSHA uvádí 8hodinový časově vážený průměr-přípustný limit expozice (TWA-PEL) 10 ppm (29 mg/m3) pro Trifluorid dusíku.TWA-PEL je limit expozice, který nesmí být překročen o 8hodinovou směnu práce za 8 hodin 40hodinového pracovního týdne.,
toxicity fluorid dusitý je spojena jeho schopnost vzhledem k tomu, methemoglobinu, modifikované vzhledem k tomu, hemoglobinu neschopná oxygentransport, a zničit červené krvinky(hemolýza). Po ukončení expozice se methemoglobin spontánně vrátí k hemoglobinu. Při vysokých úrovních expozice však může být nutná terapeutická intervence (kyslík,methylenová modř, výměnná transfúze). Výskyt hemolýzy vyžaduje pečlivé sledování stupně anémie a potenciálupárové funkce ledvin.,
fluorid dusitý je TLV-TWA hodnota 10ppm vyplynula ze studie, která odhalila krysy na100 ppm na 7 hodin denně, 5 dní týdně po dobu 18 měsíců. Nebyly zjištěny žádné změnyzvířata, srdeční nebo plicní frekvence, krevní hladiny nebo výskyt fluorózy. ACGIH stanovil TLV-TWA na III 0 úrovně testu.
plynný dusík Trifluorid je považován za neškodný pro kůži a menší dráždivý prooči a sliznice.
ukládání
fluorid dusitý válců musí být bezpečně podporované, zatímco v použití, aby se zabránilo pohybu a namáhání spojů., Plné válce musí být skladovány v dobře větraném prostoru chráněném před nadměrným teplem (125°F nebo 51,7 ° c), umístěném mimo organické nebo hořlavé materiály a zajištěny. Uzávěry ochrany ventilu a uzávěry výstupu ventilu musí být bezpečně na svém místě po celou dobu, kdy se válec nepoužívá.
Doprava
UN2451 fluorid dusitý, Třída Nebezpečnosti: 2.2;Štítky: 2.2-Nehořlavý stlačený plyn; 5.1-oxidační Činidlo.Válce musí být přepravovány v bezpečné vzpřímené poloze v dobře větraném vozíku. Chraňte válec a štítky odfyzické poškození., Majitel válce na stlačený plynje jediným subjektem povoleným Federálním zákonem (49CFR) pro přepravu a doplňování. Jedná se o porušení přepravyregulace pro doplňování lahví na stlačený plyn bez písemného souhlasu majitele.
Toxicita vyhodnocení
toxicity fluorid dusitý je spojena s jeho schopnost vzhledem k tomu, methemoglobinu, modifikované vzhledem k tomu, hemoglobinu neschopná transport kyslíku, a zničit červené krvinky (hemolýza). Po ukončení expozice se methemoglobin spontánně vrátí k hemoglobinu., Při vysokých úrovních expozice však může být nutná terapeutická intervence (kyslík, methylenová modř, výměnná transfúze). Výskyt hemolýzy vyžaduje pečlivé sledování stupně anémie a potenciálu poškození funkce ledvin.
Inkompatibility
plyn je silný oxidační činidlo. Přítomnénebezpečné nebezpečí požáru v přítomnosti redukčních činidel. Lepty sklo v přítomnosti vlhkosti., Reaguje withoil, mastnoty, redukční činidla a dalších oxidovatelných materiálů;hořlaviny, organické látky, amoniak, oxid uhelnatý, metan,vodík, sirovodík; aktivní uhlí; diborane,voda. Může prudce reagovat s vodíkem,amoniakem, oxidem uhelnatým, diboranem, sirovodíkem, metanem,tetrafluorhydrazinem, dřevěným uhlím. Dusík Trifluorid budezvýšení intenzity stávajícího požáru.
likvidace odpadu
vrácení plnitelných lisovaných lahví dodavateli., Odvzdušněte do velkého objemu koncentrovanýchsnížení činidla (bisulfity, železné soli nebo hypo)roztok, pak neutralizovat a propláchnout do kanalizace velkýmobjemy vody.
dostupné stupně
Trifluorid dusíku je k dispozici ve stupních od 98 procent do 99.995 procent čistoty v/vminimum.