nitrogén-trifluorid kémiai tulajdonságok, felhasználás, termelés
leírás
A nitrogén-trifluorid színtelen gáz, kevés szaggal. A nitrogén-trifluorid olyan oxidálószer, amely ilyennodinamikailag stabil, kivéve magas hőmérsékleten. 482°F (250°C) hőmérsékleten reaktivitása összehasonlítható az oxigénnel. Magasabb hőmérsékleten reaktivitása a FLUORÉHOZ hasonló, mivel az NF2-be és az F-be történő jelentős disszociáció miatt., A nitrogén-trifluorid thennális disszociációját számos kutató tanulmányozta, és megállapították, hogy csúcspontja az 1100k-1500k hőmérsékleti tartományban van.a nitrogén-trifluorid kezelésénél kerülni kell azokat a körülményeket, amelyek magas hőmérsékletet eredményezhetnek, például adiabatikus kompressziót a rendszer gyors nyomása miatt.
a nitrogén-trifluorid elsősorban az elemekre fluorinálószerként hat, de alacsonyabb hőmérsékleten nem nagyon aktív., Magas hőmérsékleten a nitrogén-trifluorid pirolizálódik a nitrogén-tetrafluorid és a megfelelő fluorid előállításához szükséges számos elemmel. A nitrogén-trifluorid pirolízise rézturbinák felett 62-71 százalékos hozam mellett, 707°F (375°C) hőmérsékleten termel nitrogén-tetrafluoridot. A szén feletti pirolízis teljesebb.
kémiai tulajdonságok
A nitrogén-trifluorid színtelen gáz. Moldva. Szállított, mint egy nem likvid sűrített gáz.
fizikai tulajdonságok
színtelen gáz; penészes szag; cseppfolyósítja -128,75°C-on; folyadék sűrűsége 3.,116 g/mL; gőznyomás -158°C-on 96 torr; megszilárdul -206,8°C-on; kritikus hőmérséklet -39,15°C; kritikus nyomás 44,02 atm; kritikus térfogat 126 cm3/mol; vízben nagyon enyhén oldódik.
Uses
A nitrogén-trifluorid egy Rézkarcoló és kamratisztító szer.
oxidálószer nagy energiájú tüzelőanyagokhoz, kémiai szintézis.
Uses
A nitrogén-trifluorid egy nitrogénből és fluor atomokból álló gáz., A globális elektronikai ipar nitrogén-trifluoridot használ a tisztítási folyamatokban, mivel a gáz felülmúlja más alternatívákat, könnyebben és biztonságosabban kezelhető, és segít csökkenteni az üvegházhatást okozó gázok kibocsátását.
félvezetők, vékonyfilmes napelemek és síkképernyős kijelzők gyártói nitrogén-trifluoridot használnak a folyamatkamrák tisztítására. A kamrákon belül vékony rétegű félvezető és szigetelő fóliákat alkalmaznak az ostyákra és a panelekre., A nitrogén-trifluorid eltávolítja a maradék, hogy ezek a filmek hagyja a kamra falai, így a kamarák működhet hatékonyan termelni, minőségi készülék.
a nitrogén-trifluorid számos előnnyel jár az alternatív tisztítószerekkel szemben. Szobahőmérsékleten stabil, így viszonylag könnyen kezelhető. Az is könnyen használható nitrogén-trifluorid alkotnak egy energikus, vagy reaktív, gáz vagy plazma—a gáz szabad elektronok. A plazmában előállított fluor gyökök viszonylag hosszú élettartama miatt a nitrogén-trifluorid hatékony tisztítószer.,
felhasználás
A nitrogén-trifluoridot sikeresen alkalmaztáknagy mennyiségben fluorforrásként nagy energiájú kémiai lézerek számára. Ez előnyös overfluorin, mert az összehasonlító könnyű kezelhetőség környezeti körülmények között.
a közelmúltban egyre nagyobb mennyiségű nitrogéntrifluoridot használnak a félvezetőiparban száraz etchantként, ami jelentősen magasabb rézkarc-arányokat és szelektivitást mutat a szén-tetrafluoridhoz és a szén-tetrafluorid és az oxigén keverékeihez képest.,
Az 1960-as évek elején a nitrogén-trifluoridot is oxidálószerként használták a rocketriában, de ez az alkalmazás nem került kereskedelmi forgalomba.
A nitrogén-trifluoridot olvadt ammónium-fluorid, NH4F vagy olvasztott ammónium-sav-fluorid, NH4HF2 (vagy ammónium-fluorid vízmentes HF-ben) elektrolízisével állítják elő. Míg az NH4F módszer előnyös, mert az egyetlen termékként nitrogén-trifluoridot képez, az ammónium-sav-fluorid elektrolízise kis mennyiségű dinitrogén-difluoridot, N2F2-t és NF3-t eredményez.,
a nitrogén-trifluorid ammónia reakciójával is előállítható nitrogénnel hígított fluorral egy rézzel töltött reaktorban. Más nitrogénfluoridokat, például N2F2-t, N2F4-et és NHF2-t is előállítanak. A fő termék hozama a fluor / ammónia aránytól és egyéb körülményektől függ.
termelési módszerek
A nitrogén-trifluorid sokféle kémiai reakcióból alakulhat ki. A kereskedelmi gyártási folyamat magában foglalja az ammónia közvetlen fluortartalmát fluortartalmú gázzal ammónium-fluorid jelenlétében.,
reakciók
A hidrogén a nitrogén-trifluoriddal nagy mennyiségű hő gyors felszabadulásával reagál, és a nitrogén-trifluorid nagy energiájú kémiai lézerekben történő felhasználásának alapja. A nitrogén-trifluorid-hidrogén keverékek gyúlékonysági tartománya 9,4 mól-95 mól százalékos nitrogén-trifluorid. A nitrogén-trifluorid reagál a szerves vegyületekkel, de általában magas hőmérsékletre van szükség a reakció megindításához., Ilyen körülmények között a reakció gyakran robbanásszerűen megy végbe, és nagy gondot kell fordítani a nitrogén-trifluorid szerves vegyületeknek való kitettségére. Ezért a nitrogén-trifluorid kevés felhasználást talált fluorizáló szerként a szerves vegyületek számára.
Általános leírás
színtelen, penészes szagú gáz. Belélegezve nagyon mérgező. Vízben enyhén oldódik. Maró hatású a szövetre. Hosszabb ideig tartó tűz – vagy hőhatás esetén a konténerek hevesen szakadhatnak fel, és robbanhatnak. Más vegyi anyagok előállítására és a rakétaüzemanyagok összetevőjeként használják.,
levegő & Vízreakciók
vízben enyhén oldódik.
reaktivitási profil
A nitrogén-trifluorid nagyon erős oxidálószer. Veszélyes tűzveszélyt jelent redukálószerek jelenlétében. Az üveget nedvesség jelenlétében Marja. Mérgező és maró hatású fluoridgőzöket bocsát ki bomlásra hevítve . Hevesen reagálhat hidrogénnel, ammóniával, szén-monoxiddal, diboránnal, hidrogén-szulfiddal, metánnal, tetrafluorohidrazinnal, szénnel. Robbanásveszélyes reakció klór-dioxiddal., Súlyos robbanás fordulhat elő, ha nyomás alatt lévő redukálószereknek van kitéve .
veszély
súlyos robbanásveszély. Maró hatású a szövetre. Methemoglobinaemia, máj-és vesekárosodás.
egészségügyi veszély
a nitrogén-trifluorid belélegzése csökkentheti a vörösvértestek oxigénszállító képességét. Ez cianózist vagy a bőr kékes elszíneződését okozza. A nitrogén-trifluorid légzése fejfájást, szédülést, gyengeséget és zavartságot is okozhat., Hosszabb ideig tartó magas koncentrációjú expozíció után másodlagos hatásként a vörösvértestek lebomlása, valamint a máj, a vesék, a lép és a szívizom megváltozása léphet fel. Friss levegőben a kezdeti vörösvérsejt-változások több órán keresztül tisztázódnak, de a személyt továbbra is ellenőrizni kell a másodlagos hatások miatt.
tűzveszély
az anyag nem ég, hanem támogatja az égést. Egyesek robbanásszerűen reagálhatnak az üzemanyagokkal. Gyúlékony anyagokat (fa, papír, olaj, ruházat stb.). A cseppfolyósított gáz gőzei kezdetben nehezebbek, mint a levegő, és a talaj mentén terjednek., A lefolyás tüzet vagy robbanásveszélyt okozhat. A tartályok felmelegedéskor felrobbanhatnak. A megrepedt hengerek felrobbanhatnak.
Ipari felhasználás
A nitrogén-trifluoridot nagy mennyiségben sikeresen alkalmazták fluor forrásként nagy energiájú kémiai lézerek számára. A fluorral szemben előnyös, mivel környezeti körülmények között viszonylag könnyű kezelni.,
a közelmúltban egyre nagyobb mennyiségű nitrogén-trifluoridot használnak a félvezető iparban száraz rézkarcként, ami a szén-tetrafluoridhoz, valamint a szén-tetrafluorid és az oxigén keverékeihez képest szignifikánsan magasabb rézkarcot és szelektivitást mutat.
Az 1960-as évek elején a nitrogén-trifluoridot is oxidálószerként használták a rocketriában, de ezt az alkalmazást nem forgalmazták.
az anyagok
482°F (250°C) alatti hőmérsékleten a nitrogén-trifluorid reakcióképessége hasonló az ofoxigénhez, és viszonylag inert a legtöbb anyaghoz., Környezeti hőmérsékleten sárgaréz, alumínium, réz, acél és rozsdamentes acél ishasználható, mivel a korrózió mértéke kevesebb, mint 0,1 mil / év. 160°F-on (71,1°C) határozták megezekre az anyagokra. A nitrogén-trifluorid a fluortartalmú anyagokkal is kompatibilis, mint pl. temperatures.At a megnövekedett hőmérséklet és nyomás, a nitrogén-trifluorid reaktivitása egyre inkább hasonlít a fluor reaktivitására, mivel a nikkel és a Monel az építési anyagok előnyben részesítése.
biztonsági profil
méreg. Belélegezve enyhén mérgező., Hosszan tartó felszívódás leheta fogak foltosodását, a csontváz változásait okozza.Súlyos robbanásveszély vegyi anyagokkalreakció redukálószerekkel, különösenha nyomás alatt van. Egy nagyon veszélyes firehazard; egy nagyon erős oxidáló; otherwiseinert normál hőmérsékleten és nyomáson.
potenciális expozíció
ezt az anyagot vegyi anyagokban és nagy energiájú tüzelőanyagok oxidálószereként (Asan oxidálószer rakétahajtóanyag-kombinációkban) alkalmazták.
élettani hatások
az ACGIH a nitrogén-trifluorid esetében 10ppm (29 mgim3) küszöbérték-súlyozott átlagot (TLV-TWA) javasol., A TheTLV-TWA egy nem napi 8 órás munkanap és a40 órás munkahét időarányos átlagkoncentrációja, amelynek szinte minden munkavállalót naponta többször ki lehet téve, káros hatás nélkül.
az OSHA a nitrogén-trifluoridra vonatkozóan 10 ppm (29 mg/m3)időtartammal súlyozott átlagos megengedhető expozíciós határértéket (TWA-PEL) sorol fel.A TWA-PEL az az expozíciós határ, amelyet a 8 órás TWAin nem haladhatja meg a 40 órás munkahét 8 órás műszakjában.,
a nitrogén-trifluorid toxicitása összefügga fonn methemoglobinra, az oxigénátvitelre képtelen hemoglobin módosított fonnájára, valamint a vörösvértestek elpusztítására(hemolízis). Az expozíció abbahagyása után a methemoglobin spontán visszatér a hemoglobinhoz. Magas expozíció esetén azonban terápiás beavatkozásra lehet szükség (oxigén,metilénkék, csere transzfúzió). A hemolízis előfordulása gondos monitorozást igényel a vérszegénység mértékének és a károsodott veseműködés lehetőségének tekintetében.,
a nitrogén-trifluorid Tlv-TWA értéke 10ppm volt egy olyan vizsgálat eredménye, amely a patkányokat napi 7 órán át 100 ppm-nek, heti 5 napnak 18 hónapig tette ki. Nem észleltek változást az állatok viselkedésében, szív-vagy tüdőrákban, vérsejtekben vagy fluorózis megjelenésében. Az ACGIH a TLV-TWA-t a tesztszint III 0-án állította be.
a gáznemű nitrogén-trifluorid ártalmatlan a bőrre, és kisebb mértékben irritálja a bőrt és a nyálkahártyákat.
Tárolás
A nitrogén-trifluorid palackokat használat közben biztonságosan kell támogatni, hogy megakadályozzák a csatlakozások mozgását és feszültségét., A teljes hengereket jól szellőző helyen, túlzott hőtől (125°F vagy 51,7°C) védve kell tárolni, szerves vagy gyúlékony anyagoktól távol, és rögzíteni kell. A szelepvédő kupakoknak és a szelepkivezető kupakoknak minden esetben biztonságosan a helyükön kell lenniük, amikor a henger nincs használatban.
szállítás
UN2451 nitrogén-trifluorid, veszélyességi osztály: 2.2; címkék: 2.2-nem gyulladó sűrített gáz; 5.1-oxidálószer.A hengereket biztonságos,függőleges helyzetben, jól szellőző teherautóban kell szállítani. Védje a hengereket és a címkéket a fizikai károsodástól., A sűrített gázpalack tulajdonosa az egyetlen olyan szervezet, amelyet a szövetségi törvény (49CFR) engedélyez. A szállítás megsértésea sűrített gázpalackok újratöltésére vonatkozó szabályok A tulajdonos írásos engedélye nélkül.
Toxicitásértékelés
a nitrogén-trifluorid toxicitása összefügg azzal, hogy képes-e a fonn methemoglobinra, az oxigénszállításra képtelen hemoglobin módosított fonnjára, valamint a vörösvértestek elpusztítására (hemolízis). Az expozíció abbahagyása után a methemoglobin spontán visszatér a hemoglobinhoz., Magas expozíció esetén azonban terápiás beavatkozásra lehet szükség (oxigén, metilénkék, csere transzfúzió). A hemolízis előfordulása gondos megfigyelést igényel az anémia mértékének és a vesefunkció károsodásának lehetőségéről.
A gáz erős oxidálószer. Jelen vanveszélyes tűzveszély redukálószerek jelenlétében. Az üveget nedvesség jelenlétében Marja., Reakcióba lép olaj, zsír, redukálószerek és egyéb oxidálható anyagok; éghető anyagok, szerves anyagok, ammónia,szén-monoxid; metán, hidrogén,hidrogén-szulfid; aktív szén; diborán, víz. Hevesen reagálhat hidrogénnel, ammóniával, szén-monoxiddal, diboránnal, hidrogén-szulfiddal, metánnal,tetrafluorohidrazinnal, szénnel. A nitrogén-trifluorid lesznöveli a meglévő tűz intenzitását.
hulladék ártalmatlanítása
töltse vissza az újratölthető kompresszáltgázpalackokat a szállítóhoz., Nagy mennyiségű koncentráltra (biszulfitok, vassók vagy hipo)oldatot ürítünk, majd nagy mennyiségű vízzel semlegesítjük és öblítjük a csatornába.
elérhető fokozat
A nitrogén-trifluorid 98% – tól 99, 995% – ig terjed a v/vminimum tisztasága.