氟气制备及其下游产品与应用

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1、·!·姜文军等氟气制备及其下游产品与应用氟化工!"""""""!"""氟化工"!"""""""!氟气制备及其下游产品与应用姜文军吴国颖马圭高峰莲（巨化集团技术中心，浙江衢州"#$%%$）摘要介绍了氟气的物理化学性质、安全与储运、制备工艺，并就一些有价值的氟气下游产品的性质和用途进行了讨论。关键词氟气特性应用氟气的发现至今已有&%%多年的历史，由于氟他较大原子的周围，形成许多氟化合物，有机化合物气活性高、危险性大而不便直接应用于有机物的氟中的氢原子大多可被氟原子取代，形成众多的含氟化反应，直到#%世纪’%年代后才开始被用来进行有机化合物。选择性氟

2、化。氟气的溶解性差，反应一般在气液两氟气与氯、溴、碘均可直接化合生成各种氟化相表面进行；又因反应放热，所以在反应表面极易形物，如5.*"、5.*;、B1*"、B1*;、C*;、C*8等，其中5.*"是成热点，加速副反应的进行。比氟气更强的氟化剂，C*;则较为温和。与硫也可生为减少副反应，通常用惰性气体（如氮气或氩成多种化合物，根据不同温度和操作条件可得到气）来稀释氟气，以使氟化反应容易控制且提高氟化7#*#、7#*&%、7*$等。在低于"%%A时主要生成六氟化选择性。这种稀释氟气商业化以后，氟气在氟化合硫(7*’+，7*’是一种极为稳定而且毒性

3、低的气体，在成中的应用逐渐得以推广。氟气还广泛应用于火箭高压电器的绝缘上有着广泛的应用。燃料中的氧化剂、分离铀同位素()*’+的氟化剂、半氟气与水作用生成D*、E*#和E#，在过量的氢导体激光蚀刻、大功率的激光切割与焊接、准分子激氧化钠稀溶液(;FG质量分数+中，E*#又被还原生光器美容及近视眼治疗等领域。成氧和氟化物，利用这一特性，控制反应条件，是处理含氟废气的一种方法。!氟气的物理化学性质,&-"氟气的安全与储运氟气又称元素氟，分子式*#，英文为*./01234，相对分子质量"!，567为88!#9$&9$，常温下为淡氟气是一种毒性极高的强

4、腐蚀性气体，在湿空黄色气体，有强烈的刺激性气味，该气体在冷冻到气中易形成氟化氢或二氟化氢。氟的腐蚀性突出表&$$:、压缩到;<;=>?条件下即可成为浅黄色9桔现为强烈的酸性刺激性，其性质同氟化氢相似。与红色液体。高价重金属的氟化物由于具有强的共价水、水蒸气反应，产生有毒腐蚀性烟气，并放出热。性，一般呈气态或易挥发。氟气对皮肤的灼伤速度比氢氟酸快许多，眼睛是氟氟气是强氧化剂，几乎可以和所有的有机物反中毒的敏感部位，它对眼睛的刺激程度也大大超过应，且与有机物作用时通常伴有着火燃烧或猛烈爆氢氟酸。呼吸到低含量的氟气不会产生明显的生理炸。由于氟气进行反

5、应时放出大量的热，有机物分病变，但经过呼吸系统进入人体的骨组织内，引起化子结构遭到破坏，为使反应缓和，一般用大量惰性气学反应导致骨质松软。体（如氮气）加以稀释，降低反应温度（@8!A），或氟气属有毒压缩气体，宜储存于阴凉、通风仓加入分散得很细的金属填料以利于散热。内，仓内温度不宜超过"%A，并应远离火种、热源。氟有着最高的电负性，原子半径最小，几乎能与氟气应与易燃或可燃物、金属粉末等分开存放。所有的元素反应，被应用于制取各种金属、非金属的#生产工艺化合物；同时由于氟原子体积小，可以较多地围在其收稿日期：#%%"9 %!修订日期：#%%$9%

6、’9&8"##$年第%%卷第&期化工生产与技术’()*+,-./0123,4+15-526),(51.178·!·目前氟气制取主要通过电解无水氟化氢。但无成功，主要为实验室小批量应用，未见工业化应用报水氟化氢的电导率很低，一般不适合作为生产元素道。具体分成以下"个步骤。氟的电解质，通常采用氟化氢钾或者氟化氢钾和氟（%）@"H5;I和JK;&的制备。@"H5;I和JK;&分化氢的混合物>!?@;AB!?:;AC%B

7、:"M" :;@"H5;IGL:"MG"D。%%&#氟气虽然氟气具有腐蚀与强氧化性，但氟气具有类似于浓:"JM$的特点，在常温下能同一些金属（铁、铝、铜镍等）发生缓慢的化学反应，常常在金

8、属表面上形成一层薄薄的致密氟化物保护膜，这层薄膜能有效阻止金属与氟气进一步反应，使这些材料同氟有良好的适应性，形成薄膜的过程被称为“钝化”，而薄膜则称