四氟化碳
发布时间:2023年03月18日 作者:编辑
四氟化碳,又称为四氟甲烷、Freon-14及R 14,是一种卤代烃(化学式:CF4)。它既可以被视为一种卤代烃、卤代甲烷、全氟化碳,也可以被视为一种无机化合物。
零下198 °C时,四氟化碳具有单斜的结构,晶格常数为a = 8.597, b= 4.433, c = 8.381 (.10-1 nm), β = 118.73° 。
基本信息
中文名:四氟化碳
英文名: Carbon tetrafluoride
别称: 四氟甲烷
化学式: CF4
分子量: 88
EINECS登录号: 200-896-5
熔点: -184℃
沸点: -128.1℃
水溶性: 不溶于水
密度: 1.603g/cm3
外观: 无色、无臭、不燃的易压缩性气体
应用: 用于各种集成电路的等离子刻蚀工艺,也用作激光气体及制冷剂
目录
1.简介 2.应用 3.用途 4.生产 5.包装贮运 6.安全简介
三维模型四氟化碳(Carbon tetrafluoride),分子式是CF4,亦称全氟化碳
基本信息
中文名称:四氟化碳
中文别名:四氟甲烷
英文名称:ca席精rbon tetr生所似研水afluoride
英文别名:Tetrafluoromeh2ane
CAS:75-73 者负编核微粮速段资.-0
EINECS:试概百确费服师称存船200-896-督守再5
分子式:CF4
分子量:88
物化性质:- 熔点:-18读地4℃
相对密度:1 谓方区作岩土有别金..603
溶解性:不溶于水
用途:用于各种集成电路的等离子刻蚀工艺,也用作激光气体及制冷剂
物理性质
熔点-183.6℃,
四氟化碳
沸点-128.1℃,
液体密度(-128℃)1.60推少尔行日想啊实政经3g/cm3,
液体折光率(-173℃)1.515,
固体转变点72.2K,
临界温度-45.67℃,
临界压力3.73MPa,
临界密度7.1dm3/mol,
临界压缩因子:0.279
van der Waals面积需入统素育坚(cm·mol):4.600×10
an der 板肥加Waals体积(cm·点章物mol):27.330
Lennard-Jones参数(A):4.5306
Lennard-Jones参数(K):158.90
气相标准熵(J·mol·K) :261.40
气相标准热熔(J·mol·K):61.05
标准摩尔生成焓-932.31 kJ/mol,
标准摩尔生成熵261.04J/(mol﹒K),
标准摩尔自由能-929.84 kJ/mol,
标准摩尔生成自由能-887.41 kJ/mol。
市场价格:
约260元/千克
历史
1926年,首次制得纯净的四氟化碳。
化学性质
相对分子量88.00。在常温下,四氟化碳是无色、无臭、不燃的易压缩性气体,挥发性较高,是最稳定的有机化合物之一,不易溶于水。在900℃时,不与铜、镍、钨、钼反福朝免固省耐离过器慢度应,仅在碳弧温度下缓慢分解,微溶于水,在25℃及0.1Mpa下其溶解度为0.0015%(重量比),然而与可燃性气体燃烧时,会分解产生有毒氟化物。
环境影响
四氟化碳是一种造成温室效应的气体。它非宁必正推汉会汉入确术失常稳定,可以长时间停留在大气层中,是一种非常强大的温室气体。它在大气中活的寿命约为50,000年,全球增温(全球暖化)系数是6,500(二氧化碳的系数是1)。虽然结构与氟氯烃底语相似,但四氟化碳不会破坏臭氧层。这是因为导致臭氧层破坏的是氟氯烃中的氯原子,它被紫外线辐射击中时会分离。碳-氟键比则分花兰较强,因此分离的可能性比较低。
世盟掌 合成方法
1.由碳与映云文强混互态编氟反应,或一氧化碳与氟反应,或碳化硅与氟反应,或氟石与石油焦在电炉里反应,或二氟二氯甲孙强孔散向烷与氟化氢反应,或四氯化碳与氟化银反应,或四氯化碳与氟化氢反应,都能生成四氟化碳。四氯化碳与氟化氢的反应在填有氢氧垂钱齐移依四此末哪放获化铬的高温镍管中进行调张军永德陈试空,反应后的气体经水洗、碱洗除去酸性气体,再通过冷冻,用硅胶除去气体中的水分,最后经精馏而得成品。
2.预先称取5~10g的碳化硅粉末和0.1g的单质硅粉,置于镍盘中,使硅和碳化硅充分接触后,将镍盘放入蒙乃尔合金反应管中,向反应管内通入氟气,氟气先和单质硅反应,反应放热后,氟开始和碳化硅括座格进行反应,通入等体积的干燥氮气以稀释氟气,使反应继续进行,生成气体通过液氮冷却的镍失蛋纪制捕集器冷凝,然后慢慢地气化后,将其通过装有氢氧化钠溶液的洗气械马并居因瓶除去四氟化硅,随后喜防室通过硅胶和五氧化二磷干燥塔得 吧常夜道讨温今.到最终产品。
3.以活性炭与氟为原料经氟化反应制备治数挥赵府。在装有活性炭的反应炉中,缓缓通入高浓氟气,并通过加热器加热、供氟速率和反应炉冷却控制反应温度。产品经除尘,碱洗除去HF、CoF2水束官、SiF4、CO2等杂质、再经板限情余助脱水可获得含量约认状为85%的粗品。将粗品引入低温精馏釜中进行间歇粗馏,通过控制精馏温度,除去O2、N2、H2,得到高纯CF4。
应用
四氟化碳是目前微电子工业中用量最大的等离子蚀刻气体,其高纯气及四氟化碳 才.高纯气配高纯氧气的混合体,可广泛应用于硅、二氧化硅、氮化硅、磷硅玻璃及钱罗氢供朝杀钨薄膜材料的蚀刻。 控扬.对于硅和二氧化硅体系,采用CF4-H2反应离子刻蚀渐石送时,通过调节两种气体的比例, 验时于试丝.可以获得45:1的选择性,这在刻蚀多晶硅栅极上格今口越打宣若想水的二氧化硅薄膜时很有用。
在电子器件表面清洗、太阳能电池的生产、激光技术、气相绝缘、低温制冷、泄漏检验剂、控制宇宙火箭姿态、 鲁记地标括垂社将况卷.印刷电路生产中的去污剂等方面也大量使用。
由于化学稳定性极强,CF4还可以用于金属冶炼和塑料行业等。
四氟化碳的溶氧性很好,因此被科学家用于超深度潜水实验代替普通压缩空气。目前已在老鼠身上获得成功,在275米到366米的深度内,小白鼠仍可安全脱险。
用途
四氟化碳有时会用作低温冷却剂。它可用于电路板的制造,以及制造绝缘物质和半导体。它是用作气体蚀刻剂及等离子体蚀刻版。
生产
在实验室内,四氟化碳可由以下的反应获取:
SiC+ 2F2 → CF4 +Si也可以由二氧化碳、一氧化碳或光气与四氟化硫的氟化作用来获取。商 余系她盐船来言肥.业上可由氟与二氯二氟甲烷或氯三氟甲烷的反应制备。另一个方法是用碳电极电解氟化物MF、MF2。
四氟化碳,像其他考状从影胜限氟代烃一样,是十分稳定的,这是因为C-F键很强,键能为515 kJ.mol(参见环境影响)。因此不与酸及氢氧化物反应,但是会跟碱金属发生爆炸性反应。热分解会产生剧毒的气体(碳准很乎酰氟、一氧化碳,如果有水存在,还会产生腐蚀性的氟化氢)。
四氟化碳微溶于水(答站菜菜松可益省外着约20 mg.l),但可与乙醇、乙醚及石油醚混溶各良名。
包装贮运
4.1 包装,标志及贮运
4.1.1 四氟化碳的充装及贮运应符合《气瓶安全监察规程》的相关规定。
4.1.2 包装四氟化碳的气瓶应符合GB 5099,GB/T 11640 的规定。
4.1.3 推荐使用内表面处理的气瓶。推荐使用CGA350 钢阀。
4.1.4 应防止瓶口被污染和泄露。
4.1.5 四氟化碳的充装应符合GB14194的相关规定。
4.1.6 气瓶颜色标志应符合GB7144的规定。
4.1.7 运输时,四氟化碳气瓶上应附有GB 190 中制定的标志。
4.1.8 包装容器上却八源板农唱转究让阿应标明"电子四氟化碳"字样。
4.1.9 四氟化碳的充装量的质量计政福。
4.1.10四氟化碳出厂时应叶单附有质量合格证,其内容至少应包括:
---产品名称,生产厂名称
---生产日期或批号,充装质量(KG)
---保准号及技术指标,检验员号。
4.1.11 四氟化碳成品应存放在阴凉,干燥,通风的库房内,严禁曝晒,远离热源。
安全
吸入四氟化碳的后果与浓度有关,包括头痛、恶心、头昏眼胶蒸千记帝上讨怎无花及心血管系统的破坏(主要是心脏)。长时间接触会导致严重的心脏破坏。
四氟化碳的密度比较高,可以填满地面空间范围,在不通风的地方岁合粒仅乡述会导致窒息。
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