四氟化碳

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四氟化碳
IUPAC名
Tetrafluoromethane
Carbon tetrafluoride
四氟化碳
系统名
四氟化碳
别名 全氟化碳、四氟甲烷、CFC 14、海龍14
识别
CAS号 75-73-0
PubChem 6393
SMILES
InChI
EINECS 200-896-5
RTECS FG4920000
性质
化学式 CF4
摩尔质量 88.00 g·mol⁻¹
外观 無色無味氣體
密度 3.72 g/l, 氣體 (15 °C)
熔点 -183.6 °C (89.6 K)
沸点 -127.8 °C (145.4 K)
溶解性 0.005 %V, 20 °C
0.0038 %V, 25 °C
蒸氣壓 3.65 MPa, 15 °C
106.5 kPa, -127 °C
危险性
警示术语 R:無
安全术语 S:無
主要危害 頭痛、噁心、頭昏眼花及破壞心血管系統
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
1
0
 
闪点 不可燃
自燃温度 > 1100 °C
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

四氟化碳,又称为四氟甲烷Freon-14R 14,是一種鹵代烴(化學式:CF4)。它既可以被視為一种鹵代烴鹵代甲烷全氟化碳,也可以被视为一种无机化合物

零下198 °C時,四氟化碳具有單斜的結構,晶格常数为a = 8.597, b = 4.433, c = 8.381 (.10-1 nm), β = 118.73° [1]

附加物理性質[编辑]

性質 數值
密度 (ρ),-196 °C (固態 1.943 g.cm-3
密度 (ρ),-183 °C 1.89 g.cm-3
密度 (ρ),-127.8 °C (液態 1.603 g.cm-3
密度 (ρ),-80 °C (氣態 1.317 kg.m-3
密度 (ρ),15 °C (氣態) 3.72 kg.m-3
密度 (ρ),21 °C (氣態) 3.858 kg.m-3
三相點溫度 (Tt) -183.7 °C (89.4 K)
臨界溫度 (Tc) -45.5 °C (227.6 K)
臨界壓力 (pc) 3.793 MPa (37.43 bar)
臨界體積 (Vc) 0.142 dm3.mol-1
臨界壓縮性 (Zc) 2.77
熔化潛熱 (lf),三相點 8.09 kJ.kg-1
蒸發潛熱 (lv),-127.8 °C 135.7 kJ.kg-1
比熱容 (cp),固定壓强,30 °C 58 J.mol-1.K-1
比熱容 (cp),固定壓强,-145 °C 80.08 J.mol-1.K-1
比熱容 (cv),固定体積,30 °C 49 J.mol-1.K-1
熱容量比 (κ),30 °C 1.178571
壓縮性因子 (Z),15 °C 0.9981
离散因子 (ω) 0.177
偶極矩 0 D
黏度 (η),0 °C 16.1 μPa.s (0.0161 cP)
黏度 (η),-60.3 °C 17.0 μPa.s (0.0170 cP)
表面張力 (σ),-80 °C 6.4 mN.m-1
熱導率 (λ),0 °C 15.03 mW.m-1.K-1

歷史[编辑]

1926年,首次制得純淨的四氟化碳。[2]

生產[编辑]

在實驗室内,四氟化碳可由以下的反應獲取:

SiC + 2F2 → CF4 + Si

也可以由二氧化碳一氧化碳光氣四氟化硫氟化作用来获取。商業上可由氟與二氯二氟甲烷氯三氟甲烷的反應製备。另一個方法是用碳電極電解氟化物MF、MF2

四氟化碳,像其他氟代烃一样,是十分穩定的,这是因為C-F鍵很强,键能為515 kJ.mol-1(参见环境影响)。因此不与氫氧化物反应,但是會跟鹼金屬发生爆炸性反應。熱分解會產生剧毒的氣體(碳酰氟一氧化碳,如果有水存在,还会产生腐蝕性氟化氫)。

四氟化碳微溶於水(約20 mg.l-1),但可與乙醇乙醚石油醚混溶。

用途[编辑]

四氟化碳有時會用作低溫冷卻劑。它可用於電路板的製造,以及製造绝缘物質和半導體。它是用作氣體蝕刻劑及等離子體蝕刻版

環境影響[编辑]

四氟化碳是一種造成溫室效應的氣體。它非常穩定,可以長時間停留在大氣層中,是一种非常强大的溫室氣體。它在大氣中的壽命約為50,000年,全球增溫(全球暖化)係數是6,500(二氧化碳的係數是1)。雖然結構与氟氯烃相似,但四氟化碳不會破坏臭氧層。這是因為導致臭氧层破坏的是氟氯烃中的原子,它被紫外線輻射擊中時會分離。碳-氟鍵比較強,因此分離的可能性比较低。

安全[编辑]

吸入四氟化碳的后果与濃度有关,包括頭痛噁心頭昏眼花心血管系統的破壞(主要是心臟)。長時間接觸會导致严重的心臟破壞。

四氟化碳的密度比較高,可以塡滿地面空間範圍,在不通風的地方會導致窒息

參考資料及注釋[编辑]

  1. ^ F. Brezina, J. Mollin, R. Pastorek, Z. Sindelar. Chemicke tabulky anorganickych sloucenin (Chemical tables of inorganic compounds). SNTL, 1986.
  2. ^ N. N. Greenwood, A. Earnshaw. Chemie prvku (Chemistry of the Elements). Informatorium, Prague, 1993.

參見[编辑]

外部連結[编辑]