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姜文军等氟气制备及其下游产品与应用氟化工

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氟化工

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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"#$%%$）

摘要关键词

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氟气

特性

应用

产品的性质和用途进行了讨论。

氟气的发现至今已有&%%多年的历史，由于氟气活性高、危险性大而不便直接应用于有机物的氟化反应，直到#%世纪’%年代后才开始被用来进行选择性氟化。氟气的溶解性差，反应一般在气液两相表面进行；又因反应放热，所以在反应表面极易形成热点，加速副反应的进行。

为减少副反应，通常用惰性气体（如氮气或氩气）来稀释氟气，以使氟化反应容易控制且提高氟化选择性。这种稀释氟气商业化以后，氟气在氟化合成中的应用逐渐得以推广。氟气还广泛应用于火箭燃料中的氧化剂、分离铀同位素()*’+的氟化剂、半导体激光蚀刻、大功率的激光切割与焊接、准分子激光器美容及近视眼治疗等领域。

他较大原子的周围，形成许多氟化合物，有机化合物中的氢原子大多可被氟原子取代，形成众多的含氟有机化合物。

氟气与氯、溴、碘均可直接化合生成各种氟化物，如5.*"、其中5.*"是5.*;、B1*"、B1*;、C*;、C*8等，

比氟气更强的氟化剂，C*;则较为温和。与硫也可生成多种化合物，根据不同温度和操作条件可得到7#*#、7#*&%、7*$等。在低于"%%A时主要生成六氟化硫(7*’+，在7*’是一种极为稳定而且毒性低的气体，高压电器的绝缘上有着广泛的应用。

氟气与水作用生成D*、在过量的氢E*#和E#，氧化钠稀溶液(;FG质量分数+中，E*#又被还原生成氧和氟化物，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

氟气又称元素氟,&-，分子式*#，英文为*./01234，

"氟气的安全与储运

氟气是一种毒性极高的强腐蚀性气体，在湿空

相对分子质量"!，常温下为淡567为88!#9$&9$，黄色气体，有强烈的刺激性气味，该气体在冷冻到压缩到;<;=>?条件下即可成为浅黄色9桔&$$:、

红色液体。高价重金属的氟化物由于具有强的共价性，一般呈气态或易挥发。

氟气是强氧化剂，几乎可以和所有的有机物反应，且与有机物作用时通常伴有着火燃烧或猛烈爆炸。由于氟气进行反应时放出大量的热，有机物分子结构遭到破坏，为使反应缓和，一般用大量惰性气体（如氮气）加以稀释，降低反应温度（@8!A），或加入分散得很细的金属填料以利于散热。

氟有着最高的电负性，原子半径最小，几乎能与所有的元素反应，被应用于制取各种金属、非金属的化合物；同时由于氟原子体积小，可以较多地围在其

收稿日期：#%%"9&#9%!

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气中易形成氟化氢或二氟化氢。氟的腐蚀性突出表现为强烈的酸性刺激性，其性质同氟化氢相似。与水、水蒸气反应，产生有毒腐蚀性烟气，并放出热。氟气对皮肤的灼伤速度比氢氟酸快许多，眼睛是氟中毒的敏感部位，它对眼睛的刺激程度也大大超过氢氟酸。呼吸到低含量的氟气不会产生明显的生理病变，但经过呼吸系统进入人体的骨组织内，引起化学反应导致骨质松软。

氟气属有毒压缩气体，宜储存于阴凉、通风仓内，仓内温度不宜超过"%A，并应远离火种、热源。

氟气应与易燃或可燃物、金属粉末等分开存放。

#生产工艺