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氟氣
具有很強(qiáng)氧化性的化學(xué)物質(zhì)
氟氣，元素氟的氣體單質(zhì)，化學(xué)式F?，淡黃色，氟氣化學(xué)性質(zhì)十分活潑，具有很強(qiáng)的氧化性，除全氟化合物外，可以與幾乎所有有機(jī)物和無機(jī)物反應(yīng)。工業(yè)上氟氣可作為火箭燃料中的氧化劑，鹵化氟的原料，冷凍劑，等離子蝕刻等。
基本信息
| 中文名 | 氟氣 |
| 外文名 | Fluorine |
| 化學(xué)式 | F? |
| 分子量 | 37.9968 |
| 熔點(diǎn) | -219.62 |
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發(fā)現(xiàn)
1768年，馬格拉夫研究螢石，發(fā)現(xiàn)它與石膏和重晶石不同，判斷它不是一種硫酸鹽，1771年化學(xué)家舍勒用曲頸瓶加熱螢石和硫酸的混合物，發(fā)現(xiàn)玻璃瓶?jī)?nèi)壁被腐蝕。
1813年，英國的戴維用電解氟化物的方法制取氟氣，用金和鉑做容器，都被腐蝕了。后來改用螢石做容器，腐蝕問題雖解決了，但卻得不到氟氣，而他則因患病而停止了實(shí)驗(yàn)。
接著愛爾蘭的喬治·諾克斯和托馬斯·諾克斯兩兄弟先用干燥的氯氣處理干燥的氟化汞，然后把一片金箔放在玻璃接收瓶頂部，反應(yīng)產(chǎn)生了氟氣而未得到氟氣。在實(shí)驗(yàn)中，兩兄弟都嚴(yán)重中毒。
繼諾克斯兄弟之后，魯耶特對(duì)氟氣作了長(zhǎng)期的研究，最后因中毒太深而獻(xiàn)出了生命，年僅32歲．法國的弗雷迷電解了無水的氟化鈣、氟化鉀和氟化銀，雖然陽極上產(chǎn)生了少量的氣體，但始終未能收集到。
英國化學(xué)家哥爾也用電解法分解氟化氫，但在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候發(fā)生爆炸，顯然產(chǎn)生的少量氟氣與氫發(fā)生了反應(yīng)．他以碳、金、鈀、鉑做電極，在電解時(shí)碳被粉碎，金、鈀、鉑被腐蝕。
物理性質(zhì)
氟氣是淡黃色的氣體，有特殊難聞的臭味。在-188.1℃以下，凝成黃色的液體。在-219.62℃變成黃色結(jié)晶體。
相對(duì)分子質(zhì)量：37.9968
熔點(diǎn)（101.325kPa）：-219.62℃
沸點(diǎn)（101.325kPa）：-188.1℃
液體密度（-188.1℃，S.P.）：1507kg/m3
氣體密度（25℃，101.325kPa）：1.554kg/m3
相對(duì)密度（氣體，空氣=1，25℃，101.325kPa）：1.312
比容（21.1℃，101.325kPa）：0.6367m3/kg
臨界溫度：-128.8℃
臨界壓力：5215kPa
臨界密度：574 kg/m3
熔化熱（-219.67℃，0.252kPa）：13.44 KJ/kg
氣化熱（-188.2℃，101.325kPa）：175.51 KJ/Kg
比熱比（氣體，21.1℃，101.325kPa）：Cp/Cv=1.358
蒸氣壓（53.56K）：0.223kPa
（77.17K）：37.383kPa
（89.40K）：162.638kPa
粘度（氣體，0℃，101.325kPa）：0.02180mPa?s
（液體，-192.2℃）：0.275mPa?S
表面張力（-193.2℃）：14.81mN/m
導(dǎo)熱系數(shù)（氣體，0℃，101.325kPa）：0.024769W/(m·K)
（液體，-188.1℃）：0.159W/(m·K)
折射率（氣體，25℃，101.325kPa）：1.000187
（液體，-188.1℃）：1.2
電負(fù)性：4.0（泡林標(biāo)度）3.98（新泡林標(biāo)度）
化學(xué)性質(zhì)
氟氣是一種極具腐蝕性的雙原子氣體，劇毒。氟是電負(fù)度最強(qiáng)的元素，也是很強(qiáng)的氧化劑。在常溫下，它幾乎能和所有的元素化合，并產(chǎn)生大量的熱能，在所有的元素中，要算氟最活潑了。
2Au + 3F?== 2AuF?
許多非金屬，如硅、磷、硫等同樣也會(huì)在氟氣中燃燒。
Si+2F?==SiF
2P+3F?==2PF?
S+3F?==SF?
如果把氟通入水中，它會(huì)把水中的氫奪走，放出氧氣。鉑在常溫下不會(huì)被氟腐蝕（高溫時(shí)仍被腐蝕）。
2F?+2H?O==4HF+O?
氫與氟的化合異常劇烈，反應(yīng)生成氟化氫。
H?+F?==2HF
一般情況下，氧與氟不反應(yīng)。盡管如此，還是存在兩種已知的氧氟化物，即OF2（高于室溫時(shí)穩(wěn)定）和O2F2（極不穩(wěn)定）。由鹵素自身形成的化合物有ClF、ClF3、BrF3、IF5，IF7。如上所述，碳或大多數(shù)烴與過量氟的反應(yīng)，將生成四氟化碳及少量四氟乙烯或六氟丙烷。
C+2F?==CF?
通常，氮對(duì)氟而言是惰性的，可用作氣相反應(yīng)的稀釋氣。氟還可以從許多含鹵素的化合物中取代其它鹵素。大多數(shù)有機(jī)化合物與氟的反應(yīng)將會(huì)發(fā)生爆炸。
F?+Xe=陽光=XeF?
2NO+F?==2NOF
2NO?+F?==2NO?F
硫酸鈉和氟氣反應(yīng)可以得到氟化亞硫酰。
制備
用途
1、制造氟化物：利用氟氣和水的反應(yīng)，氟氣可以用于制備氫氟酸（HF：2HO+2F==4HF+O），氫氟酸在鋁和鈾的提純、蝕刻玻璃、半導(dǎo)體工業(yè)中除去硅表面的氧化物，多種含氟有機(jī)物的合成等方面都起著重要作用，氟氣還可用于制備氟化鈉，氟化鈉可作為木材防腐劑、農(nóng)業(yè)殺蟲劑、釀造業(yè)殺菌劑、醫(yī)藥防腐劑、焊接助焊劑、堿性鋅酸鹽鍍鋅添加劑等。
2、制造含氟塑膠：利用氟氣和塑膠的反應(yīng)可以制備含氟塑膠，含氟塑膠具有耐高溫、耐油、耐高真空及耐酸堿、耐多種化學(xué)藥品的特點(diǎn)，已應(yīng)用于現(xiàn)代航空、導(dǎo)彈、火箭、宇宙航行、艦艇、原子能等尖端技術(shù)及汽車、造船、化學(xué)、石油、電訊、儀器、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域。
4、原子能工業(yè)：通過氟從鈾礦中提取鈾235，因?yàn)殁櫤头幕衔锖芤讚]發(fā)，用分餾法可以把它和其它雜質(zhì)分開，得到十分純凈的鈾235。鈾235是制造原子彈的原料。在鈾的所有化合物中，只有氟化物具有很好的揮發(fā)性能。
5、航空：由于氟氣氧化性很強(qiáng)，液化的氟氣可作為火箭燃料中的氧化劑。
毒性
工作場(chǎng)所要通風(fēng)保持空氣新鮮干燥。要用特種鋼瓶貯裝。鋼瓶存放時(shí)必須與其它物料隔離，特別是與能和氟反應(yīng)的物料隔絕，要遠(yuǎn)離易起火地點(diǎn)。
著火時(shí)消防人員須在防爆掩蔽處操作，切不可將水直接噴射漏氣處，否則會(huì)助長(zhǎng)火勢(shì)。滅火可用二氧化碳、干粉、砂土、廢氣可用水吸收。
儲(chǔ)存運(yùn)輸
氟氣屬有毒壓縮氣體，宜儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)倉內(nèi)，并應(yīng)遠(yuǎn)離火種、熱源。實(shí)行“雙人收發(fā)、雙人保管”制度。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不超過30℃。應(yīng)與易（可）燃物、活性金屬粉末、食用化學(xué)品分開存放，切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄露應(yīng)急處理設(shè)備。
鐵路運(yùn)輸時(shí)須報(bào)鐵路局進(jìn)行試運(yùn)，試運(yùn)期為兩年。試運(yùn)結(jié)束后，寫出試運(yùn)報(bào)告，報(bào)鐵道部正式公布運(yùn)輸條件。鐵路運(yùn)輸時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照鐵道部《危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸規(guī)則》中的危險(xiǎn)貨物配裝表進(jìn)行配裝。采用剛瓶運(yùn)輸時(shí)必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放，并應(yīng)將瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護(hù)欄板，并用三角木墊卡牢，防止?jié)L動(dòng)。嚴(yán)禁與易燃物或可燃物、活性金屬粉末、食用化學(xué)品等混裝混運(yùn)。夏季應(yīng)早晚運(yùn)輸，防止日光曝曬。公路運(yùn)輸時(shí)要按規(guī)定路線行駛，禁止在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。鐵路運(yùn)輸時(shí)要禁止溜放。
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