氟氣

氟氣是一種極具腐蝕性的淡黃色雙原子氣體。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。

氟氣（F2）是淡黃色的氣體，有特殊難聞的臭味，劇毒。在－188℃以下，凝成黃色的液體。在-223℃變成黃色結(jié)晶體。在常溫下，氟幾乎能和所有的元素化合：大多數(shù)金屬都會(huì)被氟腐蝕，堿金屬在氟氣中會(huì)燃燒，甚至連黃金在受熱后，也能在氟氣中燃燒！許多非金屬，如硅、磷、硫等同樣也會(huì)在氟氣中燃燒。如果把氟通入水中，它會(huì)把水中的氫奪走，放出氧氣（2F?+2H?O=4HF+O?）。例外的只有鉑，在常溫下不會(huì)被氟腐蝕（高溫時(shí)仍被腐蝕）。

在原子能工業(yè)上，氟有著重要的用途：人們用氟從鈾礦中提取鈾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。

氟最重要的化合物是氟化氫。氟化氫很易溶解于水，水溶液叫氫氟酸，這正如氯化氫的水溶液叫氫氯酸（俗名叫鹽酸）一樣。氫氟酸都是裝在聚乙烯塑料瓶里的。如果裝在玻璃瓶里的話，過(guò)一會(huì)兒，整個(gè)玻璃瓶都會(huì)被它溶解掉——因?yàn)樗軓?qiáng)烈地腐蝕玻璃（4HF+SiO?=SiF?↑+2H?O）。人們便利用它的這一特性，先在玻璃上涂一層石蠟，再用刀子劃破蠟層刻成花紋，涂上氫氟酸。過(guò)了一會(huì)兒，洗去殘余的氫氟酸，刮掉蠟層，玻璃上便出現(xiàn)美麗的花紋。玻璃杯上的刻花、玻璃儀器上的刻度，都是用氫氟酸“刻”成的。由于氫氟酸會(huì)強(qiáng)烈腐蝕玻璃，所以在制造氫氟酸時(shí)不能使用玻璃的設(shè)備，而必須在鉛制設(shè)備中進(jìn)行。

在工業(yè)上，氟化氫大量被用來(lái)制造聚四氟乙烯塑料。聚四氟乙烯號(hào)稱“塑料之王”，具有極好的耐腐蝕性能，即使是浸在王水中，也不會(huì)被侵蝕。它又耐250℃以下的高溫和-269.3℃以上的低溫。在原子能工業(yè)、半導(dǎo)體工業(yè)、超低溫研究和宇宙火箭等尖端科學(xué)技術(shù)中，有著重要的應(yīng)用。中國(guó)在1965年已試制成功“聚四氟乙烯”。聚四氟乙烯的表面非常光滑，滴水不沾。人們用它來(lái)制造自來(lái)水筆的筆尖，吸完墨水后，不必再用紙來(lái)擦凈墨水，因?yàn)樗砻嫔弦稽c(diǎn)墨水也不沾。氟化氫也被用來(lái)氟化一些有機(jī)化合物。著名的冷凍劑“氟利昂”，便是氟與碳、氯的化合物。

氫氟酸的鹽類，如氟化鍶、氟化鈉、氟化亞錫等，對(duì)乳酸桿菌有顯著的抑制能力，被用來(lái)制造防齲牙膏。常見的“氟化鍶”牙膏，便含有大約千分之一的氟化鍶。

在大自然中，氟的分布很廣，約占地殼總重量的萬(wàn)分之二。最重要的氟礦是螢石——氟化鈣。螢石很漂亮，有玻璃般的光澤，正方塊狀，隨著所含的雜質(zhì)不同，有淡黃、淺綠、淡藍(lán)、紫、黑、紅等色。中國(guó)在古代便已知道螢石了，并用它制作裝飾品?，F(xiàn)在，螢石大量被用來(lái)制造氟化氫和氟。在煉鋁工業(yè)上，也消耗大量的螢石，因?yàn)橛秒娊夥ㄖ其X時(shí)，加入冰晶石（六氟鋁酸鈉）可降低氧化鋁的熔點(diǎn)。天然的冰晶石很少，要用螢石作原料來(lái)制造。除了螢石外，磷灰石中也含有3%的氟。土壤中約平均含氟萬(wàn)分之二，海水中含氟約一千萬(wàn)分之一。

在人體中，氟主要集中在骨骼和牙齒。特別是牙齒，含氟達(dá)萬(wàn)分之二。牡蠣殼的含氟量約比海水含氟量高二十倍。植物體也含氟，尤其是蔥和豆類含氟最多。

工業(yè)制法：電解氟氫化鉀與氟化氫的混合物，以壓實(shí)的石墨做陽(yáng)極，鋼制電解槽槽身做陰極，在373K左右電解。

電解總反應(yīng)式：2KHF?==2KF+H?+F?常加入氟化鋰或氟化鋁來(lái)降低電解質(zhì)熔融溫度及減輕碳電極的極化作用，不斷補(bǔ)充HF。

化學(xué)制法;用六氟合錳酸鉀與五氟化銻共熱得到：K?MnF?+SbF?==K?SbF7+MnF?

2MnF4==2MnF?+F?

在化學(xué)元素史上，參加人數(shù)最多、危險(xiǎn)最大、工作最難的研究課題，莫過(guò)于氟元素的發(fā)現(xiàn)。氟元素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程中，不少化學(xué)家損害了健康，甚至獻(xiàn)出了生命，可以說(shuō)是一段極其悲壯的化學(xué)元素史。

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。

1810年，法國(guó)物理學(xué)家安培根據(jù)氫氟酸的性質(zhì)的研究指出，其中可能含有一種與氯相似的元素．化學(xué)家戴維的研究，也得出同樣的結(jié)論。

1813年，英國(guó)的戴維用電解氟化物的方法制取單質(zhì)氟，用金和鉑做容器，都被腐蝕了。后來(lái)改用螢石做容器，腐蝕問(wèn)題雖解決了，但卻得不到氟，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)生了氟而未得到氟．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(guó)的弗雷迷電解了無(wú)水的氟化鈣、氟化鉀和氟化銀，雖然陽(yáng)極上產(chǎn)生了少量的氣體，但始終未能收集到。

英國(guó)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。

這么多化學(xué)家的努力，雖然都沒有制得單質(zhì)氟，但他們的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)都是極為寶貴的，為后來(lái)制取單質(zhì)氟創(chuàng)造了有利條件。莫瓦桑在1886年第一次通過(guò)電解制得單質(zhì)氟。

氟氣，元素氟的氣體單質(zhì)，化學(xué)式F?，淡黃色，腐蝕性非常強(qiáng)，甚至能與極不活潑的金發(fā)生反應(yīng)。氟，化學(xué)元素，符號(hào)F，化學(xué)性質(zhì)十分活潑，具有很強(qiáng)的氧化性。

包括：

制造氫氟酸（HF）

制造塑膠

氟化鈉（NaF），是一種殺蟲劑

飲用水和牙膏里面有氟化物，幫助防止蛀牙

氟氣是已知的最強(qiáng)的氧化劑。除具有最高價(jià)態(tài)的金屬氟化物和少數(shù)純的全氟有機(jī)化合物外，幾乎所有有機(jī)物和無(wú)機(jī)物均可以與氟反應(yīng)。即使是全氟有機(jī)化合物，如果被可燃物污染，也可以在氟氣中燃燒。

氫與氟的化合異常劇烈，反應(yīng)生成氟化氫。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(guò)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。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。

顏色：黃色

標(biāo)準(zhǔn)狀況下狀態(tài)：氣態(tài)

有毒

密度（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）：1.554kg/m3 比空氣大

熔點(diǎn)（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）：-219.62℃

沸點(diǎn)（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）：-188.1℃

英文名

Fluorine．

用途

火箭燃料中的氧化劑，分離鈾同位素，金屬的焊接和切割，電鍍，玻璃加工，鹵化氟的原料，氟化物、含氟塑料、氟橡膠等的制造，藥物，農(nóng)藥，殺鼠劑，冷凍劑，等離子蝕刻。

制法

（1）電解溶融KF與2HF混合物。

（2）從含氟礦石中制得。

理化性質(zhì)

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

比熱容（氣體，21.1℃，101.325kPa）：

Cp=827.67J/(Kg?K)

Cv=609.65J/(Kg?K)

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）

毒性級(jí)別：4

易燃性級(jí)別：0

易爆性級(jí)別：3

火災(zāi)危險(xiǎn)度：極大

氟在常溫常壓下為具有刺激性臭的淡黃色有毒氣體。氟是在非金屬元素中最活潑的，氧化性極強(qiáng)，在自然界中沒有游離態(tài)的氟。它是助燃性氣體。在室溫下能與大多數(shù)可氧化物質(zhì)或有機(jī)物強(qiáng)烈反應(yīng)而燃燒。它和甲烷在一起時(shí)能發(fā)生爆炸，與硝酸反應(yīng)生成具有爆炸性的氣體硝酸氟。氟遇水反應(yīng)產(chǎn)生氟化氫、氟化氧、臭氧、過(guò)氧化氫、氧等。容易引起燃燒。可與液態(tài)氧或氮混合。

氟與一些物質(zhì)混合接觸時(shí)的危險(xiǎn)性如下表。

混合接觸部分物質(zhì)的危險(xiǎn)

混合接觸危險(xiǎn)物質(zhì)名稱 化學(xué)式 危險(xiǎn)等極 摘要

氯酸鈉 NaClO? B

高氯酸鈉 NaClO? B

過(guò)氧化氫 H?O??B

過(guò)氧化鈉 Na?O??A

硝酸銨 NH?NO? B

硝酸鈉 NaNO? B

高錳酸鉀 KMnO??A

銅 Cu A 在常溫下有著火的危險(xiǎn)性

鉛 Pb A 有猛烈著火的危險(xiǎn)性

硫 S A 在常溫下有著火的危險(xiǎn)性

鎂 Mg A 根據(jù)條件有著火的可能性

鋅 Zn A 有發(fā)生反應(yīng)而著火的危險(xiǎn)性

錳 Mn A 根據(jù)條件可能起火

硅 Si A 在常溫下有著火的危險(xiǎn)性

鉀 K A 在常溫下有著火的危險(xiǎn)性

鈉 Na A 在常溫下有著火的危險(xiǎn)性

氧化鈣 CaO A 有發(fā)生激列放熱反應(yīng)的危險(xiǎn)性

乙醛 CH?CHO A 有激烈反應(yīng)的危險(xiǎn)性

二硫化碳CS??A 在常溫下有起火的危險(xiǎn)性

二甲胺（CH?）2NH A 有著火的危險(xiǎn)性

正丁醇 C?H9OH A

甲醇 CH?OH A

吡啶 C?H?N A 有著火的危險(xiǎn)性

二甲胺基甲醛（CH?）?NCHO A

硝酸 HNO?C

硫酸 H?SO?A

三氧化鉻 CrO?A

亞氯酸鈉 NaClO?B

溴酸鈉 NaBrO?B

重鉻酸鉀 K?Cr?O7 A

鋰 Li A 根據(jù)條件可能著火

鈣 Ca A 有猛烈起火的可能性

二硅化鈣 CaSi?A 有著火的危險(xiǎn)性

蒽 C14H10 A 根據(jù)條件可能起火、爆炸

三氯甲烷 CHCl?A 有激烈爆炸反應(yīng)的危險(xiǎn)性

四氯化碳 CCl?B 有激烈爆炸反應(yīng)的危險(xiǎn)性

銣 Rb A 根據(jù)條件可能起火

銫 Cs A 根據(jù)條件可能起火

疊氮化氫 HN?A 有爆炸的危險(xiǎn)性

砷 As A 在常溫下有激烈反應(yīng)的危險(xiǎn)性

乙酸鈉 CH?COONa A 有爆炸的危險(xiǎn)性

氯化氫 HCl A 低溫有激烈反應(yīng)的危險(xiǎn)性

五氯化磷 PCl?有發(fā)生熾熱反應(yīng)、起火的危險(xiǎn)性

三氯化磷 PCl??有發(fā)生熾熱反應(yīng)、起火的危險(xiǎn)性

氟化氫 HF 根據(jù)條件可能爆炸

碘化氫 HI B 低溫有激烈反應(yīng)的危險(xiǎn)性

碘 I??A 常溫下有起火的危險(xiǎn)性

鉬 Mo A 根據(jù)條件可能起火

鈾 U A 根據(jù)條件可能起火

硅酸鈉 Na?SiO?有著火的危險(xiǎn)性

溴 Br??B

三硫化二銻? Sb?S?A 在常溫下反應(yīng)．有起火的危險(xiǎn)性

氨 NH??A

氯 Cl?B 有起火、爆炸的危險(xiǎn)性

一氧化氮 NO B 有立即反應(yīng)而起火的危險(xiǎn)性

三氟化磷 PF?有起火的危險(xiǎn)性

四氧化二氮 N?O?C 有起火的危險(xiǎn)性

氫氣 H?A 有激烈爆炸的危險(xiǎn)性

一氧化碳 CO A 有爆炸反應(yīng)的危險(xiǎn)性

乙炔 CH≡CH A 有激烈反應(yīng)的危險(xiǎn)性

溴化氫 HBr B 低溫下有激烈反應(yīng)的危險(xiǎn)性

三氧化硫 SO??A 根據(jù)條件可能爆炸

硫化氫 H?S A 在常溫下有起火的危險(xiǎn)性

苯胺 C?H?NH?有著火的危險(xiǎn)性

毒性

人吸入TCLo：25ppm?5分鐘，對(duì)眼有刺激性。

最高容許濃度：0.1ppm(0.2mg/m3）

氟是劇毒性氣體，能刺激眼、皮膚、呼吸道粘膜。由于它立即與水反應(yīng)生成氟化氫，所以在大多數(shù)情況下顯出與氟化氫同樣的毒性。

當(dāng)氟濃度為5～10ppm時(shí)，對(duì)眼、鼻、咽喉等粘膜開始有刺激作用，作用時(shí)間長(zhǎng)時(shí)也可引起肺水腫。與皮膚接觸可引起毛發(fā)的燃燒，接觸部位凝固性壞死、上皮組織碳化等。慢性接觸可引起骨硬化癥和韌帶鈣化。吸入氟的患者應(yīng)立即轉(zhuǎn)移至無(wú)污染的安全地方安置休息，并保持溫暖舒適。眼睛或皮膚受刺激時(shí)迅速用水沖洗之后就醫(yī)診治。

安全防護(hù)

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。

安全與運(yùn)輸

氟氣是一種毒性極高的強(qiáng)腐蝕性氣體，在濕空氣中易形成氟化氫。氟的腐蝕性突出表現(xiàn)為強(qiáng)烈的酸性刺激性，其性質(zhì)同氟化氫相似。與水、水蒸氣反應(yīng)，產(chǎn)生有毒腐蝕性煙氣，并放出熱。

氟氣對(duì)皮膚的灼傷速度比氫氟酸快許多，眼睛是氟中毒的敏感部位，它對(duì)眼睛的刺激程度也大大超過(guò)氫氟酸。呼吸到低含量的氟氣不會(huì)產(chǎn)生明顯的生理病變，但經(jīng)過(guò)呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體的骨組織內(nèi)，引起化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致骨質(zhì)松軟。氟氣屬有毒壓縮氣體，宜儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)倉(cāng)內(nèi)，倉(cāng)內(nèi)溫度不宜超過(guò)"%A，并應(yīng)遠(yuǎn)離火種、熱源。氟氣應(yīng)與易燃或可燃物、金屬粉末等分開存放。

氟氣氣體報(bào)警器廣泛應(yīng)用于燃?xì)?、石油、化工、冶煉、生化、制藥、機(jī)械、加油站、加氣站、冷庫(kù)、食品廠、廚房、鍋爐房、鋼鐵廠、電子、噴涂、油棉廠、生物、沼氣池、下水道等存在氟氣氣體的危險(xiǎn)場(chǎng)所。

1、檢測(cè)氣體:氟氣

2、傳 感 器:電化學(xué)式

3、檢測(cè)范圍:0-1PPM/0-5PPM/0-10PPM/0-20PPM

4、分 辨 率:1PPM/0.1PPM/0.01PPM

5、報(bào) 警 點(diǎn):設(shè)置低、高報(bào)兩級(jí)報(bào)警點(diǎn)

6、檢測(cè)方式:自然擴(kuò)散式

7、檢測(cè)精度:±3%F.S

8、接線方式:總線式:RVV4*1.0mm2(無(wú)信號(hào)干擾下);RVVP4*1.0mm2(有信號(hào)干擾的情況下)

分線式:RVV3*1.0mm2(無(wú)信號(hào)干擾下);RVVP3*1.0mm2(有信號(hào)干擾的情況下)

9、接線方式:總線式:四線制;分線式:三線制

10、防爆等級(jí):Exd II CT6

11、防護(hù)等級(jí):IP65

12、相應(yīng)時(shí)間:≤30s

13、輸出信號(hào):分線式4-20mA模擬信號(hào)輸出,總線式RS485輸出

14、溫度范圍:-40℃-70℃

15、濕度范圍:≤95%

16、防爆方式:隔爆型

17、工作電壓:控制器:AC220V±10%;探測(cè)器:DC24V±25%

18、探測(cè)器與控制器最大距離:≤1000m

19、安裝螺紋:G1/2″內(nèi)螺紋

20、安裝方式:壁掛式、支架式、管裝