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全氟化碳PFC:一般指四氟化碳
四氟化碳(Carbon tetrafluoride),分子式是CF4,亦稱全氟化碳
化學性質
四氟化碳是無色、無臭、不燃的易壓縮性氣體,揮發性較高,是最穩定的有機化合物之一,不易溶于水。在900℃時,不與銅、鎳、鎢、鉬反應,僅在碳弧溫度下緩慢分解,微溶于水,在25℃及0.1Mpa下其溶解度為0.0015%(重量比),然而與可燃性氣體燃燒時,會分解產生有毒氟化物。
環境影響
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,是一種非常強大的溫室氣體。它在大氣中的壽命約為50,000年,全球增溫(全球暖化)系數是6,500(二氧化碳的系數是1)。雖然結構與氟氫烴相似,但四氟化碳不會破壞臭氧層。這是因為導致臭氧層破壞的氟氯烴中的氯原子,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較低。
合成方法
1.由碳與氟反應,或一氧化碳與氟反應,或碳化硅與氟反應,或氟石與石油焦在電爐里反應,或二氟二氯甲烷與氟化氫反應,或四氯化碳與氟化銀反應,或四氯化碳與氟化氫反應,都能生成四氟化碳。四氯化碳與氟化氫的反應在填有氫氧化鉻的高溫鎳管中進行,反應后的氣體經水洗、堿洗除去酸性氣體,再通過冷凍,用硅膠除去氣體中的水分,最后經精餾而得成品。
2.預先稱取5~10g的碳化硅粉末和0.1g的單質硅粉,置于鎳盤中,使硅和碳化硅充分接觸后,將鎳盤放入蒙乃爾合金反應管中,向反應管內通入氟氣,氟氣先和單質硅反應,反應放熱后,氟開始和碳化硅進行反應,通入等體積的干燥氮氣以稀釋氟氣,使反應繼續進行,生成氣體通過液氮冷卻的鎳制捕集器冷凝,然后慢慢地氣化后,將其通過裝有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶除去四氟化硅,隨后通過硅膠和五氧化二磷干燥塔得到最終產品。
3.以活性炭與氟為原料經氟化反應制備。在裝有活性炭的反應爐中,緩緩通入高濃氟氣,并通過加熱器加熱、供氟速率和反應爐冷卻控制反應溫度。產品經除塵,堿洗除去HF、CoF2、SiF4、CO2等雜質、再經脫水可獲得含量約為85%的粗品。將粗品引入低溫精餾釜中進行間歇粗餾,通過控制精餾溫度,除去O2、N2、H2,得到高純CF4。
安全性
吸入四氟化碳的后果與濃度有關,包括頭痛、惡心、頭昏眼花及心血管系統的破壞(主要是心臟)。長時間接觸會導致嚴重的心臟破壞。
四氟化碳的密度比較高,可以填滿地面空間范圍,在不通風的地方會導致窒息。
