碳是高毒刺激性氣體,對皮膚及呼吸道粘膜具有強烈的刺激作用。可用于半導體制造裝置的清洗氣和刻蝕氣,有機化合物的氟化氣和原料以及有機合成的中間體、氟化劑,作為半導體制造裝置用的清洗氣需要高純度的COF2。
毒理學資料
急性毒性:LC50:270mg/m,4小時(大鼠吸入);972mg/m,1小時(大鼠吸入)
廢棄處置方法:根據(jù)國家和地方有關法規(guī)的要求處置。或與廠商或制造商聯(lián)系,確定處置方法。
計算化學數(shù)據(jù)
1.疏水參數(shù)計算參考值(XlogP):0.8
2.氫鍵供體數(shù)量:0
3.氫鍵受體數(shù)量:3
4.可旋轉(zhuǎn)化學鍵數(shù)量:0
5.互變異構(gòu)體數(shù)量:無
6.拓撲分子極性表面積:17.1
7.重原子數(shù)量:4
8.表面電荷:0
9.復雜度:29
10.同位素原子數(shù)量:0
11.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
12.不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
13.確定化學鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
14.不確定化學鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
15.共價鍵單元數(shù)量:1
制備方法
以CO和CO為原料的制造方法
一種將CO通過氣泡發(fā)生器通入無水氟化氫中,利用電解氟化直接制備COF的方法。
制備過程:向電解槽中加入無水氫氟酸,進行預電解除去雜質(zhì)(主要是水)。然后,加入10~100g氟化鈉,再往氣泡發(fā)生器里以 0.0005~0.01摩爾/min 通原料氣體CO,同時控制電壓5~7V,溫度10~18℃,陽極電流密度 1.5~3.5 A/dm左右進行電解氟化,電解槽中得到的氣體通過裝有氟化鈉的管子以除去氟化氫,再用液氮進行冷卻,就得到 COF粗氣,該方法中 COF的收率可達到 52.9%。
該方法的特點是:采用以多孔性氟化樹脂一類的物質(zhì)(如聚四氟乙烯纖維布、濾紙或者濾布、多孔性聚四氟乙烯)為主體的氣泡發(fā)生器,通過氣泡發(fā)生器把原料氣體(CO)分散成微小氣泡吹入氫氟酸液體中,形成無數(shù)穩(wěn)定的CO氣泡,氣泡擴散的同時進行電解氟化反應,通過調(diào)節(jié)反應條件可以控制生成物的組成。
Georg Brauer 在文獻中報道了利用 CO 與F直接氟化生成 COF的方法,反應式為:CO + F→COF
Manfred Wechsberg 等也證明了 CO 與單質(zhì)F在等摩爾的條件下發(fā)生反應能夠生成COF2。然而,以CO氣體和F為原料直接氟化合成 COF,生成熱大,如果 F在CO氣氛中反應,則存在劇烈爆炸的危險。因此,為了降低發(fā)生爆炸的危險,一般是利用在過量F的條件下,CO與F直接反應制得COF粗氣,同時四氟化碳作為副產(chǎn)物就會出現(xiàn)在粗氣中。
Yuki Mitsui等在專利中介紹了一種在CO與F反應中通過抑制CF4產(chǎn)生,制備高純度、且低CF含量的 COF2的安全、簡便的方法。該專利主要是通過降低壓力或增加CO/F2的摩爾比,使反應器內(nèi)部的溫度緩慢升高或通過 N稀釋F也能降低CF的產(chǎn)生,反應器內(nèi)部的壓力控制低于大氣壓,優(yōu)選在 85~95kPa之間。
3 CO與金屬氟化物反應法
J ·L·韋伯斯特在專利中提供一種采用金屬氟化物之類的含氟化合物與采用等離子體技術產(chǎn)生的處于激發(fā)狀態(tài)下的 CO 反應得到氣態(tài)狀反應混合物,然后該氣態(tài)狀反應混合物急速冷卻,得到COF。該反應是通過激發(fā)含氟化合物和 CO進行的,反應方程式:金屬氟化物+CO→COF+金屬。
由于金屬是固體,COF是氣體,因而金屬可以與 COF分離,且生成的副產(chǎn)物很少,減少了雜質(zhì)氣體的處理難度。
1.4 CO與F的直接氟化法
利用 CO與 F在氣相下直接發(fā)生反應制備COF。選擇 CO與 F的反應摩爾比在0.1~2 范圍內(nèi),控制反應溫度為 150~250℃,使 CO與 F發(fā)生反應。采用該方法制備 COF存在以下問題:①若 CO與 F的摩爾比過低,則F過量,生成CF的量就增多;反之,摩爾比過高,F(xiàn)的分壓就會降低,氟的活性也就降低,反應發(fā)生困難。②若反應溫度過低,則CO與 F反應較慢,引起反應率過低;反之,反應溫度過高,會產(chǎn)生大量的 CF,COF的含量就過低。采用該專利提供的方法制備 COF,盡管沒有用到具有毒性的 CO,但是由于收率過低,最高僅 47%,且氣體中會含有大量未反應的 CO,給 COF的提純凈化帶來困難,因此利用該方法進行工業(yè)化生產(chǎn) COF還有一定困難,不是較為理想的制備方法。
碳酰氟用途
碳酰氟(COF)又稱基氟、氟光氣,可用于半導體制造裝置的清洗氣和刻蝕氣,有機化合物的氟化氣和原料以及有機合成的中間體、氟化劑,作為半導體制造裝置用的清洗氣需要高純度的COF。
急救措施
吸入:迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫(yī)。
消防措施
危險特性:在水中分解放出劇毒的腐蝕性氣體。具有強腐蝕性。
滅火方法:消防人員必須佩戴過濾式防毒面具(全面罩)或隔離式呼吸器、穿全身防火防毒服,在上風向滅火。迅速切斷氣源,用水噴淋保護切斷氣源的人員,然后根據(jù)著火原因選擇適當滅火劑滅火。盡可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻,直至滅火結(jié)束。
泄漏應急處理
應急處理:迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風處,并立即進行隔離,小泄漏時隔離150m,大泄漏時隔離450m,嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防毒服。從上風處進入現(xiàn)常盡可能切斷泄漏源。合理通風,加速擴散。漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗后再用。
操作處置
操作注意事項:
儲存注意事項:儲存于陰涼、干燥、通風良好的庫房。遠離深圳市火種數(shù)字科技有限公司、熱源。保持容器密封。應與氧化劑、食用化學品分開存放,切忌混儲。儲區(qū)應備有泄漏應急處理設備。應嚴格執(zhí)行極毒物品“五雙”管理制度。
接觸控制
車間空氣有害物質(zhì)接觸限值:ACGIH 5.4mg/m
短時間接觸限值:ACGIH 13mg/m
工程控制:嚴加密閉,提供充分的局部排風和全面通風。
個體防護
呼吸系統(tǒng)防護:空氣中濃度超標時,必須佩戴自吸過濾式防毒面具(全面罩)。緊急事態(tài)搶救或撤離時,應該佩戴空氣呼吸器。
眼睛防護:呼吸系統(tǒng)防護中已作防護。
身體防護:穿密閉型防毒服。
手防護:戴橡膠手套。
其他防護:工作現(xiàn)場嚴禁吸煙。保持良好的衛(wèi)生習慣。注意檢測毒物。
運輸信息
危險貨物編號: 23035
UN編號: 2417
包裝類別: Z01
運輸注意事項:
鐵路運輸時須報鐵路局進行試運,試運期為兩年。試運結(jié)束后,寫出試運報告,報鐵道部正式公布運輸條件。鐵路運輸時應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規(guī)則》中的危險貨物配裝表進行配裝。采用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放,并應將瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超過車輛的防護欄板,并用三角木墊卡牢,防止?jié)L動。嚴禁與氧化劑、食用化學品等混裝混運。夏季應早晚運輸,防止日光曝曬。公路運輸時要按規(guī)定路線行駛,禁止在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。鐵路運輸時要禁止溜放。
法規(guī)信息
國內(nèi)化學品安全管理法規(guī):化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發(fā)布),化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發(fā)[1992] 677號),工作場所安全使用化學品規(guī)定 ([1996]勞部發(fā)423號)等法規(guī),針對化學危險品的安全使用、生產(chǎn)、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規(guī)定;常用危險化學品的分類及標志 (GB 13690-92)將該物質(zhì)劃為第2.3類有毒氣體。
參考資料 >
碳酰氟.物競化學品.2017-11-22