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化合物 来自维基百科,自由的百科全书
氟仿(英語:Fluoroform)是一種化學式為CHF3的有機化合物,是鹵仿的一種。常溫下是無色的氣體。
氟仿 | |||
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IUPAC名 Trifluoromethane 三氟甲烷 | |||
別名 | Fluoryl、氟利昂23、Arcton 1、HFC-23、R-23、FE-13、UN 1984 | ||
識別 | |||
CAS號 | 75-46-7 | ||
PubChem | 6373 | ||
ChemSpider | 21106179 | ||
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYAM | ||
EINECS | 200-872-4 | ||
ChEBI | 24073 | ||
RTECS | PB6900000 | ||
性質 | |||
化學式 | CHF3 | ||
摩爾質量 | 70.01 g·mol⁻¹ | ||
外觀 | 無色氣體 | ||
熔點 | -155.2 °C (117.95 K) | ||
沸點 | -82.1 °C (191.05 K) | ||
溶解性(水) | 1 g/l, 20 °C | ||
溶解性(有機溶劑) | 可溶 | ||
蒸氣壓 | 4.38 MPa at 20 °C | ||
kH | 0.013 mol.kg-1.bar-1 | ||
pKa | 25 - 28 | ||
結構 | |||
分子構型 | 四面體 | ||
危險性 | |||
安全術語 | S:S38 | ||
主要危害 | 壓抑神經系統 | ||
NFPA 704 | |||
閃點 | 不可燃 | ||
相關物質 | |||
相關化學品 | 氯仿、溴仿、碘仿、氟甲烷、二氟甲烷、四氟化碳 | ||
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
三氟甲烷是製造鐵氟龍時的副產品,生物體對三氟乙酸進行脫羧反應也會產生微量的三氟甲烷[1]。三氟甲烷可用作製冷劑或滅火劑使用。
第一次製備三氟甲烷是由法國化學家莫里斯·馬士蘭(Maurice Meslans)在1894年用碘仿和乾燥氟化銀產生劇烈反應而產生[2]。後來奧圖·拉夫(Otto Ruff)將氟化銀改成氟化汞和氟化鈣的混合物,改善了製備的過程[3]。上述的交換反應可以使用碘仿及溴仿,不過交換前二個鹵素原子時,會產生劇烈反應。後來愛伯特·亨納(Albert Henne)將上述的反應變成二階段的反應,第一階段用溴仿和三氟化銻合成一溴二氟甲烷,再和氟化汞反應產生三氟甲烷,這是第一個有效率製備三氟甲烷的方法。[3]
在半導體產業中,三氟甲烷用在二氧化矽及氮化矽的等離子蝕刻(plasma etching)中。三氟甲烷也是一種製冷劑(冷媒),名稱為R-23或HFC-23,因為其不含氯,不會造成臭氧層破洞,有時會用來會取代造成臭氧層破洞的三氟氯甲烷(cfc-13)。
三氟甲烷因為其低毒性、不容易反應及高密度,可用作滅火劑使用。此時常使用杜邦的商標名稱FE-13代表三氟甲烷。三氟甲烷過去曾用來取代氣體滅火系統中的海龍1301(cfc-13b1)。
三氟甲烷在去質子化後是一種提供CF3-的試劑,分子為弱酸性,pKa為25–28。三氟甲烷是CF3Si(CH3)3的前體[4]。
三氟甲烷是強力的溫室氣體。依京都議定書中清潔發展機制秘書處的評估,其100年的全球暖化潛勢為11,700,也就是一公斤的三氟甲烷在一百年對溫室效應的影響效果和11,700的二氧化碳相當。後來評估的結果(IPCC, 2007),其100年的全球暖化潛勢又高於原估測值,為14,800[5]。其在大氣中的生命期為270年[5]。
根據政府間氣候變化專門委員會(IPCC)2007年的氣候報告,三氟甲烷是2001年前大氣中豐度最高的氫氟碳化合物。自2001年起才被車用空調製冷劑的HFC-134a(1,1,1,2-四氟乙烷)所超越。過去三氟甲烷的排放,大部份是在製造製冷劑HCFC-22(一氯二氟甲烷)時無意產生及釋放的產物。
依照聯合國氣候變化框架公約的溫室氣體排放資料[6] 來看,1990年至2000年在公約中附件1的國家(發達國家)中HFC-23的排放量有顯著的下降。聯合國氣候變化框架公約及清潔發展機制自2003年起已提供資金給公約中不在附件1的國家,幫助這些國家減少在製造HCFC-22時無意排放的三氟甲烷。依世界氣象組織的臭氧部份資料來看,近年來發展中國家已成為最大的HCFC-22供應者[7]。京都議定書管制所有氫氟碳化合物(HFC)的排放。三氟甲烷可以用等離子或都用高溫焚燒的方式破壞,以減輕其對環境的影響。
性質 | 數值 |
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-100°C時的密度(液態) | 1.52 g/cm3 |
-82.1°C時的密度(液態) | 1.431 g/cm3 |
-82.1°C時的密度(氣態) | 4.57 kg/m3 |
0°C時的密度(氣態) | 2.86 kg/m3 |
15°C時的密度(氣態) | 2.99 kg/m3 |
偶極矩 | 1.649 D |
臨界壓力 (pc) | 4.816 MPa (48.16 bar) |
臨界溫度 (Tc) | 25.7 °C (299 K) |
臨界密度 (ρc) | 7.52 mol/l |
壓縮因子 (Z) | 0.9913 |
偏心因子 (ω) | 0.26414 |
25°C時的黏度 (η) | 14.4 μPa.s (0.0144 cP) |
定容摩爾熱容 (CV) | 51.577 J.mol−1.K−1 |
汽化熱 (lb) | 257.91 kJ.kg−1 |
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