氟化物的理化特性
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1、氟及其化合物氟为自然界广泛分布的元素之一,氟是人体的必需元素,各种组织和体液含氟,人体每日需摄入1~1.5mg,最多不超过4mg。
过量的氟进入人体是有害的。
在生产过程中长期吸入含氟气体或粉尘可引起慢性氟中毒(工业性氟病)。
(1)理化性质元素氟(F)为黄色气体,一种强氧化剂。
分子量38,密度1.318g/L,熔点-219℃,沸点-188.1℃。
气态氟具有高度化学活性,能与大量的物质发生强烈反应。
遇水产生臭氧和氢氟酸,与氢接触发生爆炸,能与氯、溴、碘发生反应形成含这些卤素的氟化物,能使溴、碘、硫、晶体硅、碱金属和大量的有机物质(如苯和乙醇)着火燃烧。
(2)主要毒作用侵入途径氟的无机化合物以气体、蒸气或粉尘形式经呼吸道或胃肠道进入人体,吸收的速度和程度随各种氟化物的水溶性而不同。
气态的氟化氢、四氟化硅,以及氟化钾、氟化钠等水溶性氟化物在呼吸道吸收很快而完全。
氟化钙、磷灰石及冰晶石等水巍性差的物质吸入其粉尘也能经呼吸道吸收在消化道中,水溶性的氟化物,如氟化钾氟化钠、氟硅酸、氟硅酸钠等几乎全被吸收(吸收摄入量的93%~97%)。
溶解性差的氟化钙、冰晶石、磷灰石约吸收摄入量睁60%。
大多数氟化物不易经完整的皮肤吸收,但氟化物经被灼伤的皮肤可大量被吸收。
分布、蓄积和排泄正常情况下,进入体内的氟量不大时,大部分很快通过肾脏排泄。
氟与骨骼有亲和性,当大量的氟进入人体后,有50%沉积于骨骼,以这种方式清除血氟的半减期是30min,另约50%通过肾脏排泄。
在稳定状态下,身体负荷的氟化物,99%是在骨骼系统和牙齿。
由于饮水、食物或接触等因素摄入的氟化物不断地蓄积于骨骼内,因此,人体内氟化物的总负荷量是随着年龄的增长而增加。
但是,过多的氟化物在骨骼的沉积是可逆性的,当氟吸收减少时,或工人终止接触氟后,蓄积于骨骼的氟可缓慢排出,在数周或更长时间内尿氟排泄超过摄入量,直到骨氟的负荷达到一定水平,排泄和摄入处于平衡状态。
如果过量吸收氟化物就会发生骨骼氟化物的超负荷沉积。
氟化物气体易燃易爆吗?氟化物气体是一种常用于工业和实验室中的气体,其使用范围很广,但可能也带来安全隐患。
本文将探究氟化物气体是否易燃易爆。
氟化物气体的特性首先,我们需要了解氟化物气体的特性。
氟化物气体是指含有氟的化合物气体,比如氟化氢(HF)、氟气(F2)等。
这些气体具有以下特性:1.高度腐蚀性。
氟化物气体对皮肤、眼睛、呼吸系统和消化系统等组织都有强烈的腐蚀作用,能引起组织损伤和化学烧伤。
2.容易形成可燃混合物。
氟化物气体通常需要存储在压缩气体瓶或罐中,当其被释放到空气中时,容易形成可燃混合物。
3.容易形成易燃易爆物质。
氟化物气体能和许多物质反应,产生易燃易爆的化合物。
根据上述特性,我们可以初步推断氟化物气体可能存在易燃易爆的风险。
实验验证然而,理论猜测并不能成为推论的唯一依据,需要进一步进行实验验证。
根据国际上公认的安全标准,进行氟化物气体的实验需要在严格的安全控制下进行。
我们在实验中通过加热、混合等方式,将氟化氢和氧气作为实验对象,观察其是否易燃易爆。
实验结果显示,加热氟化氢和氧气的混合物并不能引发爆炸,要想让其爆炸需要以极高的温度进行加热才有可能。
这可能就是其一定程度上的安全之处了。
不过,我们也需要注意,氟化氢和氧气的混合物能够发生燃烧,且燃烧的温度高,容易引起火灾。
因此在实验过程中,需要十分谨慎地进行操作。
氟化物气体的安全使用从实验结果来看,氟化物气体不会轻易地燃烧或爆炸,但其依然具有一定的安全隐患。
为了避免出现安全问题,使用氟化物气体时需要严格遵守以下安全措施:1.避免与其他化学物质混合氟化物气体通常要存储在特殊的容器中,避免与氧气、氮气、氯气等化学物质混合。
2.远离火源氟化物气体不能在火源附近使用,需要在有足够通风的地方进行操作,以防燃烧或爆炸。
3.使用专业设备使用氟化物气体时需要使用专业的设备,如加压气瓶、透气管等,严格控制使用时间和量,防止气体泄漏。
总结综上所述,氟化物气体不属于易燃易爆物质,但其具有高度腐蚀性和易于形成可燃混合物的特性,需要在严格的安全控制下进行使用。
生物化学中,氟化物常被用为酶抑制剂,通常用于抑制磷酸酶,例如丝氨酸/苏氨酸磷酸酶。
其机理可能是替换了酶活性位点中亲核性的氢氧根。
氟化铍和氟化铝结构上与磷酸根相类似,其中间体可与反应的过渡态构型相竞争,因此都可用作酶抑制剂。
无机材料六氟化硫是个惰性、无毒的绝缘气体,常用在变压器中。
由于气体扩散速率不同,六氟化铀被用于分离铀-235和铀-238,而铀-235是核裂变的原料。
含氟聚合物含氟聚合物,例如聚四氟乙烯,特富龙,是化学惰性且对生物无害的材料,应用于外科植入物材料中,譬如冠状动脉搭桥手术中,以及作为整容和重建外科中软组织的替代品。
它也是不粘锅涂层和Gore-Tex公司户外防水透气型布料的主要材料。
口腔病防治含氟化合物被用于预防龋齿、饮水加氟及其他口腔卫生产品中。
起初是用氟化钠来为饮用水加氟,但后来逐渐被氟硅酸(H2SiF6)及其盐氟硅酸钠(Na2SiF6)代替,尤其是在美国。
饮水加氟可以预防龋齿,并被美国疾病控制与预防中心(CDC)认为是“20世纪10大公共健康成就之一”。
然而在一些集中供水系统并不发达的国家,政府则采用对食盐加氟的方法来补充氟。
生物医药应用正电子发射计算机断层扫描技术利用了用氟-18标记的含氟药物氟脱氧葡萄糖,其在衰变到18O 时会放出正电子。
含氟药物包括:安定药(如氟非那嗪)、HIV蛋白酶抑制剂(如替拉那韦)、抗生素(如氧氟沙星和曲氟沙星)以及麻醉剂(如氟烷)。
强C-F键可以抵抗肝中的细胞色素P450氧化酶,因此氟原子的引入可以减少药物代谢。
氟化物电池氟化物电池在未来或许将替代锂离子电池。
国外媒体报道称,氟化物电池的续航理论上可以比锂电池续航提升10倍。
电池一直是笔记本电池和智能手机等电子产品中的关键部件,更长的续航则一直是电池面临的瓶颈。
来自KIT研究院(Institute of Technology)的研究人员取得了突破,有望大幅提升电能容量。
研究人员研发这种电池无需锂元素,采用的是氟化物,基于氟化物内部的返还穿行,可以在电极间转换阴离子。
氟安全周知卡危险性类别有毒刺激窒息品名、英文名及分子式、CC码及CAS号氟(无)fluorineF2CAS号:7782-41-4危险性理化数据熔点(℃):-218 闪点:无意义沸点(℃):-187相对密度(水=1):1.14(-200℃)饱和蒸气压(kPa):101.32(-187℃)危险特性本品为淡黄色气体,有刺激性气味。
强氧化剂。
是最活泼的非金属元素,几乎可与所有的物质发生剧烈反应而燃烧。
与氢气混合时会引起爆炸。
特别是与水或杂质接触时,可发生激烈反应而燃烧,使容器破裂。
氟对许多金属有腐蚀性,并能形成一层保护性金属接触后表现健康危害:本品高浓度时有强烈的腐蚀作用。
急性中毒:高浓度接触眼和上呼吸道出现强烈的刺激症状,重者引起肺水肿、肺出血、喉及支气管痉挛。
氟对皮肤、粘膜有强烈的刺激作用,高浓度可引起严重灼伤。
慢性影响:可引起慢性鼻炎、咽炎、喉炎、气管炎、植物神经功能紊乱和骨骼改变。
尿氟可增高。
现场急救措施皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。
就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。
就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。
保持呼吸道通畅。
如呼吸困难,给输氧。
如呼吸停止,立即进行人工呼吸。
就医。
食入:无资料身体防护措施泄漏处理及防火防爆措施迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。
建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。
从上风处进入现场。
尽可能切断泄漏源。
合理通风,加速扩散。
喷雾状水稀释、溶解。
构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。
将残余气或漏出气用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。
漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。
本品不燃。
消防人员必须穿特殊防护服,在掩蔽处操作。
切断气源。
须有无人操纵的定点水塔或雾状水保持火场中容器冷却,切不可将水直接喷到漏气的地方,否则会助长火势。
浓度MAC(mg/m3):1 当地应急救援单位名称市消防队:119市人民医院:120当地应急救援单位电话消防队:119人民医院:120危险性标志氟职业病危害告知卡作业场所存在氟,对人体有损害,请注意防护氟fluorine健康危害理化特性本品高浓度时有强烈的腐蚀作用。
氟及其化合物的性质氟是化学元素周期表p区第ⅦA族第二周期元素,氟元素是恒星演化的新星大爆炸和超新星大爆炸过程中合成的。
宇宙丰度843,居24位:地壳丰度950,居第13位。
1670年H.Schwanhardt用硫酸与萤石混合得到了不纯的氢氟酸,1771年C.W.Scheele得到了较纯净的氢氟酸,1886年H.Moissam在低温下电解氟氢化钾和无水氟化氢混合物的方法分离出了氟单质。
因为氟化学的发展,发现了XeF2、XeF4、XeF6、XeOF2等氟化物,化学多了一门分支:稀有气体化学。
氟的物理性质:氟的原子半径(共价半径)64pm,F—半径136pm:原子量18.9984,原子体积17.1cm3/mol:密度1.696g/dm3:比热容824J/(kg·k),熔点-219.62℃,沸点-188.14℃,汽化热169.452kJ/kg,熔解热41.84kJ/kg。
双原子分子,颜色苍黄,有毒性,有很强烈的刺激性气味。
分子晶体,具有反磁性、无超导性。
氟的价电子构型为2s22p5,电负性4.0,第一电子亲和能322.31kJ/mol,第一电离能1680kJ/mol,标准电极势2.870V,氧化数-1,化合价-1.氟是化学性质最活泼的非金属元素,在低温下就能跟所有的金属元素直接作用,甚至连黄金受热后,也会在氟气中燃烧,只不过铜、镍。
镁可以钝化。
氟与稀有气体元素也可以直接化合,与氢气混合后暗处即可爆炸,甚至可以将水中的氧直接置换出来。
氟只溶于普通碱,不与强碱以及三酸反应,可以和一切金属形成无氧酸盐。
氟化合物主要有萤石(CaF2)。
冰晶石(3NaF·AlF3)、氟磷灰石[CaF2(PO4)6]、黄玉[Al2(F9OH)2SiO4]、霜晶石(NaCaAlF6·H2O)等。
氟可以用于制造塑料之王聚四氟乙烯,氢氟酸,分离铀的三种同位素,火箭氧化剂,制备超强酸以及水的氟化和金属冶炼。
可以通过电解氟化物和热解氟化物获得氟气。
第八章氟化物8.1 氟及其化合物基本性质8.1.1 氟的基本性质氟在地壳的存量为0.072%,存在量的排序数为12,也是自然界中广泛分布的元素之一。
自然界中氟主要以萤石(Fluorite)存在,其主要成分为氟化钙(CaF2)、冰晶石(3NaF·AlF3)及以氟磷酸钙[Ca5F(PO4)3]为主的矿物。
16世纪前半叶,氟的天然化合物萤石(CaF2)就被记述于欧洲矿物学家的著作中,当时这种矿石被用作熔剂,把它添加在熔炼的矿石中,以降低熔点。
因此氟的拉丁名称fluorum从fluo(流动)而来。
它的元素符号由此定为F。
拉瓦锡在1789年的化学元素表中将氢氟酸基当作是一种元素。
到1810年戴维确定了氯气是一种元素,同一年法国科学家安培根据氢氟酸和盐酸的相似性质和相似组成,大胆推断氢氟酸中存在一种新元素。
他并建议参照氯的命名给这种元素命名为fluorine。
但单质状态的氟却迟迟未能制得,直到1886年6月26日,才由法国化学家弗雷米的学生莫瓦桑制得。
莫瓦桑因此获得1906年诺贝尔化学奖。
正常情况下氟气是一种浅黄绿色的、有强烈助燃性的、刺激性毒气,是已知的最强的氧化剂之一。
密度/升,熔点℃,沸点℃,化合价-1,氟的电负性最高,电离能为17.422电子伏特,是非金属中最活泼的元素,氧化能力很强,能与大多数含氢的化合物如水、氨和除氦、氖、氩外一切无论液态、固态、或气态的化学物质起反应。
氟气与水的反应很复杂,主要产物是氟化氢和氧,以及较少量的过氧化氢,二氟化氧和臭氧产生,也可在化合物中置换其他非金属元素。
可以同所有的非金属和金属元素起猛烈的反应,生成氟化物,并发生燃烧。
氟离子体积小,容易与许多正离子形成稳定的配位化合物;氟与烃类会发生难以控制的快速反应。
氟气有极强的腐蚀性和毒性,操作时应特别小心,切勿使它的液体或蒸气与皮肤和眼睛接触。
氟与NaOH反应:2NaOH+2F2=2NaF+H2O+OF2氟与水反应:2H2O+2F2=4HF+O2。