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氟化铵

氟化铵为离子化合物。室温下为白色或无色透明斜方晶系结晶,略带酸味。易潮解,受热或遇热水分解为氨与氟化氢。热水中分解,水溶液呈强酸性。由无水氢氟酸与液氨中和而得。能腐蚀玻璃,对皮肤有腐蚀性。可用作化学试剂、玻璃蚀刻剂(常与氢氟酸并用)、发酵工业消毒剂和防腐剂、由氧化铍制金属铍的溶剂以及硅钢板的表面处理剂,还用于制造陶瓷、镁合金,锅炉给水系统和蒸气发生系统的清洗脱垢,以及油田砂石的酸处理,也用作烷基化、异构化催化剂组分。

溶解度H2O:

无色叶状或针状结晶,升华后得六角形柱状结晶。易潮解。 易溶于水,水溶液呈酸性。可溶于醇,不溶于丙酮和液氨。 [1]

氢键供体数量

1 [2]

氢键受体数量

1 [2]

拓扑分子极性表面积(TPSA)

1 [2]

重原子数量

2 [2]

共价键单元数量

2 [2]

化学反应方程式:NH3+HF→NH4F [3]

遇酸分解,放出腐蚀性的氟化氢气体。遇碱放出有刺激性的氨。受高热分解产生有毒的腐蚀性烟气。有害燃烧产物:氟化氢、氨、氮氧化物。 [4]

1. 急性毒性:大鼠腹腔LD50:31mg/kg;狐狸皮下LDLo:280mg/kg。

2. 其他多剂量毒性数据:大鼠吸入TCLo:1600 ug/m3/6H/39W-I。

3. 有毒,具强刺激性。 接触该品可致眼、呼吸道和皮肤灼伤。能经皮肤吸收。长期接触引起氟斑牙和氟骨症。 [2]

通常对水体是稍微有害的,不要将未稀释或大量产品接触地下水,水道或污水系统,未经政府许可勿将材料排入周围环境。 [2]

在规定的处理厂处理和中和。若剂量较小,可以先小心溶于水中,接着用碳酸钠中和;若不能完全溶解,先加入少量盐酸,然后加入碳酸钠,再加入过量氯化钙沉淀氟化物/碳酸盐。滤出固体在规定场所掩埋。 [5]

1、液相法

①中和法:在铅制或塑料容器中,投入定量氢氟酸。在容器外用水冷却,在搅拌下缓慢通入氨气,直至反应液Ph值达4左右为止。反应液经冷却结晶、离心分离、气流干燥,制得氟化铵产品。 [3] 反应原理如下:

NH3+HF→NH4F

②氨气氨化制备氟化铵:以氟硅酸或氟硅酸铵和水为原料,将氨水和氟硅酸快速反应制得白炭黑晶种,将水、氟硅酸与氨水加入进行反应,通过控制反应 pH、 温度制得白炭黑和氟化铵,再经过一系列后续处理得到产品白炭黑和氟化铵; [6]

③碳铵氨化制备氟化铵:用碳铵氨化氟硅酸制备氟化铵主要见于卢爱军、刘晓红、王贺云等的文献报道。其特点是:用重结晶的方法纯化原料碳铵,用助剂净化氟硅酸,将经过纯化的碳铵氨化氟硅酸生产高纯氟化铵和二氧化硅; [6]

2、气相法:取75g 40%氢氟酸放在铂皿中或聚四氟乙烯容器中,用冰冷却,然后缓缓地通入过量的氨气。析出的NH4F用吸滤方法滤出。 [2] 反应原理如下:

NH3+HF→NH4F

3、.升华法:将一份氯化铵与2.3份氟化钠的混合物放在铂皿中,铂皿中盖以凹形盖,盖上放冷水冷却,微热铂皿,升华出来的氟化铵凝结在皿盖上,可得棱形小结晶。 [2] 反应原理如下:

NH4Cl+NaF→NH4F+NaCl

对于氟化铵中金属离子的提纯,比较有效的方法是对反应物进行净化,以减少杂质的带入。薛循育等提出将原料氟化氢气体通过 KMnO4、KF 的硫酸洗涤液除去气体中的 SO2、金属离子和氟硅酸离子 ;将工业级的氨气通过 KMnO4、EDTA 的纯水洗涤瓶 ,除去还原性杂质和金属离子,然后将净化的原料通入反应器,最终制得的氟化铵纯度达到电子工业应用的要求。 [6]

针对氟化铵中杂质硅含量高的问题,中国吴海锋等做过深入研究,发现最佳除硅 pH 为8.5~9.5;过稀的氟化铵除硅不理想,氟质量浓度在 200 g/L 较好。隋岩峰等报道了一种提纯氟化铵的方法:向一定质量浓度的氟化铵粗产品中加入氨水或是液氨以除去未反应的(NH4)2SiF6杂质,再向其加入Ba(OH)2除去溶液中的硫酸根离子和未除净的氟硅酸根离子,过滤后经真空浓缩、结晶、干燥等处理后得到的氟化铵产品符合电子工业及医药行业的要求。 [6]

1、用作玻璃蚀刻剂、防腐剂、消毒剂、纤维媒染剂等。 [1]

2、用作金属表面的化学抛光剂、也用于提取稀有元素等。 [1]

3、用作分析试剂、掩蔽剂。 [1]

4、氟化铵也可用于钛及硅片的蚀刻,用于钛的蚀刻需要在蚀刻液中添加硝酸或铬酐等氧化物质以防止氢脆的发生。 [2]

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。 [5]

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。 [5]

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。 [5]

食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。 [5]

灭火方法:消防人员必须穿全身防火防毒服,在上风向灭火。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。然后根据着火原因选择适当灭火剂灭火。 [5]

应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘口罩,穿防毒服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏:避免扬尘,小心扫起,转移至安全场所。大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。 [5]

健康危害:口服引起流涎、恶心、呕吐、腹泻和腹痛,继之震颤、昏迷,可因呼吸麻痹而死亡。可致眼、呼吸道和皮肤灼伤。能经皮肤吸收。长期接触引起氟斑牙和氟骨症。 [4]

环境危害:对环境有危害,对水体可造成污染。 [4]

燃爆危险:该品不燃,有毒,具强刺激性。 [4]

操作注意事项:密闭操作,提供充分的局部排风。防止粉尘释放到车间空气中。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴防尘面具(全面罩),穿胶布防毒衣,戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与酸类、碱类接触。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。 [5]

储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。包装密封。应与酸类、碱类、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。 [5]

法规信息:化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号),工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92)将该物质划为第6.1 类毒害品。 [5]


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