四氟化碳
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| 四氟化碳 | |||
|---|---|---|---|
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IUPAC名 Tetrafluoromethane Carbon tetrafluoride 四氟化碳 | |||
系统名 四氟化碳 | |||
| 别名 |
全氟化碳、四氟甲烷、CFC 14、海龍14 |
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| 识别 | |||
CAS号 |
75-73-0  |
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PubChem |
6393 |
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ChemSpider |
6153 |
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SMILES |
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InChI |
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EINECS |
200-896-5 |
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ChEBI |
38825 |
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RTECS |
FG4920000 |
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| 性质 | |||
化学式 |
CF4 |
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摩尔质量 |
88.00 g·mol⁻¹ |
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| 外观 |
無色無味氣體 |
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密度 |
3.72 g/l, 氣體 (15 °C) |
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熔点 |
-183.6 °C (89.6 K) |
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沸点 |
-127.8 °C (145.4 K) |
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溶解性（水） |
0.005 %V, 20 °C 0.0038 %V, 25 °C |
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蒸氣壓 |
3.65 MPa, 15 °C 106.5 kPa, -127 °C |
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| 结构 | |||
分子构型 |
四面體 |
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| 危险性 | |||
警示术语 |
R：無 |
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安全术语 |
S：無 |
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| 主要危害 |
頭痛、噁心、頭昏眼花及破壞心血管系統 |
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NFPA 704 |
 0 1 0 |
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闪点 |
不可燃 |
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自燃温度 |
> 1100 °C |
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| 若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
四氟化碳，又称为四氟甲烷、Freon-14及R 14，是一種鹵代烴（化學式：CF4）。它既可以被視為一种鹵代烴、鹵代甲烷、全氟化碳，也可以被视为一种无机化合物。
零下198 °C時，四氟化碳具有單斜的結構，晶格常数为a = 8.597, b = 4.433, c = 8.381 (.10-1 nm), β = 118.73° [1]。
目录
1 附加物理性質
2 歷史
3 生產
4 用途
5 環境影響
6 安全
7 參考資料及注釋
8 參見
9 外部連結
附加物理性質
| 性質 |
數值 |
|---|---|
密度 (ρ)，-196 °C （固態） |
1.943 g.cm-3 |
密度 (ρ)，-183 °C |
1.89 g.cm-3 |
密度 (ρ)，-127.8 °C （液態） |
1.603 g.cm-3 |
密度 (ρ)，-80 °C （氣態） |
1.317 kg.m-3 |
密度 (ρ)，15 °C （氣態） |
3.72 kg.m-3 |
密度 (ρ)，21 °C （氣態） |
3.858 kg.m-3 |
三相點溫度 (Tt) |
-183.7 °C (89.4 K) |
臨界溫度 (Tc) |
-45.5 °C (227.6 K) |
臨界壓力 (pc) |
3.793 MPa (37.43 bar) |
臨界體積 (Vc) |
0.142 dm3.mol-1 |
臨界壓縮性 (Zc) |
2.77 |
熔化潛熱 (lf)，三相點 |
8.09 kJ.kg-1 |
蒸發潛熱 (lv)，-127.8 °C |
135.7 kJ.kg-1 |
比熱容 (cp)，固定壓强，30 °C |
58 J.mol-1.K-1 |
比熱容 (cp)，固定壓强，-145 °C |
80.08 J.mol-1.K-1 |
比熱容 (cv)，固定体積，30 °C |
49 J.mol-1.K-1 |
熱容量比 (κ)，30 °C |
1.178571 |
壓縮性因子 (Z)，15 °C |
0.9981 |
离散因子 (ω) |
0.177 |
偶極矩 |
0 D |
黏度 (η)，0 °C |
16.1 μPa.s (0.0161 cP) |
黏度 (η)，-60.3 °C |
17.0 μPa.s (0.0170 cP) |
表面張力 (σ)，-80 °C |
6.4 mN.m-1 |
熱導率 (λ)，0 °C |
15.03 mW.m-1.K-1 |
歷史
1926年，首次制得純淨的四氟化碳。[2]
生產
在實驗室内，四氟化碳可由以下的反應獲取：
SiC + 2F2 → CF4 + Si
也可以由二氧化碳、一氧化碳或光氣与四氟化硫的氟化作用来获取。商業上可由氟與二氯二氟甲烷或氯三氟甲烷的反應製备。另一個方法是用碳電極電解氟化物MF、MF2。
四氟化碳，像其他氟代烃一样，是十分穩定的，这是因為C-F鍵很强，键能為515 kJ.mol-1（参见环境影响）。因此不与酸及氫氧化物反应，但是會跟鹼金屬发生爆炸性反應。熱分解會產生剧毒的氣體（碳酰氟、一氧化碳，如果有水存在，还会产生腐蝕性的氟化氫）。
四氟化碳微溶於水（約20 mg.l-1），但可與乙醇、乙醚及石油醚混溶。
用途
四氟化碳有時會用作低溫冷卻劑。它可用於電路板的製造，以及製造绝缘物質和半導體。它是用作氣體蝕刻劑及等離子體蝕刻版。
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，是一种非常强大的溫室氣體。它在大氣中的壽命約為50,000年，全球增溫(全球暖化)係數是6,500（二氧化碳的係數是1）。雖然結構与氟氯烃相似，但四氟化碳不會破坏臭氧層。這是因為導致臭氧层破坏的是氟氯烃中的氯原子，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较低。
安全
吸入四氟化碳的后果与濃度有关，包括頭痛、噁心、頭昏眼花及心血管系統的破壞（主要是心臟）。長時間接觸會导致严重的心臟破壞。
四氟化碳的密度比較高，可以塡滿地面空間範圍，在不通風的地方會導致窒息。
參考資料及注釋
^ F. Brezina, J. Mollin, R. Pastorek, Z. Sindelar. Chemicke tabulky anorganickych sloucenin (Chemical tables of inorganic compounds). SNTL, 1986.
^ N. N. Greenwood, A. Earnshaw. Chemie prvku (Chemistry of the Elements). Informatorium, Prague, 1993.
參見
- 卤代烃
- 卤代甲烷
外部連結
- 国际化学品安全卡0575
- National Pollutant Inventory 氟化合物的內容概要說明書
- Air Liquide - 數據
- Air Liquide - 水蒸气壓力圖
牛津大學 - MSDS[永久失效連結]
- 由一級鋁生產協定測量四氟化碳及六氟乙烷
- 化學和物理性質表
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