Фтороформ
| Фтороформ | |
|---|---|
  | |
| Общие | |
| Систематическое наименование |
трифторметан |
| Сокращения | R-23, HFC-23, |
| Традиционные названия | фтороформ, фреон 23 |
| Физические свойства | |
| Состояние | бесцветный газ |
| Молярная масса | 70,0141 г/моль |
| Плотность | 0,516 г/см³ |
| Динамическая вязкость | 14,4·10−6 Па·с |
| Термические свойства | |
| Температура | |
| • плавления | −155,2 °C |
| • кипения | −82,1 °C |
| Критическая точка | 32,3 °C, 50,5 атм |
| • температура | 25,7 °C |
| • давление | 4,816 МПа |
| Мол. теплоёмк. | 51,577 Дж/(моль·К) |
| Удельная теплота испарения | 257,91 Дж/кг |
| Химические свойства | |
| Растворимость | |
| • в остальных веществах | растворим в органических соединениях |
| Структура | |
| Дипольный момент | 1,649 Д |
| Классификация | |
| RTECS | PB6900000 |
| Безопасность | |
| Предельная концентрация | 3000 мг/м³ |
| ЛД50 | 5000-12000 мг/кг |
| Токсичность | Класс опасности IV |
| NFPA 704 | |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Фтороформ — тривиальное название трифторметана (фреона 23, хладона 23, R23, HFC 23). Фтороформ является фторорганическим соединением, принадлежащим к фторзамещённым углеводородам метанового ряда. Фтороформ используется в качестве хладагента высокого давления для получения температуры до минус 100 °C и реагента для сухого травления при изготовлении сверхбольших интегральных схем.[1]
Фтороформ СНF3 (трифторметан) — это химическое органическое инертное соединение. Соединение является одним из галоформов; класс соединений с формулой CHX3 (где Х — галоген).
Фтороформ используется в различных областях, и производится в качестве побочного продукта производства тефлона.
Биологическое значение
Встречаемость фтороформа в природе
Трифторметан создаётся биологическим путём в небольших количествах, по-видимому, при декарбоксилировании трифторуксусной кислоты.
Свойства
- Теплота образования ΔH°298: 162,6±0,6 ккал/моль,
- Удельная теплоемкость: 0,28 ккал/кг·град,
- Давление пара: [math]\displaystyle{ \mbox{lg} P = 8,193 - \frac{1004,83}{\mbox{T}} }[/math].
В отличие от хлороформа, протонизации водорода при действии щелочей не происходит.
Промышленное применение
CHF3 используется в полупроводниковой промышленности при плазменном травлении оксида кремния и нитрида кремния. Известный как R-23 или HFC-23 в качестве хладагента высокого давления (главным образом для низких температур, примерно до −100°), а иногда и в качестве замены для трифторохлорметана, который является побочным продуктом её производства.
При использовании в качестве средства пожаротушения фтороформ имеет фирменное наименование фирмы DuPont — FE-13. Фтороформ рекомендуется для этих целей из-за его низкой токсичности, низкой реакционной способности и высокой плотности.
Органическая химия
CHF3 является реагентом для создания источников «CF3−» для депротонирования. Молекула низкотоксична и имеет рКа = 25-28. Это вещество является прекурсором для производства CF3Si(CH3)3
Синтез
Фтороформ впервые был получен Морис Меслансом в результате бурной реакции иодоформа с сухим фторидом серебра в 1894 году. Реакция была улучшена Отто Раффом путём замещения фторида серебра смесью фторида ртути и фторида кальция. Реакция обмена происходит между иодоформом и бромоформом, а также при обмене первых двух галогенных атомов фтора.
Фтороформ получают действием SbF3Cl2•2HF на хлороформ; он образуется при действии HgF2 на CHBrF2; при действии щелочей на трифторметилсодержащие карбонильные соединения: [math]\displaystyle{ \mbox{CF}_3+\mbox{COR}+\mbox{KOH}\longrightarrow\mbox{CF}_2\mbox{H}+\mbox{RCOOK} }[/math], а также на трифторметильные производные некоторых цементов:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{ \begin{matrix} \mbox{CF}_3\mbox{SO}_2\mbox{K} \\ (\mbox{CF}_3)_3\mbox{P} \\ (\mbox{CF}_3)_2\mbox{Hg}\end{matrix}\Bigg\} \xrightarrow{\mbox{KOH}} CF_3H+ \Bigg\{\begin{matrix} \mbox{K}_2\mbox{SO}_3 \\ \mbox{K}_2\mbox{HPO}_3 \\ \mbox{Hg(OH)}_2 \end{matrix}} }[/math]
Трифторметан как парниковый газ
 | В разделе не хватает ссылок на источники (см. также рекомендации по поиску). |
CHF3 является мощным парниковым газом. Была дана[кем?] оценка сравнения диоксида углерода и трифторметана на действие в атмосфере: одна тонна трифторметана имеет тот же эффект что и 11700 тонн диоксида углерода. Более поздние работы показали, что эта эквивалентность в рейтинге ПГП немного больше чем 14800 для трифторметана. Время жизни трифторметана в атмосфере составит 270 лет.
Развивающиеся страны стали крупнейшими производителями фтороформа в последние годы, согласно данным секретариата Всемирной метеорологической организации. Выбросы фтороформа учтены в Киотском протоколе. Чтобы смягчить пагубное воздействие этого газа, фтороформ может быть уничтожен с помощью электрической плазменной технологии или сжиганием при высоких температурах.
Дополнительные физические свойства
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Плотность (ρ) при −100 °C (жидкость) | 1.52 г/см³ |
| Плотность (ρ) при −82.1 °C (жидкость) | 1.431 г/см³ |
| Плотность (ρ) при −82.1 °C (газ) | 4.57 кг/м³ |
| Плотность (ρ) при 0 °C (газ) | 2.86 кг/м³ |
| Плотность (ρ) при 15 °C (газ) | 2.99 кг/м³ |
| Критическая плотность (ρc) | 7.52 моль/литр |
| Коэффициент сжимаемости (Z) | 0.9913 |
| Периферический фактор (ω) | 0.26414 |
Примечания
- ↑ Промышленные фторорганические продукты: Справ. издание / Б.Н.Максимов, В.Г.Барабанов, И.Л.Серушкин и др.. — 2-е изд., пер. и доп.. — СПб.: «Химия», 1996. — 544 с. — ISBN 5-7245-1043-X.
