氟气是一种由两个氟原子形成的分子,化学式为F2。它是一种黄绿色的气体,具有一种特殊的刺激性气味。其密度比空气大约1.3倍,可以在常温和常压下转化为液体。
氟气具有非常活泼的化学性质,是自然界中最活泼的非金属元素之一。它能和大多数元素直接反应,包括金属、卤素、氢和氧等。因此,氟气在化学工业和实验室中被广泛应用。
物理特性:
氟气是一种淡黄色气体,熔点为-219.6℃,沸点为-188.1℃,密度为1.696g/L(0℃),原子序数9,原子量18.9984032,是最活泼的非金属元素。由于氟非常活泼,所以自然界中不存在游离状态的氟。
化学特性:
氟元素的单质是F2,它是一种有剧毒的气体。氟气的腐蚀性很强,化学性质极为活泼,是氧化性最强的物质之一,甚至可以和部分惰性气体在一定条件下反应。
氢与氟的化合物异常剧烈,反应生成氟化氢。一般情况下,氧与氟不反应,尽管如此,还是存在两种已知的氧氟化物,即OF2和O2F2。由卤素自身形成的化合物有C1F、C1F3、BrF3、IF5。通常,氮对氟而言是惰性的,可用作气相反应的稀释气。氟还可以从许多含卤素的化合物中取代其它卤素。大多数有机化合物与氟的反应将会发生爆炸。
氟及其一些化合物都有毒和较强的腐蚀性。氢氟酸可以腐蚀玻璃,而氟离子在人体组织内有渗透性。氢氟酸接触皮肤如不及时处理可以腐烂至骨而造成永久性的损伤,而氟离子可以和钙离子结合而使人发生中毒。
而且氢氟酸的灼伤不易被发觉,一般是麻痹1-2小时后才有疼痛感。一旦接触氢氟酸,应该立即用大量水冲洗,并涂上20%氧化镁的甘油悬浮液。而FS03H、SbF5等化合物具有远强于硫酸等一般强酸的酸性,特定比例的混合物甚至可以分解石蜡。
1. 制造氟化物:氟气与水反应生成氢氟酸,广泛应用于铝和铀的提纯、玻璃蚀刻、半导体工业以及含氟有机物的合成。氟气还可以用来生产氟化钠,后者可用作木材防腐剂、农业杀虫剂、酿造业杀菌剂等。
2. 制造含氟塑胶:通过与塑胶树脂的反应,氟气用于生产耐高温、耐油、耐化学品及耐酸碱的含氟塑胶,这些材料在航空、航天、汽车、造船等行业中有着广泛的应用。
3. 航空工业:氟气因其强氧化性,液态氟气可用作火箭燃料的氧化剂。
4. 其他应用:金属焊接、电镀、玻璃加工、药物制造、农药、杀鼠剂、冷冻剂、等离子蚀刻等。
5. 提取铀:氟气可用于从铀矿中提取铀,因为铀与氟化物容易挥发,可通过分馏法与其他杂质分离,从而获得纯净的铀,用于原子能工业。