사불화탄소
Carbon tetrafluoride
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| 이름 | |||
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| IUPAC 이름 테트라플루오로메탄 사불화탄소 | |||
| 기타 이름 사불화탄소, 페르플루오로메탄, 테트라플루오로카본, 프레온14, 할론14, 아크톤0, CFC14, PFC14, R14, UN1982 | |||
| 식별자 | |||
3D 모델(JSmol) | |||
| 체비 | |||
| 켐스파이더 | |||
| ECHA 정보 카드 | 100.000.815 | ||
| EC 번호 |
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PubChem CID | |||
| RTECS 번호 |
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| 유니 | |||
CompTox 대시보드 (EPA ) | |||
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| 특성. | |||
| CF4 | |||
| 몰 질량 | 88.0043 g/g | ||
| 외모 | 무색 가스 | ||
| 냄새 | 무취의 | ||
| 밀도 | 3.72g/l, 가스(15°C) | ||
| 녹는점 | -183.6°C(-298.5°F, 89.5K) | ||
| 비등점 | -127.8°C(-198.0°F, 145.3K) | ||
| 20 °C에서 0.005%V 25 °C에서 0.0038%V | |||
| 용해성 | 벤젠, 클로로포름에 녹는 | ||
| 증기압 | 15 °C에서 3.65 MPa -127°C에서 106.5kPa | ||
헨리의 법칙 상수(kH) | 5.15 atm-cu m/syslog | ||
굴절률(nD) | 1.0004823[1] | ||
| 점성 | 17.32μPa/s[2] | ||
| 구조. | |||
| 사각형 | |||
| 사면체 | |||
| 0 D | |||
| 위험 요소 | |||
| NFPA 704(파이어 다이아몬드) | |||
| 플래시 포인트 | 불연성 | ||
| 안전 데이터 시트(SDS) | ICSC 0575 | ||
| 관련 화합물 | |||
기타 음이온 | 테트라클로로메탄 테트라브롬메탄 테트라요오드메탄 | ||
기타 캐티온 | 사불화 규소 사불화 게르마늄 사불화 주석 사불화납 | ||
관련 플루오로메탄 | 플루오로메탄 디플루오로메탄 형광체 | ||
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다. | |||
테트라플루오로메탄은 탄소 테트라플루오로화물 또는 R-14로도 알려져 있으며 가장 단순한4 과불화탄소이다.IUPAC 이름에서 알 수 있듯이, 테트라플루오로메탄은 탄화수소 메탄에 대한 과불화 반응물이다.할로알칸 또는 할로메탄으로도 분류할 수 있습니다.테트라플루오로메탄은 유용한 냉매이지만 강력한 온실 [3]가스이기도 하다.탄소-불소 결합의 특성으로 인해 결합 강도가 매우 높습니다.
본딩
다중 탄소-불소 결합 및 불소의 높은 전기 음성도 때문에 테트라플루오로메탄 내 탄소는 추가적인 이온 특성을 제공함으로써 4개의 탄소-불소 결합을 강화 및 단축하는 유의한 양의 부분 전하를 가진다.탄소-불소 결합은 유기 [4]화학에서 가장 강한 단일 결합이다.또한 동일한 탄소에 더 많은 탄소-불소 결합이 추가됨에 따라 강화됩니다.플루오로메탄, 디플루오로메탄, 트리플루오로메탄 및 테트라플루오로메탄 분자로 대표되는 1개의 탄소유기불소화합물 중 테트라플루오로메탄에서 [5]탄소-불소결합이 가장 강하다.이러한 효과는 탄소가 0.76의 [5]양의 부분 전하를 가지기 때문에 불소 원자와 탄소 사이의 쿨롱 흡인력이 증가하기 때문입니다.
준비
테트라플루오로메탄은 탄소 자체를 포함한 탄소 화합물이 불소 분위기에서 연소될 때 생성된다.탄화수소와 플루오르화수소는 공동생산물이다.그것은 [6]1926년에 처음 보고되었다.또한 이산화탄소, 일산화탄소 또는 포스겐을 사불화황으로 불소화함으로써 제조할 수 있다.상업적으로 불화수소와 디클로로디플루오로메탄 또는 클로로트리플루오로메탄을 반응시켜 제조되며, 금속불화물 MF, MF를2 탄소전극으로 전기분해할 때도 제조된다.
무수한 전구체와 불소로 만들 수 있지만, 원소 불소는 비싸고 다루기가 어렵습니다.이것에 의해, [3]불화수소를 이용해 공업 규모로 CF를 제조할 수 있다
4.
- CClF22 + 2 HF → CF4 + 2 HCl
실험실 합성
테트라플루오로메탄은 탄화규소와 불소의 반응으로 실험실에서 제조할 수 있다.
- SiC + 42 F → CF4 + SiF4
반응
테트라플루오로메탄은 다른 플루오로카본과 마찬가지로 탄소-불소 결합의 강도로 인해 매우 안정적입니다.테트라플루오로메탄의 결합 에너지는 515kJµmol입니다−1.그 결과, 산이나 수산화물에는 불활성이다.그러나 알칼리 금속과 폭발적으로 반응한다.CF의4 열분해 또는 연소는 독성 가스(불화 카르보닐 및 일산화탄소)를 생성하며, 물이 있는 상태에서도 불화수소를 생성합니다.
물에 매우 약하게 녹지만(약 20mglL−1), 유기용제와 혼합할 수 있다.
사용하다
테트라플루오로메탄은 저온 냉매(R-14)로 사용되기도 한다.실리콘, 이산화규소 및 [7]질화규소의 플라즈마 식각제로 전자제품 미세조립에만 사용하거나 산소와 조합하여 사용합니다.중성자 [8]검출기에도 사용됩니다.
환경에 미치는 영향
테트라플루오로메탄은 온실 효과에 기여하는 강력한 온실 가스이다.그것은 매우 안정적이고, 대기 수명이 5만 년이며, 온실 잠재력이 CO의 62,[9]500 배입니다.
테트라플루오로메탄은 대기 중 가장 풍부한 과불화탄소이며, PFC-14로 불린다.대기 중 농도가 [10]높아지고 있습니다.2019년 현재, 인공 가스 CFC-11과 CFC-12는 [11]PFC-14보다 강한 방사력을 계속 기여하고 있다.
구조적으로는 클로로플루오로카본(CFCs)과 비슷하지만 탄소-불소 결합이 탄소와 [citation needed]염소 사이의 결합보다 훨씬 강하기 때문에 테트라플루오로메탄은 오존층을 고갈시키지 않는다.
헥사플루오로에탄 외에 테트라플루오로메탄의 주요 산업 배출물은 홀-에룰트 공정을 이용한 알루미늄 생산 과정에서 생산된다.CF는4 할로겐화탄소와 [12]같은 보다 복잡한 화합물의 분해의 산물로도 생산된다.
건강상의 리스크
그 밀도 때문에, 테트라플루오로메탄은 공기를 대체하여 환기가 불충분한 지역에서 질식 위험을 야기할 수 있습니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ Abjean, R.; A. Bideau-Mehu; Y. Guern (15 July 1990). "Refractive index of carbon tetrafluoride (CF4) in the 300-140 nm wavelength range". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 292 (3): 593–594. Bibcode:1990NIMPA.292..593A. doi:10.1016/0168-9002(90)90178-9.
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- ^ O'Hagan D (February 2008). "Understanding organofluorine chemistry and in cations. An introduction to the C–F bond". Chemical Society Reviews. 37 (2): 308–19. doi:10.1039/b711844a. PMID 18197347.
- ^ a b Lemal, D.M. (2004). "Perspective on Fluorocarbon Chemistry". J. Org. Chem. 69 (1): 1–11. doi:10.1021/jo0302556. PMID 14703372.
- ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ K. 윌리엄스, K.굽타, M. 와실릭미세 기계 가공의 식각 속도– Part II J. Microelectromech.시스템, 제12권, 761-777쪽, 2003년 12월
- ^ "Low efficiency 2-dimensional position-sensitive neutron detector for beam profile measurement". doi:10.1016/j.nima.2004.09.020.
- ^ Artaxo, Paulo; Berntsen, Terje; Betts, Richard; Fahey, David W.; Haywood, James; Lean, Judith; Lowe, David C.; Myhre, Gunnar; Nganga, John; Prinn, Ronald; Raga, Graciela; Schulz, Michael; van Dorland, Robert (February 2018). "Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing" (PDF). International Panel on Climate Change. p. 212. Retrieved 17 March 2021.
- ^ "Climate change indicators - Atmospheric concentration of greenhouse gases - Figure 4". United States Environmental Protection Agency. 27 June 2016. Retrieved 2020-09-26.
- ^ Butler J. and Montzka S. (2020). "The NOAA Annual Greenhouse Gas Index (AGGI)". NOAA Global Monitoring Laboratory/Earth System Research Laboratories.
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