二氟化氧

具有强氧化性的无机化合物

二氟化氧( 氧 difluoride),又称氟化氧、一氧化二氟或次氟酸酐,是一种无色有轻微刺激的气体,冷冻后呈黄褐色液体,其 化学式 为OF2,分子量为54.0。二氟化氧的 熔点 为-224°C, 沸点 为-145°C,临界温度为-58°C。二氟化氧具有极强的氧化性,常用作 氧化剂 、 氟化剂 。它与可燃物质和还原性物质发生激烈反应,也能与许多金属和非金属(如磷、硫)反应。尽管二氟化氧本身不可燃,但可以助长其他物质的燃烧,并且可能引发火灾或爆炸。在突发环境事件中,二氟化氧可与水或水蒸气混合后发生猛烈爆炸,加热时可能导致容器破裂。根据《全球化学品统一分类和标签制度》(GHS)和中国相关标准,二氟化氧被归类为氧化性气体(类别1)和加压气体,对皮肤和眼睛有腐蚀/刺激性。 毒理学 研究表明,二氟化氧在低浓度下对 小鼠 、大鼠、 豚鼠类 、兔及狗未见明显毒性影响,但在高浓度下可能引发不同程度的刺激症状。二氟化氧为剧毒气体,氧化性极强,在常温下就能与干燥的空气迅速反应生成 二氧化氮 和具有霉臭味的无色气体 三氟化氮 ,甚至发生爆炸,对大气具有较大的危害。二氟化氧在水中可缓慢 水解 ,对水体也会造成一定程度的污染。

理化特性

物理性质

性状 :无色有轻微刺激的气体,或黄褐色液体,与水的反应极慢。

生成热(kJ/ 摩尔 ):-18.41

摩尔体积 (m /mol):45.7

等张比容(90.2K):70.8

表面张力 (dyne/cm):5.7

偶极矩(×10 C·m):0.7—1.0

相对 空气密度 (空气=1):1.43

临界温度(℃):-58

临界压力(MPa):0.50

溶解性:微溶于水、 乙醇 、酸和碱,不溶于热水。

化学性质

二氟化氧中的氧具有不寻常的+2 氧化数 ,具有极强的氧化性,但其活性不如单质氟。纯二氟化氧在玻璃容器中稳定,200°C以上分解成 氧气 和 氟气 。

二氟化氧与许多金属反应,生成 氧化物 和 氟化物 。也能与一些非金属反应:

• 与磷反应生成 五氟化磷 和氟 五氧化二磷

• 与硫反应生成 二氧化硫 和 四氟化硫

• 与氙[xiān]反应生成 四氟化氙 和氙的氧氟化物

二氟化氧曾被实验用作 液态火箭发动机 的 氧化剂 (以 氢气 为燃料),但如今尚未实用。

二氟化氧与水缓慢反应,生成 氢氟酸 :

OF₂(aq) + H₂O(l) = 2HF(aq) + O₂(g)

危险性概述

健康危害

接触较高浓度本品一定时间,可发生迟发性刺激症状,表现有头痛、头昏、 胸闷 、恶心、咳嗽、气急等。严重者可导致 肺水肿 。皮肤接触一定压力下的高浓度本品可造成灼伤。

毒理学资料

急性毒性(LC50):2600ppb( 大鼠 吸入,1h);1500ppb( 小鼠 吸入,1h);26ppm(猴吸入);26ppm(狗吸入)。

亚急性与慢性毒性:小鼠、大鼠、 豚鼠类 、兔及狗于0.1ppm下,每天接触7h,30次,未见毒性影响;而2~5ppm时,出现不同程度的刺激症状。

其他:人吸入(TCLo):500ppb。

注意事项

急救措施

皮肤接触:若有灼伤,就医治疗。

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。

消防措施

危险特性:该品氧化性极强,助燃,剧毒,有极其强烈的刺激性和腐蚀性。受热分解产生有毒的烟气。与许多物质包括 水蒸气 和空气可产生剧烈反应,甚至发生爆炸。

有害燃烧产物: 氟化氢 。

灭火方法:消防人员必须穿全身防火 防毒服 ,在上风向灭火。切断气源。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。

应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并立即隔离450m,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给 正压 式呼吸器,穿防毒服。勿使泄漏物与可燃物质(如木材、纸、油等)接触。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。如有可能,将残余气或漏出气用 排风机 送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。

操作事项

严加 密闭,提供充分的局部排风和全面通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴空气呼吸器,穿密闭型 防毒服 ,戴橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。防止气体或蒸气泄漏到工作场所空气中。远离 易燃 、 可燃物 。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防止受潮。应与易(可)燃物、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备。

接触控制

中国 MAC (mg/m ): 1[F]

苏联 MAC (mg/m ):未制定标准

TLVTN:未制定标准

TLVWN: ACGIH 0.05ppm,0.11mg[F]/m

监测方法: 离子选择性电极 法; 氟试剂 盐比色法

工程控制: 严加 密闭,提供充分的局部排风和全面通风。

呼吸系统 防护:空气中浓度较高时,必须佩戴空气呼吸器、 氧气 呼吸器或长管 面具 。

眼睛防护:呼吸系统防护中已作防护。

身体防护:穿密闭型 防毒服 。

手防护:戴橡胶手套。

其他防护:工作现场严禁吸烟。保持良好的卫生习惯。

运输信息

用涂敷了聚四氟乙烯层的钢瓶存放,少量的二氟化氧可存放在聚四氟乙烯瓶中,在避光的低温干燥环境下密封贮藏。铁路运输时须报铁路局进行试运,试运期为两年。试运结束后,写出试运报告,报铁道部正式公布运输条件。采用钢瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放,并应将瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超过车辆的防护栏板,并用三角木垫卡牢,防止滚动。严禁与 易燃物 或 可燃物 、食用化学品等混装混运。夏季应早晚运输,防止日光曝晒。公路运输时要按规定路线行驶,禁止在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。

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2.3 类 有毒气体 ;剧毒物品分级、分类与品名编号(GA 57-93)中,该物质的 液化 或压缩品被划为第一类 A级 无机化合物 剧毒品。

参考资料