標籤:鹵化物溫室氣體

三氟化氮在常溫下是一種無色、無臭、性質穩定的氣體,是一種強氧化劑。三氟化氮在微電子工業中作為一種優良的等離子蝕刻氣體,在離子蝕刻時裂解為活性氟離子,這些氟離子對硅和鎢化合物,高純三氟化氮具有優異的蝕刻速率和選擇性(對氧化硅和硅),它在蝕刻時,在蝕刻物表面不留任何殘留物,是非常良好的清洗劑,同時在晶元製造、高能激光器方面得到了大量的運用。

1基本資料

化學品中文名稱: 三氟化氮
化學品英文名稱: nitrogen trifluoride 英文名稱: nitrogen fluoride
技術說明書編碼: 67
CAS No.: 7783-54-2
分子式: NF3
分子結構:三角錐
鍵角:102.5°
分子量:71.0019
熔點(101.325kPa):-206.79℃
沸點(101.325kPa):-129.0℃
液體密度(-129℃,101.325kPa):1540kg/m3
氣體密度(20℃,101.325kPa):2.96kg/m3
分子結構

  分子結構

相對密度(氣體,空氣=1,20℃,101.325kPa):2.46
比容(21.1℃,101.325kPa):0.3371m3/kg
氣液容積比(15℃,100kPa):520L/L
臨界溫度:-39.3℃
臨界壓力:4530kPa
臨界密度:522kg/m3
臨界壓縮係數:0.317
熔化熱(-206.79℃,101.325kPa):5.61kJ/kg
氣化熱(-129℃,101.325kPa):163.29kJ/kg
比熱容(氣體,25℃,101.325kPa):Cp=751.68J/(kg·K)
蒸氣壓(-171℃):1.333kPa
(-100℃):470kPa
(-60℃):2200kPa粘度(氣體,25℃,101.325kPa):0.0183mPa·S
折射率(氣體,25℃):1.0004416
主要成分:純品
外觀與性狀:無色、帶霉味的氣體。
相對密度(水=1):1.89(沸點,液體)
溶解性:不溶於水。
主要用途:用作高能燃料。
廢棄處置方法:根據國家和地方有關法規的要求處置。或與廠商或製造商聯繫,確定處置方法

2物理特性

三氟化氮,分子式:NF<sub>3</sub>。氣體分子量:71.01,熔點:–206.8℃(1atm),沸點:–129℃(1atm),臨界溫度:–39.3℃,臨界壓力:44.02atm(4.46MPa),液體密度:1554 kg/m<sup>3</sup>(1atm,沸點時),氣體密度:2.95 kg/m(1atm,21℃),水中溶解度(1atm,22℃):1.43×10-5當量濃度。純凈的NF3氣體是一種無色無味的氣體,當混入一定量的雜質氣體后顏色發黃,同時會有發霉或刺激性氣味。NF3氣體不可燃,
三氟化氮

  三氟化氮

但能助燃。當溫度超過350℃時,三氟化氮氣體會緩慢分解,分解時產生強氧化性氟,因此,在高溫下它是一種強氧化劑。CAS號:7783-54-2。危險性類別:第2.3類有毒氣體,在空氣中的最高允許含量為29mg/m

3化學性質

急性毒性
LD50
LC50:19000mg/m3,1小時(大鼠吸入);5600mg/m3,4小時(小鼠吸入)

4用途

三氟化氮主要用途是用作氟化氫-氟化氣高能化學激光器的氟源,在h2-O2 與F2之間反應能的有效部分(約25%)可以以激光輻射釋放出,所 HF-OF激光器是化學激光器中最有希望的激光器。三氟化氮是微電子工業中一種優良的等離子蝕刻氣體,對硅和氮化硅蝕刻,採用三氟化氮比四氟化碳和四氟化碳與氧氣的混合氣體有更高的蝕刻速率和選擇性,而且對錶面無污染,尤其是在厚度小於1.5um的集成電路材料的蝕刻中,三氟化氮具有非常優異的蝕刻速率和選擇性,在被蝕刻物表面不留任何殘留物,同時也是非常良好的清洗劑。隨著納米技術的發展和電子工業大規模的發展技術,它的需求量將日益增加。

5危險概述

三氟化氮是低毒性物質,但是它能強烈刺激眼睛、皮膚和呼吸道粘膜,腐蝕組織。吸入高濃度NF3可引起頭痛、嘔吐和腹瀉。長期吸入低濃度NF3能損傷牙齒和骨骼,使牙齒生黃斑,骨骼成畸形。具有強氧化性。與還原劑能發生強烈反應,引起燃燒爆炸。與易燃物(如苯)和有機物(如糖、纖維素等)接觸會發生劇烈反應,甚至引起燃燒。受高熱發生劇烈分解,甚至發生爆炸。大鼠吸入1000ppm·l小時末見死亡,但出現高鐵血紅蛋白血症,當吸入10000ppm·l小時有死亡,在2500ppm時吸毒后4小時死亡。最高容許濃度:10ppm(29mg/m3)。

6急救措施

眼睛接觸
立即翻開上下眼瞼,用流動清水沖洗15分鐘。就醫。
泄漏處理應急處理
迅速撤離泄漏污染區人員至上風處,並進行隔離,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防毒服。儘可能切斷泄漏源。合理通風,加速擴散。漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗后再用。

7消防措施

強氧化劑。受熱或與火焰、電火化、有機物等接觸能燃燒,甚至爆炸。與易燃物(如苯)和可燃物(如糖、纖維素等)接觸會發生劇烈反應,甚至引起燃燒。與還原劑能發生強烈反應,引起燃燒爆炸。
有害燃燒產物: 氟化氫。
滅火方法: 消防員必須穿全身防火防毒服,在上風向滅火。切斷氣源。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。
三氟化氮

  三氟化氮

滅火劑:霧狀水、泡沫。
迅速撤離泄漏污染區人員至上風處,並隔離直至氣體散盡,應急處理人員戴正壓自給式呼吸器,穿化學防護服。切斷火源。在確保安全情況下堵漏。噴水霧減慢揮發(或擴散),但不要對泄漏物或泄漏點直接噴水。抽排(室內)或強力通風(室外)。漏氣容器不能再用,且要經過技術處理以清除可能剩下的氣體。法規信息:化學危險品安全管理條例(1987年2月17日國務院發布),化學危險品安全管理條例實施細則(化勞發[1992]677號),工作場所安全使用化學危險品規定[1996]勞部發423號)法規,針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定;常用危險化學品的分類及標誌(GB13690-92)將該物質劃為第2.3類有毒氣體。

8注意事項

職業接觸限值
中國MAC(mg/m3): 1
前蘇聯MAC(mg/m3): 未制定標準
TLVTN: ACGIH 10ppm,29mg【F】/m3
TLVWN: 未制定標準
工程式控制制: 嚴加密閉,提供充分的局部排風和全面通風。
呼吸系統防護: 空氣中濃度較高時,應該佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。
眼睛防護: 戴化學安全防護眼鏡。
身體防護: 穿防毒物滲透工作服。
手防護: 戴橡膠手套。
其他防護: 工作現場嚴禁吸煙。保持良好的衛生習慣。
工作時必須要保護皮膚。氣瓶要遠離火種、熱源、應與有機物、可燃物、油脂、還原劑及氫分開存放。
NF3為腐蝕性氣體,在<200℃時可用不鏽鋼、銅、蒙乃爾。在更高的溫度可用鎳和蒙乃爾。可以用聚四氟乙烯、三氟氯乙烯樹脂和聚三氟氯乙烯聚合體。滅火可用霧狀水和泡沫。泄漏的氣體可用排風機排送至通風櫥內。廢氣或廢液要用還原劑(酸式亞硫酸鈉、亞鐵鹽等)溶液處理后,用鹼灰或稀鹽酸中和,再用大量水稀釋後排入下水道。

9運輸信息

危險貨物編號: 23016 UN編號: 2451
包裝類別: Z01
運輸注意事項: 鐵路運輸時須報鐵路局進行試運,試運期為兩年。試運結束后,寫出試運報告,報鐵道部正式公布運輸條件。採用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放,並應將瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超過車輛的防護欄板,並用三角木墊卡牢,防止滾動。嚴禁與易燃物或可燃物、還原劑、食用化學品等混裝混運。夏季應早晚運輸,防止日光曝晒。公路運輸時要按規定路線行駛,禁止在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。

10環境危害

2008年聯合國環境大會上,三氟化氮被列為溫室氣體,其製造溫室的能力極強,能在大氣中維持550年. 主要在生產液晶電視時排放,目前排放量為每年4000噸。
三氟化氮擁有導致全球變暖的強大潛力,其存儲熱量的能力是二氧化碳12000—20000倍,在大氣中的壽命可長達740年之久。
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