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    三氟溴甲烷《氣體應(yīng)用大全》

    2014-3-6 22:37:09

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    1.別名·英文名
    氟里昂R-1381、1301滅火劑、一溴三氟甲烷；Trifluo-romethyl bromide、Monobromotrifluorometane．
    2.用途
    蝕刻、制冷劑、滅火劑、空調(diào)。
    3.制法
    (1)氟仿在400～600℃溫度下在非金屬反應(yīng)器中溴化。
    (2)全氟丙烷在700～1000℃溫度下，在非金屬反應(yīng)器中溴化，生成溴三氟甲烷、溴五氟乙烷和二溴二氟乙烷，然后用精餾法把它們分離。
    (3)C3H3F5的溴化、分離。
    4.理化性質(zhì)
    分子量： 148.910
    熔點(101.325kPa)： -167.78℃
    沸點(101.325kPa)： -57.75℃
    液體密度(-57.75℃，101.325kPa)：1992kg/m3
    氣體密度(25℃，101.325kPa)： 6.219kg/m3
    相對密度(氣體，101.325kPa，25℃，空氣=1)：5.31
    比容(21.1℃，101.325kPa)：0.1623 m3/kg
    氣液容積比(15℃，100kPa)： 316 L/L
    臨界溫度： 67.0℃
    臨界壓力： 3964 kPa
    臨界密度： 1343 m3/kg
    壓縮系狁．
    壓力kPa
    溫度 ℃
    100
    500
    1000
    2000
    1 5
    0.9852
    0.9213
    0.8291
    50
    0.9900
    0.9474
    0.8897
    0.751 9
    氣化熱(-57.75，101.325kPa)： 121.42 kJ/kg
    比熱容(氣體，101.325kPa，25℃)：Cp=474.04 J/(kg·K)
    Cv=418.15 J/(kg·K)
    (液體，0℃)：828.43J/(kg·K)
    比熱比(氣體，101.325kPa，25℃)：Cp/Cv=1.134
    蒸氣壓(-40℃)： 224kPa
    (0℃)：850kPa
    (40℃)： 2350kPa
    粘度(氣體，101.325kPa，0℃)：0.001449mPa·s
    (液體，-40℃)：0.32mPa·S
    導(dǎo)熱系數(shù)(氣體，101．325kPa，0℃)：0.00175w/(m·K)
    (液體，-40℃)：0.0222W/(m·K)
    表面張力(25℃)： 5mN/m
    折射率(液體，25℃)： 1.238
    毒性級別：0
    易燃性級別：0
    反應(yīng)活性級別：0
    三氟溴甲烷在常溫常壓下為無毒無臭氣體。液化后呈無色透明液體。不燃燒。單獨存在時，在500℃以下穩(wěn)定，在700℃以前的分解率為5%，但是在更高的溫度下分解急劇地進行，而到1090℃時分解率可達60%。如果與金屬、冷凍機油、水和空氣接觸，則在200～300℃開始分解。在普通狀態(tài)下，對金屬幾乎無影響，但是有水分存在時，對金屬有一些腐蝕性。它完全沒有燃燒和爆炸的危險性，可作為滅火劑。它就是最近新開發(fā)的1301滅火劑，它的滅火性能優(yōu)越于1211等其它滅火劑，是很有發(fā)展前途的滅火劑。三氟溴甲烷在25℃和101.325kPa時在水中的溶解度為0.03%(重量)。它溶于丁烷、苯、甲苯等碳?xì)浠衔铮穆然嫉嚷然锶軇掖?、酮、酯和一些有機酸。也部分地溶解于制冷工業(yè)用潤滑油。不溶解于正二醇、甘油、酚和蓖麻油。
    5.毒性
    大鼠一吸入：LC502300ppm，15分鐘。*
    大鼠一吸入：LC502480ppm，15分鐘。**
    *：對CF3Br在800℃裂解后的氣體。
    **：對氟化氫的數(shù)據(jù)。
    最高容許濃度：1000ppm(6100mg/m3)
    三氟溴甲烷主要作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)及心血管系統(tǒng)。人吸入10%/5～16.9%濃度的氣體時，大多數(shù)人有酩酊感及痛覺消失；吸人濃度為20%～25%時，大多數(shù)人知覺喪失。從上面的數(shù)據(jù)中看出，CF3Br在800℃裂解后產(chǎn)生氟化氫等，使其毒性增加。但是在通常使用狀態(tài)下，幾乎不引起窒息、麻醉和肝臟障礙等。盡管如此，要避免直接吸人其蒸氣，以防因缺氧引起窒息。
    6.安全防護
    在正常條件下大部分常用金屬均可使用，但是在高溫，某些金屬起加速氣體分解的作用，其中以銀、黃銅為最厲害。在高溫可以用因科鎳合金和奧氏體不銹鋼?？梢杂镁鬯姆蚁?、環(huán)氧樹脂、醋酸纖維，不宜用聚苯乙烯?？梢杂梅试硭铰?o:p>
    如前所述，三氟溴甲烷就是1301滅火劑，有關(guān)其滅火方面的性能特點介紹如下。
    1301的滅火機理還不十分清楚，現(xiàn)在一般認(rèn)為其滅火機理是燃燒反應(yīng)的化學(xué)抑制作用，也就是阻止燃燒連鎖反應(yīng)的作用(也叫反催化效應(yīng)或負(fù)催化效應(yīng))。即，也就是由CF3Br熱分解產(chǎn)生的溴游離基Br與從碳?xì)浠衔颮-H等的燃燒物中發(fā)生的氫原子H反應(yīng)生成HBr，而這個溴化氫進一步與活性O(shè)'H基反應(yīng)生成水和溴游離基Br。在這種循環(huán)反應(yīng)的重復(fù)過程中，把H、O'H、O等的游離基從燃燒物中除掉。這種循環(huán)反應(yīng)一直進行到燃燒結(jié)束，即進行了滅火。
    氟里昂與其它滅火劑相比，突出的優(yōu)點是使用后對裝置的腐蝕和污染等損傷少，所以，適合于配置有貴重的半導(dǎo)體設(shè)備裝置的凈潔室中的滅火。尤其是1301的性能更為優(yōu)越，它在含水狀態(tài)下也幾乎不腐蝕金屬。下表是一些氟里昂的絕緣性能。
    項 目
    1301
    2402
    1011
    體積電阻率
    (Ωcm)(50Hz)
    69×1012
    1.9×1012
    4×1012
    絕緣破壞電壓
    kV
    32
    (1mm 間隔)
    31.2
    (2.5mm)
    25
    (2.5mm)
    滅火劑對金屬的腐蝕性：
    滅火劑浸泡條件
    金屬板的推定表面腐蝕量(mm)
    浸泡氣體
    浸泡時間
    SUS27
    銅
    鋁
    1 301
    2小時
    0.002
    0.001
    0.007
    滅火后氣體
    12小時
    0.002
    0.001
    0.015
    CO2滅火后氣體
    2小時
    0.007
    0.003
    0.003
    1301產(chǎn)生氣
    12小時
    0.000
    0.000
    0.000
    注：①實驗方法是在容積為21L的玻璃容器中放進裝有汽油的表面為1760cm2的燃燒皿和厚0.5mm、表面積40cm2的金屬試片，點火3秒鐘后放出滅火劑，密閉后放置所規(guī)定時間，然后測定了推定表面腐蝕量。②表中的數(shù)據(jù)均為4次實測數(shù)據(jù)的平均值。
    濘油火災(zāi)滅火試驗(汽油量6L)結(jié)果：
    項 目
    1301
    CO2
    滅火對象面積(m2)
    1.13
    1.13
    預(yù)燃燒時間(s)
    30
    30
    滅火時間(s)
    4
    滅不了
    滅火劑用量kg
    0.5
    1.8
    各種滅火劑滅火能力的比較：
    滅火劑
    滅火能力(%)
    氟里昂1301
    100
    氟里昂120l
    67
    化學(xué)干粉
    66
    氟里昂2402
    57
    氟里昂1211
    46
    氟里昂1011
    45
    二氧化碳
    33
    1301熱分解產(chǎn)物的毒性及濃度：
    分解生成物
    暴露15分鐘時的ALC值
    (在空氣中的溶積比)
    ppm
    危險濃度
    (在空氣中的溶積比)
    ppm
    HF
    HBr
    Br2
    COF2
    2500
    4750
    550
    1500
    50～250
    50
    1301的熱分解生成物濃度：
    項 目
    試驗結(jié)果
    放出時間 秒
    5
    30
    滅火時間 秒
    4
    10
    分解生成物
    濃度ppm
    HF
    75
    476
    HBr
    31
    110
    Br
    7
    21
    試驗條件：室內(nèi)容積91.2m3，燃燒皿2.35m2，
    滅火劑濃度5%(容積)，預(yù)燃時間60秒，
    燃燒物絕緣油20L，汽油1.2L。
    表中ALC為使老鼠在15分鐘死亡的濃度(Approximatelethal concentration)。
    滅火劑的ALC值：
    滅火劑
    ALC
    1301
    1211
    2402
    CO2
    1202
    101l
    1040
    5075mg/l 800000ppm
    2200 324000
    1340 126000
    1180 658000
    470 54000
    340 65000
    180 28000
    氟里昂滅火劑在熱分解時可生成HF、HBr，COF2，Br2等。
    熱分解產(chǎn)物的生成量隨火焰的面積、滅火劑的濃度、接觸火焰的時間、滅火劑的放出時間不同而在很大的范圍內(nèi)變化，試驗中檢測出的有毒氣體濃度為從數(shù)十到數(shù)百個ppm，也就是說比危險濃度小。
    總之，1301滅火劑瞬間滅火能力大，適合初期滅火，其毒性也很低。實際滅火時的濃度更低，在5分鐘以內(nèi)的暴露，可以說對人體沒有影響。但是，在滅火器的噴出口附近溫度很低，要注意，不要受凍傷。
     
     
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