삼불화염소

삼불화염소
이름
	시스템 IUPAC 이름 트리플루오로γ클라란3(치환)
	기타 이름 클로로트리플루오르화물
식별자
CAS 번호	7790-91-2 ;
3D 모델(JSmol)	인터랙티브 이미지; 인터랙티브 이미지;
체비	CHEBI: 30123 ;
켐스파이더	23039 ;
ECHA 정보 카드	100.029.301
EC 번호	232-230-4;
Gmelin 레퍼런스	1439
메쉬	염소+불화물
PubChem CID	24637;
RTECS 번호	FO2800000;
유니	921841L3N0 ;
UN 번호	1749
CompTox 대시보드 (EPA )	DTXSID90893948 ;
	인치 InChI=1S/ClF3/c2-1(3)4 키: JOHWNGYGAVMGU-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/ClF3/c2-1(3)4 키: JOHWNGY GAVMGU-UHFFFAOYAB;
	미소 F[Cl](F)f; [F-] [F-]F[Cl++];
특성.
화학식	당분이나 지방 말고도F3
몰 질량	92.45 g/g−1/g
외모	무색 가스 또는 녹황색 액체
냄새	달콤한, 자극적인, 자극적인, 숨이 막히는
밀도	3.779 g/L
녹는점	-76.34°C(-105.41°F, 196.81K)
비등점	11.75°C(53.15°F; 284.90K) (180°C(356°F; 453K)에서 분해)
물에 녹는 정도	물과 반응하다
용해성	벤젠, 톨루엔, 에테르, 알코올, 아세트산, 헥산과 반응합니다.CCl에4 녹지만 고농도에서는 폭발할 수 있습니다.
증기압	175kPa
자화율(δ)	- 26.5×10cm−63/세로
점성	91.82μPa s
구조.
분자형상	T자형
열화학
열용량 (C)	63.9 JK−1−1 몰
표준 어금니; 엔트로피 (So298)	281.6 J K−1−1 몰
표준 엔탈피/; 형성 (δHf⦵298)	-163.2kJ몰−1
깁스 자유 에너지 ( (Gf))	-123.0kJ몰−1
위험 요소
	산업안전보건(OHS/OSH):
주요 위험 요소	매우 유독하고, 부식성이 매우 강하며, 강력한 산화제, 격렬한 가수분해
	GHS 라벨링:
픽토그램
신호어	위험.
NFPA 704(파이어 다이아몬드)	4 0 3 W; 황소
플래시 포인트	불연성의
	치사량 또는 농도(LD, LC):
LC50(중간 농도)	95ppm (rat, 4시간); 178 장 / 분 (표준, 1 시간); 230 ppm (표준, 1시간); 299 ppm (rat, 1시간);
	NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)	C 0.1ppm(0.4mg/m3)
REL(권장)	C 0.1ppm(0.4mg/m3)
IDLH(즉시 위험)	20 장 / 분
안전 데이터 시트(SDS)	natlex.ilo.ch
관련 화합물
관련 화합물	오불화염소; 단불화염소; 삼불화 브롬; 삼불화 요오드
	달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다. Yverify(이란?) 정보 상자 참조

삼불화염소는 식 ClF의₃ 할로겐간 화합물이다.이 무색, 독성, 부식성 및 극도의 반응성 가스는 가장 많이 판매되는 형태인 연두색 노란색 액체로 응축됩니다(상온에서 가압됨).이 화합물은 주로 반도체 산업,^[9]^[10] 원자로 연료 처리,^[11] 로켓 연료의 구성 ^[12]요소로서의 무플라스마 세척 및 식각 작업에 관심이 있다.

준비, 구조 및 속성

1930년 염소의 불소로 제조한 Ruff와 Krug에 의해 처음 보고되었으며, 이 또한 ClF(염소 모노플루오르화물)를 생성했으며 혼합물은 ^[13]증류에 의해 분리되었습니다.

3₂ F + Cl₂ → 2 ClF₃

ClF의₃ 분자 형상은 1개의 짧은 결합(1.598Ω)과 2개의 긴 결합(1.698Ω)^[14]이 있는 약 T자형이다.이 구조는 VSEPR 이론의 예측과 일치하며, VSEPR 이론의 예측은 단일 전자 쌍이 가설 삼각쌍쌍쌍의 2개의 적도 위치를 차지한다고 예측합니다.길쭉한 Cl-F 축 결합은 고가의 결합과 일치합니다.

순수 ClF는₃ 석영 용기에서 180°C(356°F)까지 안정적이며, 이 온도 이상에서는 구성 ^{[citation needed]}요소에 대한 활성 라디칼 메커니즘에 의해 분해됩니다.

반응

많은 금속들과 반응하면 염화물과 불소가 생긴다.인에서는 삼염화인(PCl₃)과 오불화인(PF)을₅ 생성하고, 황은 이염화황(SCL₂)과 사불화황(SF)₄을 생성합니다.ClF는₃ 물과 반응하여 산소 및 산소 이플루오르화물(OF)과₂ 함께 불화수소 및 염화수소를 생성한다.

ClF₃ + HO₂ → HF + HCl + OF₂

ClF₃ + 2HO₂ → 3HF + HCl + O₂

또한 많은 금속 산화물을 금속 할로겐화물 및 산소 또는 이플루오르화물로 변환합니다.

복합 CsF(ClF
₃)
₃^[15]에서 리간드로 발생한다.

ClF의₃ 주요 용도 중 하나는 핵연료 처리 및 재처리의 일부로 우라늄 금속의 불소를 통해 육불화 우라늄 UF를₆ 생산하는 것이다.

U + 3 ClF₃ → UF₆ + 3 ClF

화합물은 다음 방식에서도 분리될 수 있다.

ClF₃ → ClF + F₂

사용하다

반도체 산업

반도체 산업에서는 화학 증착 ^[16]챔버를 세척하기 위해 삼불화염소를 사용한다.챔버를 ^[16]분해할 필요 없이 챔버 벽면의 반도체 재료를 제거할 수 있는 장점이 있습니다.이 역할에서 사용되는 대부분의 대체 화학물질과 달리, 챔버의 열은 반도체 ^[16]물질과 분해 및 반응하기에 충분하기 때문에 플라즈마를 사용하여 활성화될 필요가 없습니다.

로켓 추진제

삼불화염소는 로켓 추진제 시스템에서 고성능 저장성 산화제로 연구되어 왔다.그러나 취급상의 우려로 인해 사용이 크게 제한됩니다.John Durry Clark는 다음과 같은 어려움을 요약했습니다.

물론 매우 독성이 강하지만, 그게 가장 작은 문제입니다.알려진 모든 연료에 대해 과민반응을 보이고, 점화 지연이 측정되지 않을 정도로 급속하게 과민반응을 보입니다.석면, 모래, 물은 말할 것도 없고 천, 목재, 테스트 엔지니어 등과 함께 있으면 폭발적으로 반응합니다.알루미늄의 눈에 보이지 않는 산화물 코팅이 금속이 대기 중에 연소되는 것을 방지하는 것처럼 금속의 대부분을 보호하는 불용성 금속의 얇은 막이 형성되기 때문에 강철, 구리, 알루미늄 등의 일반적인 구조 금속에 보관될 수 있습니다.그러나 이 코팅이 녹거나 문질러 벗겨져 개질할 기회가 없을 경우 작업자는 금속 불소 화재에 대처해야 하는 문제에 직면하게 됩니다.이런 상황에 대처하기 위해 저는 항상 좋은 운동화를 ^[17]추천했습니다.

오불화염소(ClF₅)는 잠재적 로켓 산화제로도 조사되었지만 제조, 저장 및 사용에 매우 위험했습니다.두 화합물 모두 공식적인 로켓 추진 시스템에 사용된 적이 없다.

제안된 군사 응용 프로그램

N-Stoff라는 암호명으로 삼불화염소는 제2차 세계 대전 발발 얼마 전 나치 독일의 카이저 빌헬름 연구소에 의해 군사용으로 조사되었다.마지노선 요새의 모의실험을 통해 매우 효과적인 소이탄과 독가스로 밝혀졌다.1938년부터는 부분적으로 번들되고 부분적으로 지하에 있는 14,000m²(150,000평방피트) 군수 공장, 매달 90톤의 N-Stopf를 생산하기 위한 Falkheng 산업 단지와 사린(치명적인 신경제)에 대한 건설이 시작되었다.그러나 1945년 진군하는 붉은 군대에 의해 점령되었을 때, 이 공장은 ^a1킬로그램 당 100 독일 라이히스마르크 이상의 비용으로 약 30-50톤의 생산만을 하고 있었다.N-Stoff는 ^[18]^[19]전쟁에서 사용된 적이 없다.

위험 요소

ClF는₃ 매우 강한 산화제와 불소화제입니다.대부분의 무기 및 유기 물질과 매우 반응하며 점화원 없이 많은 불연성 물질을 연소시킵니다.이러한 반응은 특히 가연성 물질에서 종종 격렬하고 경우에 따라서는 폭발적입니다.불소화물 패시베이션층이 형성되어 부식을 방지하기 때문에 강철, 구리, 니켈은 소비하지 않지만, 불소화물인 몰리브덴, 텅스텐, 티타늄은 휘발성이 있기 때문에 부적합하다.CLF와₃ 접촉하는 기기는 오염이 남아 있으면 불소화되지 않은 물질이 재형성되는 속도보다 빨리 연소될 수 있으므로 꼼꼼히 청소한 후 패시베이트해야 합니다.또한₃ ClF는 이리듐, 백금 및 금과 같은 불활성 금속도 빠르게 부식시킬 수 있을 정도로 강력합니다(염화물 및 불소로 산화).

산화력이 산소를 능가한다는 사실은 종종 불연성으로 여겨지는 물질에 대한 부식성을 야기한다.CLF는₃ 모래, 석면, 유리, 이미 산소에 연소된 물질의 재, 그리고 가장 내화성이 높은 물질을 제외한 모든 물질을 태울 수 있는 것으로 알려져 있습니다.한 특정 산업재해에서는 900kg의 CLF가₃ 콘크리트 30cm와 ^[20]^[17]자갈 90cm를 통해 유출됐다.ClF를₃ 처리할 수 있는 화재 제어/진압 방법은 정확히 한 가지입니다. 질소 및 귀중가스의 사용입니다. 즉, 주변이 질소 또는 아르곤으로 범람해야 합니다.그러한 경우를 제외하고, 이 부위는 ^[21]반응이 멈출 때까지 단순히 차갑게 유지되어야 한다.이 화합물은 수성 억제제₂ 및 CO와 반응하여 ^[22]효과가 없습니다.

액체 또는 기체로 많은 양의₃ CLF에 노출되면 살아있는 조직이 발화하여 심각한 화학 및 열 화상을 입을 수 있습니다.CLF는₃ 물과 격렬하게 반응하며 반응에 노출되면 화상을 입습니다.가수 분해의 산물은 주로 불산과 염산으로, 반응의 발열성이 매우 높기 때문에 증기나 증기로 방출된다.

「」를 참조해 주세요.

메모들

^a Economic History Services와 The Inflation Calculator의 데이터를 사용하여 1941년 100 라이히스마르크는 2021년 4,652.50달러와 거의 동등하다고 계산할 수 있다.1942년부터 1944년까지의 라이히스마르크 환율의 가치는 단편적이다.

레퍼런스

^ "Chlorine trifluoride – Compound Summary". PubChem Compound. USA: National Center for Biotechnology Information. 16 September 2004. Identification and Related Records. Archived from the original on 22 October 2012. Retrieved 9 October 2011.
^ ClF₃/Hydrazine 2007-02-02 우주인 백과사전 Wayback Machine에 보관.
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0117". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
^ ^a ^b ^c Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). CRC Press. p. 4.58. ISBN 978-1-4398-5511-9.
^ ^a ^b Guidechem Chemical Network의 웨이백 기계에서 2013-10-29년 플루오르화염소(ClF₃) 보관
^ Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). CRC Press. p. 4.132. ISBN 978-1-4398-5511-9.
^ Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). CRC Press. p. 5.8. ISBN 978-1-4398-5511-9.
^ "Chlorine trifluoride". Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
^ Habuka, Hitoshi; Sukenobu, Takahiro; Koda, Hideyuki; Takeuchi, Takashi; Aihara, Masahiko (2004). "Silicon Etch Rate Using Chlorine Trifluoride". Journal of the Electrochemical Society. 151 (11): G783–G787. Bibcode:2004JElS..151G.783H. doi:10.1149/1.1806391. Archived from the original on 2022-01-25. Retrieved 2017-04-11.
^ Xi, Ming 등(1997) 미국 특허 5,84만 9,092 "삼불화염소 챔버 청소 프로세스"
^ Board on Environmental Studies and Toxicology, (BEST) (2006). Acute Exposure Guideline Levels for Selected Airborne Chemicals: Volume 5. Washington D.C.: National Academies Press. p. 40. ISBN 978-0-309-10358-9. (National Academy Press Archived 2014-11-07 Wayback Machine에서 이용 가능)
^ Boyce, C. Bradford and Belter, Randolph K.(1998) 미국 특허 6,034,016 "할로겐화 루이스산 촉매 재생 방법"
^ Otto Ruff, H. Krug (1930). "Über ein neues Chlorfluorid-CIF₃". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 190 (1): 270–276. doi:10.1002/zaac.19301900127.
^ Smith, D. F. (1953). "The Microwave Spectrum and Structure of Chlorine Trifluoride". The Journal of Chemical Physics. 21 (4): 609–614. Bibcode:1953JChPh..21..609S. doi:10.1063/1.1698976. hdl:2027/mdp.39015095092865.
^ Scheibe, Benjamin; Karttunen, Antti J.; Müller, Ulrich; Kraus, Florian (5 October 2020). "Cs[Cl 3 F 10 ]: A Propeller‐Shaped [Cl 3 F 10 ] − Anion in a Peculiar A [5] B [5] Structure Type". Angewandte Chemie International Edition. 59 (41): 18116–18119. doi:10.1002/anie.202007019. PMC 7589245. PMID 32608053.
^ ^a ^b ^c "In Situ Cleaning of CVD Chambers". Semiconductor International. June 1, 1999.^{[영구 데드링크]}
^ ^a ^b Clark, John D. (1972). Ignition! An Informal History of Liquid Rocket Propellants. Rutgers University Press. p. 214. ISBN 978-0-8135-0725-5.
^ Müller, Benno (24 November 2005). "A poisonous present". Nature. Review of: Kampfstoff-Forschung im Nationalsozialismus: Zur Kooperation von Kaiser-Wilhelm-Instituten, Militär und Industrie [Weapons Research in National Socialism] by Florian Schmaltz (Wallstein, 2005, 676 pages). 438 (7067): 427. Bibcode:2005Natur.438..427M. doi:10.1038/438427a.
^ "Germany 2004". www.bunkertours.co.uk. Archived from the original on 2006-06-13. Retrieved 2006-06-13.
^ 세이프티그램에어 제품
^ "Chlorine Trifluoride Handling Manual". Canoga Park, CA: Rocketdyne. September 1961. p. 24. Archived from the original on 2013-04-08. Retrieved 2012-09-19.
^ Patnaik, Pradyot (2007). A comprehensive guide to the hazardous properties of chemical substances (3rd ed.). Wiley-Interscience. p. 478. ISBN 978-0-471-71458-3.

추가 정보

Groehler, Olaf (1989). Der lautlose Tod. Einsatz und Entwicklung deutscher Giftgase von 1914 bis 1945. Reinbek bei Hamburg: Rowohlt. ISBN 978-3-499-18738-4.
Ebbinghaus, Angelika (1999). Krieg und Wirtschaft: Studien zur deutschen Wirtschaftsgeschichte 1939–1945. Berlin: Metropol. pp. 171–194. ISBN 978-3-932482-11-3.
Booth, Harold Simmons; Pinkston, John Turner, Jr. (1947). "The Halogen Fluorides". Chemical Reviews. 41 (3): 421–439. doi:10.1021/cr60130a001. PMID 18895518.
Yu D Shishkov; A A Opalovskii (1960). "Physicochemical Properties of Chlorine Trifluoride". Russian Chemical Reviews. 29 (6): 357–364. Bibcode:1960RuCRv..29..357S. doi:10.1070/RC1960v029n06ABEH001237.
Robinson D. Burbank; Frank N. Bensey (1953). "The Structures of the Interhalogen Compounds. I. Chlorine Trifluoride at −120 °C". The Journal of Chemical Physics. 21 (4): 602–608. Bibcode:1953JChPh..21..602B. doi:10.1063/1.1698975.
A. A. Banks; A. J. Rudge (1950). "The determination of the liquid density of chlorine trifluoride". Journal of the Chemical Society: 191–193. doi:10.1039/JR9500000191.
Lowdermilk, F. R.; Danehower, R. G.; Miller, H. C. (1951). "Pilot plant study of fluorine and its derivatives". Journal of Chemical Education. 28 (5): 246. Bibcode:1951JChEd..28..246L. doi:10.1021/ed028p246.

외부 링크

국가 오염 물질 목록 – 불소 및 화합물 팩트 시트
NIST 표준 참조 데이터베이스
CDC – NIOSH 화학적 위험에 대한 포켓 가이드 – 삼불화염소
웹 요소
이번에는 Sand Won't Save You This Time, Derek Lowe가 CLF 취급의 위험에₃ 대해 블로그에 투고

[1]

[1] "Chlorine trifluoride – Compound Summary". PubChem Compound. USA: National Center for Biotechnology Information. 16 September 2004. Identification and Related Records. Archived from the original on 22 October 2012. Retrieved 9 October 2011.

[CLFazine-2] ClF₃/Hydrazine 2007-02-02 우주인 백과사전 Wayback Machine에 보관.

[PGCH-3] ^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0117". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).

[crc1-4] Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). CRC Press. p. 4.58. ISBN 978-1-4398-5511-9.

[guidechem-5] Guidechem Chemical Network의 웨이백 기계에서 2013-10-29년 플루오르화염소(ClF₃) 보관

[6] Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). CRC Press. p. 4.132. ISBN 978-1-4398-5511-9.

[7] Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). CRC Press. p. 5.8. ISBN 978-1-4398-5511-9.

[8] "Chlorine trifluoride". Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).

[9] Habuka, Hitoshi; Sukenobu, Takahiro; Koda, Hideyuki; Takeuchi, Takashi; Aihara, Masahiko (2004). "Silicon Etch Rate Using Chlorine Trifluoride". Journal of the Electrochemical Society. 151 (11): G783–G787. Bibcode:2004JElS..151G.783H. doi:10.1149/1.1806391. Archived from the original on 2022-01-25. Retrieved 2017-04-11.

[10] Xi, Ming 등(1997) 미국 특허 5,84만 9,092 "삼불화염소 챔버 청소 프로세스"

[11] Board on Environmental Studies and Toxicology, (BEST) (2006). Acute Exposure Guideline Levels for Selected Airborne Chemicals: Volume 5. Washington D.C.: National Academies Press. p. 40. ISBN 978-0-309-10358-9. (National Academy Press Archived 2014-11-07 Wayback Machine에서 이용 가능)

[12] Boyce, C. Bradford and Belter, Randolph K.(1998) 미국 특허 6,034,016 "할로겐화 루이스산 촉매 재생 방법"

[13] Otto Ruff, H. Krug (1930). "Über ein neues Chlorfluorid-CIF₃". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 190 (1): 270–276. doi:10.1002/zaac.19301900127.

[14] Smith, D. F. (1953). "The Microwave Spectrum and Structure of Chlorine Trifluoride". The Journal of Chemical Physics. 21 (4): 609–614. Bibcode:1953JChPh..21..609S. doi:10.1063/1.1698976. hdl:2027/mdp.39015095092865.

[15] Scheibe, Benjamin; Karttunen, Antti J.; Müller, Ulrich; Kraus, Florian (5 October 2020). "Cs[Cl 3 F 10 ]: A Propeller‐Shaped [Cl 3 F 10 ] − Anion in a Peculiar A [5] B [5] Structure Type". Angewandte Chemie International Edition. 59 (41): 18116–18119. doi:10.1002/anie.202007019. PMC 7589245. PMID 32608053.

[SIcvd-16] "In Situ Cleaning of CVD Chambers". Semiconductor International. June 1, 1999.^{[영구 데드링크]}

[Ignition-17] Clark, John D. (1972). Ignition! An Informal History of Liquid Rocket Propellants. Rutgers University Press. p. 214. ISBN 978-0-8135-0725-5.

[Muller-2005-11-24-18] Müller, Benno (24 November 2005). "A poisonous present". Nature. Review of: Kampfstoff-Forschung im Nationalsozialismus: Zur Kooperation von Kaiser-Wilhelm-Instituten, Militär und Industrie [Weapons Research in National Socialism] by Florian Schmaltz (Wallstein, 2005, 676 pages). 438 (7067): 427. Bibcode:2005Natur.438..427M. doi:10.1038/438427a.

[19] "Germany 2004". www.bunkertours.co.uk. Archived from the original on 2006-06-13. Retrieved 2006-06-13.

[20] 세이프티그램에어 제품

[21] "Chlorine Trifluoride Handling Manual". Canoga Park, CA: Rocketdyne. September 1961. p. 24. Archived from the original on 2013-04-08. Retrieved 2012-09-19.

[22] Patnaik, Pradyot (2007). A comprehensive guide to the hazardous properties of chemical substances (3rd ed.). Wiley-Interscience. p. 478. ISBN 978-0-471-71458-3.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

a

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[22]

v t 염소 화합물
염화물 및 산	클리노₃ HCL HClO HClO₂ HClO₃ HClO₄ SiCl₄
플루오르화 염소	CLF CLF₃ CLF₅
염소 산화물	CLO CLO₂ CLO₂ CLO₂₂ CLO₂₃ CLO₂₄ CLO₂₅ CLO₂₆ CLO₂₇ CLO₄
옥시플루오르화염소	클로프₃ 클로프₂ 클로프₃

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