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五氟化碘（五氟化碘）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-22

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五氟化碘

五氟化碘（Iodine pentafluoride），一種鹵素互化物，分子式為IF5，分子量為221.8965。

為無色液體，在空氣中會(huì)發(fā)生煙霧。與可燃物及有機(jī)物接觸能促進(jìn)燃燒，并能夠腐蝕玻璃。

碘的氟化物比碘元素單獨(dú)存在時(shí)的反應(yīng)性、刺激性、腐蝕性更強(qiáng)。與水或潮濕空氣劇烈反應(yīng)，放出劇毒和腐蝕性煙霧，吸入會(huì)中毒，對皮膚、眼睛和黏膜有強(qiáng)烈刺激性和腐蝕性。

基本信息

中文名	五氟化碘
外文名	Iodine pentafluoride
沸點(diǎn)	100.5 ℃
化學(xué)式	IF5
EINECS登錄號	232-019-7

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發(fā)現(xiàn)歷史

在1891年，五氟化碘首次由亨利·莫瓦桑(Henry Moissan)用碘與氟反應(yīng)而制得。

五氟化碘

莫瓦桑長期從事無機(jī)化學(xué)的研究，其中最為著名的是合成單質(zhì)氟。他將經(jīng)過干燥的碘與氣態(tài)氟作用，碘在單質(zhì)氟中迅速燃燒，生成一種密度較大的、無色透明的液體，這種液體能夠與玻璃迅速地發(fā)生反應(yīng)，并發(fā)出響聲。他改變碘和氟的比例，使用過量的碘或過量的氟，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物沒有變化。經(jīng)過進(jìn)一步的研究，發(fā)現(xiàn)這種液體是五氟化碘。在一百多年后的現(xiàn)今，該反應(yīng)條件已經(jīng)改良了，但這個(gè)放熱反應(yīng)仍被用來制成五氟化碘。

早在20世紀(jì)50年代初國外很多公司就開始研究五氟化碘的合成及應(yīng)用，20世紀(jì)70年代后期，國外的公司已經(jīng)對五氟化碘開始較全面的研究并逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。在國外，生產(chǎn)五氟化碘的主要公司有ABCR GmBR Co、空氣產(chǎn)品與化學(xué)公司、索爾維氟化工公司、霍尼韋爾公司等。

國內(nèi)氟化工起步較晚，20世紀(jì)70年代以前，為滿足國防工業(yè)的需要，中國開始生產(chǎn)氟化物，但生產(chǎn)工藝基本上沿用前蘇聯(lián)的技術(shù)，工藝簡單，設(shè)備落后，產(chǎn)品品種比較單一。80年代初期，在改革開放的新形勢下，中國利用氟資源生產(chǎn)無機(jī)氟化物的廠家逐漸增多。早期對五氟化碘的制備研究也不多，隨著我國全氟碘烷及含氟表面活性劑和織物整理劑的巨大需求和快速發(fā)展，氟化劑在氟塑料、氟橡膠、氟表面活性劑、醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用越來廣泛，氟系列產(chǎn)品的需求日益提高，市場前景良好。但由于含氟表面活性劑和含氟織物整理劑的高額利潤，國外企業(yè)不愿單獨(dú)銷售全氟碘烷給中國。因此，為突破這種現(xiàn)狀，已經(jīng)有不少企業(yè)的科研人員開始進(jìn)行科研探索。

注意事項(xiàng)

危險(xiǎn)性概述

危險(xiǎn)性類別：第5.1類氧化劑

侵入途徑：吸入食入經(jīng)皮吸收

健康危害：對皮膚、眼睛和粘膜有強(qiáng)烈的刺激性和腐蝕性，與水或潮濕空氣劇烈反應(yīng)，放出劇毒和腐蝕性煙霧，吸入會(huì)中毒。遇熱分解釋出高毒的氟、碘煙霧。

急救措施

皮膚接觸：用流動(dòng)清水沖洗，涂敷氧化鎂甘油軟膏。就醫(yī)。

眼睛接觸：拉開眼瞼，用流動(dòng)清水沖洗15分鐘。就醫(yī)。

吸入：脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。呼吸困難時(shí)給輸氧。呼吸停止時(shí)，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。

食入：誤服者，口服牛奶、豆?jié){或蛋清，就醫(yī)。

消防措施

危險(xiǎn)特性：強(qiáng)氧化劑。與易燃物、有機(jī)物接觸易著火燃燒。與水能發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)。放出劇毒的腐蝕性煙霧。接觸酸或酸氣能產(chǎn)生有毒氣體。

建規(guī)火險(xiǎn)分級：甲

有害燃燒產(chǎn)物：氟化氫、碘化氫。

滅火方法：二氧化碳、干粉。不宜用水。

接觸及防護(hù)

接觸限值：美國TLV-TWA：2.5mg(F)/m

工程控制：密閉操作，局部排風(fēng)。

呼吸系統(tǒng)防護(hù)：可能接觸其蒸氣時(shí)，應(yīng)該佩戴防毒口罩。緊急事態(tài)搶救或逃生時(shí)，建議佩戴自給式呼吸器。

眼睛防護(hù)：戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。

身體防護(hù)：穿著相應(yīng)的防護(hù)服。

手防護(hù)：戴防化學(xué)品手套。

計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)

1、疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）：3.6

2、氫鍵供體數(shù)量：0

3、氫鍵受體數(shù)量：5

4、可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：0

5、互變異構(gòu)體數(shù)量：無

6、拓?fù)浞肿訕O性表面積：0

7、重原子數(shù)量：6

8、表面電荷：0

9、復(fù)雜度：37.1

10、同位素原子數(shù)量：0

11、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

12、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

13、確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

14、不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

15、共價(jià)鍵單元數(shù)量：1

制法

(1)F2(用N2稀釋)通過I2O5(或碘)上方。(2)3I2+5AgF→5AgI+IF5。

五氟化碘

理化性質(zhì)

五氟化碘在常溫常壓下為具有刺激氣味的腐蝕性無色有毒液體。在水中能很快水解生成氫氟酸和碘酸。五氟化碘的熱穩(wěn)定性較好，只有在大于400℃的溫度下才會(huì)分解成碘和七氟化碘。金屬銀、鎂、銅、鐵等即使長時(shí)間接觸也很少與IF5作用。但是，非金屬硫、硒、碲、磷、硅、砷、硼等在室溫下．就能與IF5反應(yīng)生成相應(yīng)的氟化物。

分子的空間結(jié)構(gòu)

四方錐

臨界溫度

300.2℃

臨界壓力

4290kPa

熔化熱9.4℃

50．5kJ/kg

氣化熱(104.5℃)：

39．32kJ/kg

比熱容(氣體，25℃)：

0.447kJ/(kg·K)(液體，25℃)：0．463kg/(kg·K)

蒸氣壓(42℃)：

8.46kPa(62℃)：21.24kPa(92℃)：66.92kPa

易燃性級別：0

毒性級別：3

五氟化碘的毒性很像氟的毒性。其蒸氣刺激性極強(qiáng)。吸入后能引起氣喘、咳嗽、急性呼吸道發(fā)炎、喉或支氣管痙攣、肺水腫等癥狀。其它參見氟化氫。

反應(yīng)活性級別：2

安全防護(hù)

鋼瓶與用氣系統(tǒng)之間應(yīng)設(shè)逆止閥和放空閥以防倒吸入鋼瓶中產(chǎn)生激烈反應(yīng)。IF5能與多種金屬生成較穩(wěn)定的金屬氟化物膜，從而防止金屬受進(jìn)一步的腐蝕。蒙乃爾和鎳能耐用，銅、黃銅和鋼也可使用。但是所有用氣設(shè)備和管道必須徹底清洗，除掉油垢、銹和其它污染物，干燥后在內(nèi)壁上建立鈍化膜。具體作法是在清洗之后用120℃溫度烘烤至少半小時(shí)，抽真空至P≤10-2mmHg。然后通過IF5蒸氣保持1小時(shí)，接著用干燥的N2吹洗后密封直到使用。在正常壓力或靜止的條件下可以使用聚四氟乙烯和聚三氯乙烯。泄漏物可用碳酸氫鈉吸收，滅火時(shí)可用干粉。

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