氟气的应用及使用安全

氟气的应用及使用安全

（一）同位素分离

单质氟的大规模工业应用最有力的推动因素当属铀同位素分离，这是氟的最主要用途。从天然铀分离出铀235同位素是原子能工业的基础，六氟化铀是铀235同位素分离的关键材料，而六氟铀的生产技术至今还只能使用单质氟作为氟化剂。

第二次世界大战后，各国对核燃料的需求迅速增加，使氟的生产得到快速增长。

（二）火箭推进剂的氧化剂

随着航天技术的飞速发展，人类探太空的活动日益频繁，火箭作为太空飞行器的运载工具起着不可或缺的重要作用。火箭升空需要动力，该动力来自推进剂的燃烧，单质氟作为最强的氧化剂在推进的燃烧过程中起助燃作用。

（三）用于化学制备

1、合成具有特殊用途的氟化剂

利用单质氟与几乎所有单质都可发生反应的性质，可制成多种具有不同用途的氟化剂。如三氟化氯、五氟化氯、三氟化溴、五氟化碘、三氟化钴、五氟化锑、二氟化银、三氟化硼、三氟化砷、大氟化砷等，这些氟化剂比单质氟温和，可用于许多需要控制氟化程度的有机和无机氟化物的制备。

2、生产六氟化硫气体

单质氟与单质硫反应得到六氟化硫，六氟化硫具有良好的耐热和化学稳定性，非常高的电绝缘性，广泛用做高压电器和电子设备上的灭弧介质。

3、制备有机氟化物

用氟对烃类进行彻底氟化制成的全氟油或全氟脂，是核燃料生产中关键的材料。使用氮气稀释的氟气，控制反应可制得许多含氟有机物，如六氟乙烷、八氟丙烷及其他医药和农药是间体、制冷剂、氟塑料、等离子蚀剂等。

4、生产三氟化氮

氟气与含氮化合物如NH₃、NH₄F、_xHF、(NH₄)₃AIF₆等在一定条件下反应，可生成三氟化剂。三氟化氮所具有的特殊物理化学性质，使得其可作为火箭推进剂、半导体芯片制造过程刻蚀剂及清洗剂。

（四）制备氟化石墨

这是一类非化学计量组成的固体氟碳化合物、可由石墨或炭直接氟化制得。氟化石墨是优良的固体润滑剂和制造高能蓄电池的阴极材料。

（五）制备氟化沥青

受有机物氟化和氟化石墨研究的启发，研究人员开始了沥青氟化改性的研究。沥青氟化后被赋予许多新的特殊，部分性质优于相关有机氟化物，它具有比聚四氟乙烯还低的表面能，是优良的疏水、抗油材料，并保持了沥青的可软化性和在相半溶剂中的可溶性，这为其规模利用提供了必要的可加工性，是一种极有开发和利用价值的产品。

（六）聚合物的表面氟化

以低浓度的氟-氮混合气代替空气制聚烯烃塑料容器，这样得出的制品内壁形成一层氟碳化合物膜，对有机溶剂的透过率可大大隆低，可用做机动车油箱、香精香料包装容器及强腐蚀化学品的包装容器。

（七）准分子激光器的工作介质

氟与惰性气体氩、氪等的混合气可用做准分子激光器的工作介质，这种激光器可用于近视眼治疗，目前已在各在医院推广应用。

（八）用做半导体制造工艺中CVD腔室的清洗

因为氟气不会造成温室效应，以用现场生产氟气的方法替代氟化物或瓶装氟气来清洗CVD反应腔室，在半导体领域极具市场潜力。以氟气为主的清除方式，不会造成在清除化学沉积器腔体时排放出的氟化合物，同时产生氟气也很方便，这就使得氟气在新一代清除物质的选用上，引起广泛注意。以前氟气经由高压钢瓶运送到使用现场，由于成本、处理和安全的问题而未能得到推广。现场氟气发生器以低压方式产生氟气，可以解决安全和稳定供应问题，为半导体业界提供了一种可行的替代方案。

安全使用

由于氟是高毒性的元素，对眼睛和呼吸道黏膜有强烈的腐蚀作用。因此，操作人员在使用装有氟气的设备时，应穿戴好氯丁橡胶制的手套、外衣和靴子，以及用高度氟化的聚合物做成的透明面罩，同时，车间应有良好的通风系统。

泄漏处理：迅速撤离泄漏污染区，人员至上风处，并立即隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给式正压呼吸器，穿防毒服。从上风处进入现场。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。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。若泄漏来自用户系统，应关掉钢瓶阀门，在修复前一定要泄压并用惰性吹扫，尾气经过解毒后用大量空气稀释排空。

泄漏事故中的疏散距离

在危险化学品泄漏事故中，必须及时做好周围人员及居民的紧急疏散工作。

疏散距离分为二种：紧急隔离带是以紧急隔离为半径的圆，非事故处理人员不得入内；下风向疏散距离是指必须采取保护措施的范围，即该范围内的居民处于有害接触的危险之中，可以采取撤离、密闭住所窗户等有效措施，并保持通讯畅通以听从指挥。由于夜间气象条件对毒气云的混合作用要比白天来得小，毒气云不易散开，因而下风疏散距离相对比白天的远。夜间和白天的区分以太阳升起和降落为准。