| 8695912 9216 5224 943 1ллы (Fe, Си, Al, Ni, Mg, Zn) реагируют с Ф. с образованием защитной плёнки фторидов, препятствующей дальнейшей реакции.
При взаимодействии Ф. с окислами металлов на холоду образуются фториды металлов и кислород; возможно также образование окси фторидов металлов (например, MoO2F2). Окислы неметаллов либо присоединяют Ф., напр. SO2 + F2 = SO2F2, либо кислород в них замещается на Ф., напр. SiO2 + + 2F2 = Sip4 + О2. Стекло очень медленно реагирует с Ф.; в присутствии воды реакция идёт быстро. Вода взаимодействует с Ф.: 2Н2О + 2F2 = 4HF + О2; при этом образуется также OF2 и перекись водорода Н2О2. Окислы азота NO и NO2 легко присоединяют Ф. с образованием соответственно фтористого нит-розила FNO и фтористого нитрила FNO2. Окись углерода присоединяет Ф. при нагревании с образованием фтористого карбонила: СО + F2 = COF2.
Гидроокиси металлов реагируют с Ф., образуя фторид металла и кислород, напр. 2Ва(ОН)2 + 2F2 = 2BaF2 + 2Н2О + О2. Водные растворы NaOH и КОН реагируют с Ф. при О °С с образованием OF2.
Галогениды металлов или неметаллов взаимодействуют с Ф. на холоду, причём Ф. замещает все галогены.
Легко фторируются сульфиды, нитриды и карбиды. Гидриды металлов образуют с Ф. на холоду фторид металла и HF; аммиак (в парах) - N2 и HF. Ф. замещает водород в к-тах или металлы в их солях, напр. НМО3(или NaNO3) + + F2 -> FNO3 + HF (или NaF); в более жёстких условиях Ф. вытесняет кислород из этих соединений, образуя суль-фурилфторид, напр. Na2SO4 + 2F2 = = 2NaF +SO2F2 + O2. Карбонаты щелочных и щёлочноземельных металлов реагируют с Ф. при обычной темп-ре; при этом получаются соответствующий фторид, СО2 и О2.
Ф. энергично реагирует с органич. веществами (см. Фторорганические соединения).
Получение. Источником для производства Ф. служит фтористый водород, получающийся в основном либо при действии серной к-ты HjSO* на флюорит CaF2, либо при переработке апатитов и фосфоритов. Производство Ф. осуществляется электролизом расплава кислого фторида калия KF-(1,8-2,0)HF, к-рый образуется при насыщении расплава KF-HF фтористым водородом до содержания 40-41% HF. Материалом для электролизёра обычно служит сталь; электроды-угольный анод и стальной катод. Электролиз ведётся при 95-100 °С и напряжении 9-11 в; выход Ф. по току достигает 90-95%. Получающийся Ф. содержит до 5% HF, к-рый удаляется вымораживанием с последующим поглощением фторидом натрия. Ф. хранят в газообразном состоянии (под давлением) и в жидком виде (при охлаждении жидким азотом) в аппаратах из никеля и сплавов на его основе (монелъ-металл), из меди, алюминия и его сплавов, латуни, нержавеющей стали.
Применение. Газообразный Ф. служит для фторирования UF4 в UF6, применяемого для изотопов разделения урана, а также для получения трёх-фтористого хлора C1F3 (фторирующий, агент), шестифтористой серы SF6 (газообразный изолятор в электротехнич. пром-сти), фторидов металлов (напр., W и V). Жидкий Ф.- окислитель ракетных топлив.
Широкое применение получили многочисленные соединения Ф.- фтористый водород, алюминия фторид, кремне-фториды, фторсульфоновая к-та (растворитель, катализатор, реагент для получения органич. соединений, содержащих группу - SO2F), BF3 (катализатор), Фторорганические соединения и др.
Техника безопасности. Ф. токсичен, предельно допустимая концентрация его в воздухе примерно 2 • 10~4мг/л, а предельно допустимая концентрация при экспозиции не более 1 ч составляет 1,5-10~3мг/л. А. В. Панкратов.
Фтор в организме. Ф. постоянно входит в состав животных и растит, тканей; микроэлемент. В виде неорганич. соединений содержится гл. обр. в костях животных и человека -100-300 мг/кг; особенно много Ф. в зубах. Кости мор. животных богаче Ф. по сравнению с костями наземных. Поступает в организм животных и человека преим. с питьевой водой, оптимальное содержание Ф. в к-рой 1-1,5 мг/л. При недостатке Ф. у человека развивается кариес зубов, при повышенном поступлении - флюороз. Высокие концентрации ионов Ф. опасны ввиду их способности к ингибированию ряда ферментативных реакций, а также к связыванию важных в биол. отношении элементов. (Р, Са, Mg и др.), нарушающему их баланс в организме. Органич. производные Ф. обнаружены только в нек-рых растениях (напр., в южноафриканском Dicha-petalum cymosum). Основные из них -производные фторуксусной к-ты, токсичные как для др. растений, так и для животных. Биологическая роль Ф. изучена недостаточно. Установлена связь обмена Ф. с образованием костной ткани скелета и особенно зубов. Необходимость Ф. для растений не доказана.
В. Р. Полищук.
Отравления Ф. возможны у работающих в хим. пром-сти, при синтезе фторсодержащих соединений и производстве фосфорных удобрений. Ф. раздражает дыхат. пути, вызывает ожоги кожи. При остром отравлении возникают раздражение слизистых оболочек гортани и бронхов, глаз, слюнотечение, носовые кровотечения; в тяжёлых случаях -отёк лёгких, поражение центр, нервной системы и др.; при хроническом - конъюнктивит, бронхит, пневмония, пневмо-склероз, флюороз. Характерно поражение кожи типа экземы. Первая помощь: промывание глаз водой, при ожогах кожи - орошение 70 % -ным спиртом; при ингаляционном отравлении - вдыхание кислорода. Профилактика: соблюдение правил техники безопасности, ношение специальной одежды, регулярные медицинские осмотры, включение в пищевой рацион кальция, витаминов.
Препараты, содержащие Ф., применяют в мед. практике в качестве противоопухолевых (5-фторурацил, фторафур, фтор-бензотэф), нейролептических (трифлу-перидол, или триседнл, фторфеназин, трифтазин и др.), антидепрессивных (фторацизин), наркотических (фторотан) я др. средств.
Лит.: Р ы с с И. Г., Химия фтора и его неорганических соединений, М., 1956; Фтор и его соединения, пер. с англ., т. 1-2, М., 1953-56; Профессиональные болезни, 3 изд., М., 1973.
ФТОРИДЫ, соединения фтора с др. элементами. Ф. элементов I и II групп пери-одич. системы Менделеева - твёрдые вещества с ионной связью элемент - фтор; Ф. большинства элементов VI-VII групп - газы с ковалентной связью элемент - фтор; соединения, содержащие связь С-F, образуют многочисл. класс фторорганических соединений; высшие Ф. многих металлов (U, V, Mo, W, Re и др.) - летучие вещества. Ф. встречаются в природе (см. Фториды природные). По химическим свойствам Ф. галогенов, инертных газов, кислорода и азота, а также многих др. элементов в высших степенях окисления (например, PtF5, CoF3, AgF2)-окислители; Ф. мышьяка, сурьмы, бора -сильные льюи-совские кислоты (см. Кислоты и основания).
Получить Ф. можно взаимодействием фтора с элементами, действием фтористого водорода на металлы и другими способами.
Широкое применение находят фтористый водород, фториды кислорода, фториды азота. Ф. хлора ClF3 и C1F5-окислители ракетных топлив; кроме того, C1F3 служит фторирующим агентом для получения гексафторида урана UFe, применяемого в атомной пром-сти для изотопов разделения урана; летучие Ф. металлов используются для нанесения металлич. покрытий. Ф. лития, магния, кальция, стронция, бария и др. металлов применяют в качестве сырья для производства оптич. стёкол. См. также Криолит.
Лит. см. при ст. Фтор.
А. В. Панкратов.
ФТОРИДЫ АЗОТА, неорганич. соединения, содержащие связь N-F, напр, трифторид азота NF3, тетрафторгидра-зин N2p4, дифторамин NF2H, фтористый нитрозил FNO и др. Ф. а. - бесцветные газы со специфич. запахом. При нагревании разлагаются на элементы или трифторид азота и азот (за исключением NF3 и FNO). Проявляют свойства сильных окислителей. С органич. соединениями нек-рые Ф. а. образуют многочисл. органич. вещества, содержащие группы - NF2 и -NONF. Особенность Ф. а. состоит в том, что при взаимодействии с сильными льюисовскими к-тами (см. Кислоты и основания) они образуют соли фторазотными катионами NF4, N2F+a, N2F4 , F2NO+. Трифторид азота, NF3-газ; tпл, -208,5 "С, (кип - 129.ГС. Окислительная способность проявляется при высоких температурах. Превращается в тетрафторгидразин при повышенных темп-pax и в присутствии меди, железа, ртути или угля. Получается электролизом расплава дифторида аммония или фторированием азотсодержащих веществ. Применяется в произ-ве тетрафторгид-разина.
Тетрафторгидразин, N2F4-газ; tпл -161,5 °С, tKИП -74,2 "С. Способен к диссоциации: N2F4?i2NF2. При 150 °С и давлении 0,1 Ми/л2 (1 кгс/см2) степень диссоциации 0,2. Диссоциация фторгидразин получается конверсией три фторида азота над углём (пром. метод), разложением NF2H или окислением его растворов. Применяется для синтеза органических дифтораминосоединений.
[2809-7.jpg]
Дифторамин, NF2H-газ; tпл - 116 °С, (кип -23 °С. Взрывается при ударе (особенно в жидком и твёрдом состояниях). Проявляет амфотерные свойства. В реакциях действует как дифтора-минирующий агент. Получается действием серной к-ты на дифтораминомочеви-ну (продукт фторирования мочевины) или на трифенилметилдифторамин, синтезируемый из N2F4 и трифенилметил-хлорида в присутствии ртути. Применяется для синтеза органич. дифторамино-соединений.
Лит.: Панкратов А. В., Химия фторидов азота, М., 1973. А. В. Панкратов.
|
