Le fluorure d’azote est un composé chimique hautement réactif composé d’azote et de fluor. Il est utilisé dans l’industrie des semi-conducteurs pour les processus de gravure et de nettoyage au plasma.
| Nom UICPA | Fluorure d’azote |
| Formule moléculaire | NF |
| Numero CAS | 13967-06-1 |
| Synonymes | Monofluorure d’azote, fluorure d’azote (II), fluorure d’azote (NF), UN 2451, EINECS 232-013-4 |
| InChI | InChI=1S/FN/c1-2 |
Fluorure D’Azote masse molaire
La masse molaire du fluorure d’azote (NF) est de 33,005 g/mol. C’est un gaz léger et incolore, très réactif en raison de la différence d’électronégativité entre l’azote et le fluor. Sa masse molaire dérive des masses atomiques de l’azote et du fluor, qui sont respectivement de 14,007 g/mol et 18,998 g/mol. La petite taille de la molécule en fait un candidat idéal pour une utilisation dans l’industrie des semi-conducteurs, où elle est utilisée pour les processus de gravure et de nettoyage au plasma.
Point d’ébullition du fluorure d’azote
Le fluorure d’azote a un point d’ébullition de -129,6 °C (-201,3 °F). À cette température, il passe de l’état gazeux à l’état liquide. Le fluorure d’azote a un point d’ébullition bas en raison de ses faibles forces intermoléculaires, qui sont principalement des forces de Van der Waals. Ce faible point d’ébullition en fait un composé volatil et très réactif qui doit être manipulé avec précaution.
Point de fusion du fluorure d’azote
Le fluorure d’azote a un point de fusion de -206,5 °C (-339,7 °F). A cette température, il passe de l’état solide à l’état liquide. Le faible point de fusion est dû aux faibles forces intermoléculaires entre les molécules, qui sont principalement des forces de Van der Waals. Le faible point de fusion du fluorure d’azote le rend également très réactif et volatil.
Densité du fluorure d’azote g/ml
La densité du fluorure d’azote est de 1,49 g/mL à température et pression standard (STP). Cette densité est relativement élevée par rapport aux autres gaz en raison de la petite taille de la molécule et de la présence de deux atomes. La haute densité du fluorure d’azote en fait un candidat idéal pour une utilisation dans l’industrie des semi-conducteurs, où il est utilisé pour les processus de gravure et de nettoyage au plasma.
Poids moléculaire du fluorure d’azote
Le poids moléculaire du fluorure d’azote est de 33,005 g/mol. Cette valeur est dérivée de la somme des masses atomiques d’azote et de fluor, qui sont respectivement de 14,007 g/mol et 18,998 g/mol. La petite taille de la molécule et son poids moléculaire relativement faible en font un candidat idéal pour une utilisation dans l’industrie des semi-conducteurs.
Structure du fluorure d’azote
Le NF a une structure moléculaire linéaire, avec l’atome d’azote au centre et l’atome de fluor à chaque extrémité. La liaison entre les atomes d’azote et de fluor est une liaison covalente et la molécule a une nature polaire en raison de la différence d’électronégativité entre les deux atomes. La molécule a un moment dipolaire, ce qui la rend très réactive et susceptible de former des liaisons chimiques avec d’autres molécules.
Formule de fluorure d’azote
La formule chimique du fluorure d’azote est NF. Cette formule indique que la molécule est composée d’un atome d’azote et d’un atome de fluor. La molécule a une structure linéaire et une nature polaire en raison de la différence d’électronégativité entre les deux atomes. La formule NF est couramment utilisée dans l’industrie des semi-conducteurs, où elle est utilisée pour les processus de gravure et de nettoyage au plasma.
| Apparence | Gaz incolore ou liquide jaune pâle |
| Gravité spécifique | 1,49 (à STP) |
| Couleur | Incolore |
| Odeur | Âcre |
| Masse molaire | 33,005 g/mole |
| Densité | 1,49 g/mL (à STP) |
| Point de fusion | -206,5 °C (-339,7 °F) |
| Point d’ébullition | -129,6 °C (-201,3 °F) |
| Point d’éclair | N’est pas applicable |
| Solubilité dans l’eau | Réagit avec l’eau |
| Solubilité | Soluble dans les solvants organiques |
| Pression de vapeur | 298,5 kPa à 25 °C |
| Densité de vapeur | 1,44 (air = 1) |
| pKa | N’est pas applicable |
| pH | N’est pas applicable |
Sécurité et dangers du fluorure d’azote
Le fluorure d’azote (NF) présente un risque important pour la sécurité en raison de sa nature hautement réactive et toxique. L’exposition au NF peut provoquer de graves brûlures et irritations de la peau, des yeux et des voies respiratoires. Le NF est un oxydant puissant et peut s’enflammer ou exploser au contact de matières organiques, telles que les vêtements, le papier ou le bois. De plus, il peut réagir violemment avec l’eau et d’autres produits chimiques, libérant des fumées et des gaz toxiques. Des mesures de sécurité appropriées, notamment l’utilisation de vêtements de protection, d’une protection respiratoire et de procédures de manipulation et de stockage appropriées, doivent être mises en œuvre lorsque vous travaillez avec du NF afin de minimiser le risque d’exposition et de blessure.
| Symboles de danger | Oxydant |
| Description de la sécurité | Tenir à l’écart des matériaux combustibles, de la chaleur, des étincelles et des flammes nues. |
| Portez des vêtements de protection, des gants et une protection des yeux/du visage. | |
| En cas d’incendie, utilisez des extincteurs à eau, à poudre chimique ou à dioxyde de carbone. | |
| Identifiants ONU | UN2468 (pour gaz), UN3263 (pour liquide) |
| Code SH | 2811.22.00 |
| Classe de danger | 5.1 (substances comburantes) |
| Groupe d’emballage | II (pour gaz), III (pour liquide) |
| Toxicité | Le NF est hautement toxique et peut provoquer de graves brûlures et irritations de la peau, des yeux, |
| et des voies respiratoires. L’ingestion ou l’inhalation peut être mortelle. |
Méthodes de synthèse du fluorure d’azote
Dans la production de monofluorure d’azote, l’extraction d’un atome de fluor du difluorure d’azote (NF2) par des espèces radicalaires (H, O, N, CH3) génère efficacement un radical pour une propagation de chaîne de longue durée. Cependant, le produit final contient des impuretés radicalaires qui catalysent sa décomposition.
Pour obtenir un produit plus pur, on peut utiliser la technique moins efficace mais plus pure de décomposition de l’azide. Cela implique la décomposition induite par un choc de l’azoture de fluor, qui peut être formé in situ par réaction du fluor atomique avec l’acide hydrazoïque, en NF et N2.
Pendant la production de NF, il est important de mettre en œuvre des mesures de sécurité appropriées, notamment en utilisant un équipement et des vêtements de protection appropriés, et en assurant une ventilation adéquate pour minimiser l’exposition aux matières et produits chimiques dangereux.
Utilisations du fluorure d’azote
Le fluorure d’azote (NF) a plusieurs applications dans diverses industries.
Le NF est principalement utilisé comme agent fluorant dans le dépôt de films minces de nitrure de silicium et d’autres matériaux sur des surfaces dans la production de semi-conducteurs et de produits électroniques.
L’industrie aérospatiale utilise le NF comme propulseur de fusée en raison de son pouvoir oxydant élevé et de son faible poids moléculaire, ce qui en fait un carburant efficace. Il sert également d’additif dans le carburant des fusées pour améliorer la combustion et augmenter la poussée.
Dans l’industrie médicale, la NF joue un rôle dans la synthèse de certains produits pharmaceutiques et dans les expériences de laboratoire en tant que réactif. De plus, il sert d’agent stérilisant pour le matériel médical en raison de ses fortes propriétés oxydantes.
La production de verre et de céramique spécialisés utilise le NF comme agent fondant pour abaisser le point de fusion du matériau et améliorer ses propriétés.
Cependant, la nature hautement réactive et toxique du NF présente des risques importants pour la sécurité. Par conséquent, il est important de mettre en œuvre des mesures de sécurité appropriées, notamment l’utilisation d’équipements de protection et des procédures de manipulation appropriées lorsque vous travaillez avec du NF, afin de minimiser le risque d’exposition et de blessure.