Nitrogen fluorida adalah senyawa kimia yang sangat reaktif yang terdiri dari nitrogen dan fluor. Ini digunakan dalam industri semikonduktor untuk proses etsa dan pembersihan plasma.
| Nama IUPAC | Nitrogen fluorida |
| Formula molekul | tidak |
| nomor CAS | 13967-06-1 |
| Sinonim | Nitrogen monofluorida, nitrogen (II) fluorida, nitrogen fluorida (NF), UN 2451, EINECS 232-013-4 |
| Di ChI | InChI=1S/FN/c1-2 |
Massa molar Nitrogen Fluorida
Massa molar nitrogen fluorida (NF) adalah 33,005 g/mol. Ini adalah gas ringan, tidak berwarna, sangat reaktif karena perbedaan elektronegativitas antara nitrogen dan fluor. Massa molarnya berasal dari massa atom nitrogen dan fluor, masing-masing sebesar 14,007 g/mol dan 18,998 g/mol. Ukuran molekul yang kecil menjadikannya kandidat ideal untuk digunakan dalam industri semikonduktor, di mana ia digunakan untuk proses etsa dan pembersihan plasma.
Titik didih nitrogen fluorida
Nitrogen fluorida memiliki titik didih -129,6°C (-201,3°F). Pada suhu ini, ia berubah dari wujud gas menjadi cair. Nitrogen fluorida memiliki titik didih yang rendah karena gaya antarmolekulnya yang lemah, terutama gaya Van der Waals. Titik didih yang rendah ini menjadikannya senyawa yang mudah menguap dan sangat reaktif sehingga harus ditangani dengan hati-hati.
Titik leleh nitrogen fluorida
Nitrogen fluorida memiliki titik leleh -206,5°C (-339,7°F). Pada suhu ini, wujudnya berubah dari padat menjadi cair. Titik leleh yang rendah disebabkan oleh lemahnya gaya antarmolekul antar molekul, yang terutama merupakan gaya Van der Waals. Titik leleh nitrogen fluorida yang rendah juga membuatnya sangat reaktif dan mudah menguap.
Massa jenis nitrogen fluorida g/ml
Kepadatan nitrogen fluorida adalah 1,49 g/mL pada suhu dan tekanan standar (STP). Kepadatan ini relatif tinggi dibandingkan gas lain karena ukuran molekulnya yang kecil dan adanya dua atom. Kepadatan nitrogen fluorida yang tinggi menjadikannya kandidat ideal untuk digunakan dalam industri semikonduktor, yang digunakan untuk proses etsa dan pembersihan plasma.
Berat molekul nitrogen fluorida
Berat molekul nitrogen fluorida adalah 33,005 g/mol. Nilai tersebut diperoleh dari penjumlahan massa atom nitrogen dan fluor, yaitu masing-masing 14,007 g/mol dan 18,998 g/mol. Ukuran molekul yang kecil dan berat molekul yang relatif rendah menjadikannya kandidat ideal untuk digunakan dalam industri semikonduktor.
Struktur nitrogen fluorida
NF memiliki struktur molekul linier, dengan atom nitrogen di tengah dan atom fluor di setiap ujungnya. Ikatan antara atom nitrogen dan fluor merupakan ikatan kovalen dan molekulnya bersifat polar karena adanya perbedaan keelektronegatifan antara kedua atom tersebut. Molekul tersebut memiliki momen dipol, yang membuatnya sangat reaktif dan kemungkinan besar akan membentuk ikatan kimia dengan molekul lain.
Formula Nitrogen Fluorida
Rumus kimia nitrogen fluorida adalah NF. Rumus ini menunjukkan bahwa molekul tersebut terdiri dari satu atom nitrogen dan satu atom fluor. Molekul tersebut mempunyai struktur linier dan bersifat polar karena perbedaan keelektronegatifan antara kedua atom. Formula NF umumnya digunakan dalam industri semikonduktor, dimana digunakan untuk proses etsa plasma dan pembersihan.
| Penampilan | Gas tidak berwarna atau cairan kuning pucat |
| Berat jenis | 1,49 (pada STP) |
| Warna | Tanpa warna |
| Bau | hektar |
| Masa molar | 33,005 g/mol |
| Kepadatan | 1,49 g/mL (pada STP) |
| Titik fusi | -206,5°C (-339,7°F) |
| Titik didih | -129,6°C (-201,3°F) |
| Titik kilat | Tak dapat diterapkan |
| Kelarutan dalam air | Bereaksi dengan air |
| Kelarutan | Larut dalam pelarut organik |
| Tekanan uap | 298,5 kPa pada 25°C |
| Kepadatan uap | 1,44 (udara = 1) |
| pKa | Tak dapat diterapkan |
| pH | Tak dapat diterapkan |
Keamanan dan bahaya nitrogen fluorida
Nitrogen fluorida (NF) menimbulkan risiko keamanan yang signifikan karena sifatnya yang sangat reaktif dan toksik. Paparan NF dapat menyebabkan luka bakar parah dan iritasi pada kulit, mata, dan saluran pernapasan. NF adalah oksidan kuat dan dapat menyala atau meledak jika bersentuhan dengan bahan organik, seperti pakaian, kertas, atau kayu. Selain itu, ia dapat bereaksi hebat dengan air dan bahan kimia lainnya, sehingga melepaskan asap dan gas beracun. Tindakan keselamatan yang tepat, termasuk penggunaan pakaian pelindung, perlindungan, dan prosedur penanganan dan penyimpanan yang tepat, harus diterapkan ketika bekerja dengan NF pernafasan untuk meminimalkan risiko paparan dan cedera.
| Simbol bahaya | pengoksidasi |
| Deskripsi Keamanan | Jauhkan dari bahan yang mudah terbakar, panas, percikan api, dan nyala api terbuka. |
| Kenakan pakaian pelindung, sarung tangan dan pelindung mata/wajah. | |
| Jika terjadi kebakaran, gunakan alat pemadam air, bahan kimia kering, atau karbon dioksida. | |
| Sebuah pengidentifikasi | UN2468 (untuk gas), UN3263 (untuk cairan) |
| kode HS | 2811.22.00 |
| Kelas bahaya | 5.1 (zat pengoksidasi) |
| Kelompok pengepakan | II (untuk gas), III (untuk cairan) |
| Toksisitas | NF sangat beracun dan dapat menyebabkan luka bakar parah dan iritasi pada kulit, mata, |
| dan saluran pernafasan. Tertelan atau terhirup bisa berakibat fatal. |
Metode sintesis nitrogen fluorida
Dalam produksi nitrogen monofluorida, ekstraksi atom fluor dari nitrogen difluorida (NF2) oleh spesies radikal (H, O, N, CH3) secara efisien menghasilkan radikal untuk durasi perambatan rantai yang panjang. Namun, produk akhir mengandung pengotor radikal yang mengkatalisis penguraiannya.
Untuk mendapatkan produk yang lebih murni, teknik penguraian azida yang kurang efisien namun lebih murni dapat digunakan. Hal ini melibatkan dekomposisi fluor azida yang disebabkan oleh guncangan, yang dapat dibentuk secara in situ melalui reaksi atom fluor dengan asam hidrazoat, menjadi NF dan N2.
Selama produksi NF, penting untuk menerapkan langkah-langkah keselamatan yang tepat, termasuk menggunakan peralatan dan pakaian pelindung yang sesuai, dan memastikan ventilasi yang memadai untuk meminimalkan paparan terhadap bahan dan bahan kimia berbahaya.
Kegunaan nitrogen fluorida
Nitrogen fluorida (NF) memiliki beberapa aplikasi di berbagai industri.
NF terutama digunakan sebagai zat fluorinasi dalam pengendapan film tipis silikon nitrida dan bahan lain pada permukaan dalam produksi semikonduktor dan produk elektronik.
Industri dirgantara menggunakan NF sebagai propelan roket karena daya oksidasinya yang tinggi dan berat molekulnya yang rendah, menjadikannya bahan bakar yang efisien. Ini juga digunakan sebagai bahan tambahan dalam bahan bakar roket untuk meningkatkan pembakaran dan meningkatkan daya dorong.
Dalam industri medis, NF berperan dalam sintesis beberapa obat-obatan dan percobaan laboratorium sebagai reagen. Selain itu, ia berfungsi sebagai bahan sterilisasi peralatan medis karena sifat pengoksidasinya yang kuat.
Produksi kaca dan keramik khusus menggunakan NF sebagai bahan fluks untuk menurunkan titik leleh material dan meningkatkan sifat-sifatnya.
Namun, sifat NF yang sangat reaktif dan beracun menimbulkan risiko keamanan yang signifikan. Oleh karena itu, penting untuk menerapkan langkah-langkah keselamatan yang tepat, termasuk penggunaan peralatan pelindung dan prosedur penanganan yang tepat ketika bekerja dengan NF, untuk meminimalkan risiko paparan dan cedera.