Фторид азота — высокореактивное химическое соединение, состоящее из азота и фтора. Он используется в полупроводниковой промышленности для процессов плазменного травления и очистки.
| Название ИЮПАК | фторид азота |
| Молекулярная формула | НФ |
| Количество CAS | 13967-06-1 |
| Синонимы | Монофторид азота, фторид азота (II), фторид азота (NF), UN 2451, EINECS 232-013-4 |
| ИнЧИ | ИнЧИ=1S/FN/c1-2 |
Молярная масса фторида азота
Молярная масса фторида азота (NF) составляет 33,005 г/моль. Это легкий бесцветный газ, очень активный из-за разницы в электроотрицательности азота и фтора. Его молярная масса определяется атомными массами азота и фтора, которые составляют 14,007 г/моль и 18,998 г/моль соответственно. Небольшой размер молекулы делает ее идеальным кандидатом для использования в полупроводниковой промышленности, где она используется для процессов плазменного травления и очистки.
Температура кипения фторида азота
Фторид азота имеет температуру кипения -129,6°C (-201,3°F). При этой температуре он переходит из газообразного состояния в жидкое. Фторид азота имеет низкую температуру кипения из-за слабых межмолекулярных сил, которые в первую очередь представляют собой силы Ван-дер-Ваальса. Низкая температура кипения делает его летучим и очень реакционноспособным соединением, с которым следует обращаться осторожно.
Температура плавления фторида азота
Фторид азота имеет температуру плавления -206,5°C (-339,7°F). При этой температуре он переходит из твердого состояния в жидкое. Низкая температура плавления обусловлена слабыми межмолекулярными силами между молекулами, которые в основном представляют собой силы Ван-дер-Ваальса. Низкая температура плавления фторида азота также делает его очень реакционноспособным и летучим.
Плотность фторида азота г/мл
Плотность фторида азота составляет 1,49 г/мл при стандартной температуре и давлении (СТП). Эта плотность относительно высока по сравнению с другими газами из-за небольшого размера молекулы и наличия двух атомов. Высокая плотность фторида азота делает его идеальным кандидатом для использования в полупроводниковой промышленности, где он используется для процессов плазменного травления и очистки.
Молекулярный вес фторида азота
Молекулярная масса фторида азота составляет 33,005 г/моль. Это значение получается из суммы атомных масс азота и фтора, которые составляют 14,007 г/моль и 18,998 г/моль соответственно. Небольшой размер молекулы и относительно низкая молекулярная масса делают ее идеальным кандидатом для использования в полупроводниковой промышленности.
Структура фторида азота
NF имеет линейную молекулярную структуру с атомом азота в центре и атомом фтора на каждом конце. Связь между атомами азота и фтора является ковалентной связью, и молекула имеет полярную природу из-за разницы в электроотрицательности между двумя атомами. Молекула обладает дипольным моментом, что делает ее очень реакционноспособной и склонной к образованию химических связей с другими молекулами.
Формула фторида азота
Химическая формула фторида азота — NF. Эта формула указывает на то, что молекула состоит из одного атома азота и одного атома фтора. Молекула имеет линейную структуру и полярную природу из-за разницы в электроотрицательности двух атомов. Формула NF обычно используется в полупроводниковой промышленности, где она применяется в процессах плазменного травления и очистки.
| Появление | Бесцветный газ или бледно-желтая жидкость. |
| Удельный вес | 1,49 (по СТП) |
| Цвет | Бесцветный |
| Запах | Акко |
| Молярная масса | 33,005 г/моль |
| Плотность | 1,49 г/мл (при стандартном давлении) |
| Точка плавления | -206,5°C (-339,7°F) |
| Точка кипения | -129,6°C (-201,3°F) |
| Мигающая точка | Непригодный |
| Растворимость в воде | Реагирует с водой |
| Растворимость | Растворим в органических растворителях |
| Давление газа | 298,5 кПа при 25°C |
| Плотность пара | 1,44 (воздух = 1) |
| пКа | Непригодный |
| рН | Непригодный |
Безопасность и опасность фторида азота
Фторид азота (NF) представляет значительный риск для безопасности из-за его высокой реакционной способности и токсичности. Воздействие NF может вызвать серьезные ожоги и раздражение кожи, глаз и дыхательных путей. НФ является сильным окислителем и может воспламениться или взорваться при контакте с органическими материалами, такими как одежда, бумага или дерево. Кроме того, он может бурно реагировать с водой и другими химическими веществами, выделяя токсичные пары и газы. При работе с респираторным NF следует принимать соответствующие меры безопасности, включая использование защитной одежды, средств защиты, а также надлежащие процедуры обращения и хранения, чтобы свести к минимуму риск воздействия и травм.
| Символы опасности | Окислитель |
| Описание безопасности | Хранить вдали от горючих материалов, тепла, искр и открытого огня. |
| Надевайте защитную одежду, перчатки и средства защиты глаз/лица. | |
| В случае пожара используйте водные, сухие химические или углекислотные огнетушители. | |
| Идентификаторы сети | UN2468 (для газа), UN3263 (для жидкости) |
| код ТН ВЭД | 2811.22.00 |
| Класс опасности | 5.1 (окисляющие вещества) |
| Группа упаковки | II (для газа), III (для жидкости) |
| Токсичность | NF высокотоксичен и может вызвать сильные ожоги и раздражения кожи, глаз, |
| и дыхательные пути. Проглатывание или вдыхание могут быть смертельными. |
Методы синтеза фторида азота
При производстве монофторида азота экстракция атома фтора из дифторида азота (NF2) радикальными видами (H, O, N, CH3) эффективно генерирует радикал с продолжительностью роста длинной цепи. Однако конечный продукт содержит радикальные примеси, катализирующие его разложение.
Для получения более чистого продукта можно использовать менее эффективный, но более чистый метод разложения азида. Речь идет об ударно-индуцированном разложении азида фтора, который может образовываться in situ при реакции атомарного фтора с азотистоводородной кислотой, на NF и N2.
Во время производства ядерного топлива важно соблюдать соответствующие меры безопасности, включая использование соответствующего защитного оборудования и одежды, а также обеспечение достаточной вентиляции для минимизации воздействия опасных материалов и химикатов.
Использование фторида азота
Фтористый азот (NF) находит применение в различных отраслях промышленности.
НФ в основном используется в качестве фторирующего агента при нанесении тонких пленок нитрида кремния и других материалов на поверхности при производстве полупроводников и электронных изделий.
Аэрокосмическая промышленность использует NF в качестве ракетного топлива из-за его высокой окислительной способности и низкой молекулярной массы, что делает его эффективным топливом. Его также используют в качестве добавки к ракетному топливу для улучшения сгорания и увеличения тяги.
В медицинской промышленности НФ играет роль в синтезе некоторых фармацевтических препаратов и в лабораторных экспериментах в качестве реагента. Кроме того, благодаря своим сильным окислительным свойствам он служит стерилизующим средством для медицинского оборудования.
В специальном производстве стекла и керамики НФ используется в качестве флюса для снижения температуры плавления материала и улучшения его свойств.
Однако высокореактивная и токсичная природа NF представляет значительный риск для безопасности. Поэтому важно принять соответствующие меры безопасности, включая использование защитного оборудования и правильных процедур обращения при работе с ЯФ, чтобы свести к минимуму риск воздействия и травм.