四氟化碳基本性質、工業制取方法
2015-9-17 10:33:27
四氟化碳基本不溶于水，在25度C及0.2Mpa下溶解度質量分數為15x10-6.四氟化碳具有很高的穩定性，屬于完全不燃性氣體，但與可燃性氣體燃燒時，會分解產生有毒氟化物。常溫下不與酸、堿及氧化劑反應，900度C以下不與Cu、Ni、W、Mo等過渡金屬反應。僅在碳弧溫度下緩慢分解。1000度C不與碳、氫、及甲烷反應。室溫下可與液氨-金屬鈉試劑反應，高溫下可與堿金屬、堿土金屬及SiO2反應。生產相應的氟化物。四氟化碳在800度C下開始分解，在電弧作用下可以CO與CO2反應生產COF2，有人還試圖在碳弧溫度中使用四氟化碳聚合以合成氣體談氟化合物。
由于C-F鍵的化學穩定性極強，因此以四氟化碳為代表的全氟烴可認為無毒的，CF4、C2F6和C3F8的全球變暖潛能值（GWP）的下限分別620、190和53，遠小于氯氟烴（CFCs）、六氟化硫和二氧化碳。
工業制取CF4的方法
1：烷烴直接氟化法。該方法的優點是工藝成熟、操作簡單、原料易得。但也存在反應不易控制，產物復雜，收率低等缺點，最終可能被氣體工藝所淘汰。
2：氟氯甲烷氟化法。很早就有用氟氯甲烷與HF進行氣相反應制備CF4的報道，但對氟氯甲烷氟化較相應的甲烷更為困難，反應需在催化劑存在下進行。催化劑同使用含Cr化合物。此法的優點是工藝簡單，操作安全，多數情況下不需要昂貴的F2，設備投資低。但隨著CFC8和氫氟氯烴(HCFC8)的逐步禁用，該工藝的原料來源受到限制而受影響使用。
3：氫氟甲烷氟化法。氫氟甲烷氟化法是一種適合工業化推廣的生產方法，具有工藝簡單、不需使用催化劑、四氟化碳收率和純度高等優點。但目前作為原料的氫氟甲烷價格相對較高，限制了工業化裝置的規模。
4：氟碳直接合成法。四氟化碳最早是通過氟碳直接反應制得的，改方法經過不斷的發展與完善，以成為工業上制備全氟烷的最主要方法之一。
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