TheLib.Ru » Энциклопедии » БСЭ » Большая Советская Энциклопедия (ФТ) » онлайн-чтение (стр. 2)

 

 

монель-металл ), из меди, алюминия и его сплавов, латуни, нержавеющей стали.
     Применение. Газообразный Ф. служит для фторирования UF 4, в UF 6, применяемого для изотопов разделения урана, а также для получения трёхфтористого хлора ClF 3(фторирующий агент), шестифтористой серы SF 6(газообразный изолятор в электротехнической промышленности), фторидов металлов (например, W и V). Жидкий Ф. — окислитель ракетных топлив.
     Широкое применение получили многочисленные соединения Ф. — фтористый водород , алюминия фторид , кремнефториды , фторсульфоновая кислота (растворитель, катализатор, реагент для получения органических соединений, содержащих группу — SO 2F), BF 3(катализатор), фторорганические соединения и др.
     Техника безопасности. Ф. токсичен, предельно допустимая концентрация его в воздухе примерно 2·10 -4 мг/л, а предельно допустимая концентрация при экспозиции не более 1 чсоставляет 1,5·10 -3 мг/л.
      А. В. Панкратов.
     Фтор в организме. Ф. постоянно входит в состав животных и растительных тканей; микроэлемент. В виде неорганических соединений содержится главным образом в костях животных и человека — 100—300 мг/кг; особенно много Ф. в зубах. Кости морских животных богаче Ф. по сравнению с костями наземных. Поступает в организм животных и человека преимущественно с питьевой водой, оптимальное содержание Ф. в которой 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 биологическом отношении элементов (Р, Ca, Mg и др.), нарушающему их баланс в организме. Органические производные Ф. обнаружены только в некоторых растениях (например, в южноафриканском Dichapetalum cymosum). Основные из них — производные фторуксусной кислоты, 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 химической промышленности, при синтезе фторсодержащих соединений и производстве фосфорных удобрений. Ф. раздражает дыхательные пути, вызывает ожоги кожи. При остром отравлении возникают раздражение слизистых оболочек гортани и бронхов, глаз, слюнотечение, носовые кровотечения; в тяжёлых случаях — отёк лёгких, поражение центрльной нервной системы и др.; при хроническом — конъюнктивит, бронхит, пневмония, пневмосклероз, 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 медицинской практике в качестве противоопухолевых (5-фторурацил, фторафур, фторбензотэф), нейролептических (трифлуперидол, или триседил, фторфеназин, трифтазин и др.), антидепрессивных (фторацизин), наркотических (фторотан) и др. средств.
     Лит.:Рысс 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.

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, PtF 5, CoF 3, AgF 2) — окислители; Ф. мышьяка, сурьмы, бора — сильные льюисовские 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 ClF 3и ClF 5— окислители ракетных топлив; кроме того, ClF 3служит фторирующим агентом для получения гексафторида урана UF 6, применяемого в атомной промышленности для изотопов разделения урана; летучие Ф. металлов используются для нанесения металлических покрытий. Ф. лития, магния, кальция, стронция, бария и др. металллов применяют в качестве сырья для производства оптических стёкол. См. также Криолит .
     Лит.см. при ст. Фтор .
      А. В. Пакратов.

Кислоты и основания ) они образуют соли с фторазотными катионами , , , F 2NO +.
     Трифторид азота, NF 3— газ; t пл— 208,5°С, t kип— 129,1°С. Окислительная способность проявляется при высоких температурах. Превращается в тетрафторгидразин при повышенных температурах и в присутствии меди, железа, ртути или угля. Получается электролизом расплава дифторида аммония или фторированием азотсодержащих веществ. Применяется в производстве тетрафторгидразина.
     Тетрафторгидразин, N 2F 4— газ; t пл— 161,5°С, t kип— 74,2°С. Способен к диссоциации: N 2F 4Ы 2NF 2. При 150°С и давлении 0,1 Мн/м 2(1 кгс/см 2) степень диссоциации 0,2. Диссоциация N 2F 4обусловливает его дифтораминирующее действие, которое проявляется, например, в присоединении к олефинам:
    . Тетрафторгидразин получается конверсией трифторида азота над углём (промышленный метод), разложением NF 2H или окислением его растворов. Применяется для синтеза органических дифтораминосоединений.
     Дифторамин, NF 2H — газ; t пл— 116°С, t kип— 23°С. Взрывается при ударе (особенно в жидком и твёрдом состояниях). Проявляет амфотерные свойства. В реакциях действует как дифтораминирующий агент. Получается действием серной кислоты на дифтораминомочевину (продукт фторирования мочевины) или на трифенилметил дифторамин, синтезируемый из N 2F 4и трифенилметилхлорида в присутствии ртути. Применяется для синтеза органических дифтораминосоединений.
     Лит.:Панкратов А. В., Химия фторидов азота, М., 1973.
      А. В. Панкратов.

Межгалогенные соединения .

Кислоты и основания ) образует соли диоксигенильного катиона O 2 +, например: O 2F 2+ SbF 5= O 2SbF 6+ 1/ 2F 2. Получают из смеси фтора с кислородом в тлеющем разряде при температуре — 196°С. Применяют в лаборатории как сильный фторирующий и окисляющий агент.
     Лит.см. при ст. Фтор .
      А. В. Панкратов.

флюорит .
     Ф. п. бесцветны или окрашены в светлые тона, прозрачные или просвечивающие, со стеклянным блеском, низкой твёрдостью (2—5 по минералогической шкале), плотностью (2000—3180 кг/м 3исключение составляют фториды редких земель) и весьма низкими показателями преломления (1,30—1,50; у флюоцерита 1,61).
     Ф. п. возникают в возгонах вулканов (ферручит, авогадрит, криптогалит, малладрит и др.), встречаются как акцессорные минералы гранитов, щелочных пород и их эффузивных аналогов (флюорит). Они характерны для поздних стадий развития карбонатитов (флюорит), гранитных пегматитов, грейзенов и гидротермальных образований (флюорит), щелочных гранитов и связанных с ними метасоматитов (криолит, флюоцерит, гагаринит), а также луявритов, фойяитов и уртитов (виллиомит). Многие алюмофториды возникают при гидротермальном изменении криолита (томсенолит, ральстонит, пахнолит, веберит, хиолит и другие). В зоне окисления по эндогенным Ф. п. часто развиваются гипергенные: геарксутит, кридит, флюеллит, для осадочных толщ характерен флюорит (ратовкит). Практическое значение имеют флюорит и криолит .
     Лит.:Минералы. Справочник, т. 2, в. 1, М., 1963.
      А. И. Гинзбург.

фтористого водорода HF; фтористый водород смешивается с водой в любых соотношениях. Азеотропная смесь содержит 38,26% HF, t kип112°С (750 мм рт. ст.), плотность 1,138 г/см 3. Ф. к. реагирует с окислами с образованием фторидов . Растворяет фториды, образуя с ними комплексные соединения; интенсивно реагирует с силикатными материалами (в частности, со стеклом). Применяется как растворитель, служит для травления стекла, а также реагентом для получения фторидов.
     Лит.см. при ст. Фтор .

фтористоводородная кислота .
     Безводный Ф. в. реагирует с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода (за исключением Al, Mg, Pb, Fe, Ni). Ф. в. взаимодействует со многими окислами, например SiO 2+ 4HF = SiF 4+ 2H 2O (реакция травления стекла). Ф. в. присоединяется к органическим соединениям по кратной связи, а в ряде случаев вызывает полимеризацию этих соединений. При действии Ф. в. в присутствии катализатора на полигалогеналканы фтор замещает в них галоген. Ф. в. служит хорошим растворителем неорганических и органических соединений; при этом, в отличие от водных растворов, электролитической диссоциации подвергается сам Ф. в., а не растворённое вещество.
     Промышленное получение ф. в. основано на реакции плавикового шпата с 98%-ной серной кислотой: CaF 2+ H 2SO 4= 2HF + CaSO 4.
     Ф. в. широко применяется для получения синтетического криолита , в производстве урана , для синтеза фторорганических соединений , для травления стекла, в качестве катализатора алкилирования при получении бензина из нефти и др.
     Ф. в. токсичен; попадание на кожу вызывает ожоги, пары HF раздражают верхние дыхательные пути. Предельно допустимая концентрация паров Ф. в. в воздухе 0,0005 мг/л. Первая помощь — вдыхание кислорода; при попадании на кожу — погружение обожжённого участка в ледяной насыщенный раствор сернокислой магнезии или 70%-ный этиловый спирт.
     Лит.см. примет. Фтор .
      А. В. Панкратов.

вулканизации (в этом случае между макромолекулами образуются прочные поперечные связи С—С), а также при использовании в качестве вулканизующих агентов дикалиевых солей бисфенолов. В состав резиновых смесей на основе Ф. входят обычно наполнители, например сажа, фторид кальция, а также окислы магния и кальция, связывающие HF (его отщепление от макромолекулы при высоких температурах переработки Ф. или эксплуатации изделий вызывает коррозию металлического оборудования).
   Типы фторкаучуков и структура их макромолекул

Тип каучука (торговые названия) Структура макромолекулы
Сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом (СКФ-26 — СССР, Вайтон — США)
Сополимер винилиденфторида с трифторхлорзтиленом (СКФ-32 — СССР, Кель-F — США)
Сополимер винилиденфторида с перфторметилвиниловым эфиром (СКФ-260 — СССР)
Сополимер тетрафторэтилена с трифторнитрозометаном X=—COOH, —СєN, C 6F 5—
Сополимер тетрафторэтилена с перфторметилвиниловым эфиром (СКФ-460 — СССР, ECD-006 - США)
Перфторалкилентриазиновый
Перфторалкилакрилатный
Фторсилоксановый (СКТФТ — СССР)

     Прочность при растяжении резин из СКФ-26 и СКФ-32 составляет 16—27 Мн/м 2(160—270 кгс/см 2), относительное удлинение 250—500%. Резины стойки к топливам, маслам, различным окислителям, кислотам, но нестойки к щелочам, кетонам, фреонам и ионизирующим излучениям. Температура длительной эксплуатации резин из СКФ-26 — 200—250°С, из СКФ-32 — 175—200°С; температура кратковременной эксплуатации — соответственно 300 и 250°С. Существенный их недостаток — низкая морозостойкость. Более морозостойкие резины могут быть получены на основе сополимеров винилиденфторида с перфторметилвиниловым эфиром (СКФ-260). температура стеклования Ф. этого типа около — 40°С.
     Резины, стойкие к щелочам, любым растворителям и окислителям, включая фтор, получают из полностью фторированных каучуков, например сополимеров тетрафторэтилена с трифторнитрозометаном (для их вулканизации в макромолекулу вводят третий сомономер, содержащий функциональные группы, например карбоксильные). Такие резины отличаются, кроме того, хорошей морозостойкостью, однако их термостойкость из-за малой прочности связи N—O не превышает 175°С. Более термостойкие резины получают на основе сополимеров тетрафторэтилена с перфторметилвиниловым эфиром (СКФ-460). Хорошие механические свойства этих резин [прочность при растяжении 20—25 Мн/м 2(200—250 кгс/см 2), относительное удлинение до 230%] не изменяются после их выдержки на воздухе при температуре около 300°С в течение 1 мес. Достоинство резин на основе СКФ-460 — малая остаточная деформация сжатия даже в условиях эксплуатации при температуре около 250°С. Наибольшей термостойкостью (кратковременно до 370 и длительно до 300°С) характеризуются резины из перфторалкилентриазиновых каучуков, стойкие к кислотам и окислителям, но разрушающиеся в щелочах. Резины на основе некоторых Ф. этого типа морозостойки до —50°С.
     Перфторалкилакрилатные каучуки значительно уступают др. фторкаучукам по термической и химической устойчивости, но обладают высокой масло- и водостойкостью. Маслостойкие фторсилоксановые каучуки (СКТФТ) близки по остальным свойствам к каучукоподобным полиорганосилоксанам, не содержащим в макромолекуле атомов фтора (см. Кремнийорганические каучуки ).
     Основной метод синтеза Ф. — радикальная полимеризация мономеров в эмульсии. Применяют Ф. главным образом в производстве уплотнительных деталей, работающих в контакте с маслами, окислителями и другими агрессивными средами при 200°С и выше. Перфторалкилакрилатным латексом пропитывают ткани для спецодежды. Ф. дороги; используются главным образом в химической промышленности, в авиации и космической технике.
     Лит.:Соколов С. В., Каган Е Г., Иванова Т. Л., Термостойкие эластомеры, «Журнал Всес. химического общества», 1974, т. 19, № 6; Amold R. G., Barney A. L., Thompson D. C., Fluoroelastomers, «Rubber Chemistry and Technology», 1973, v. 46, № 3. См. также лит. при ст. Каучуки синтетические .
      С. В. Соколов.