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廣州市譜源氣體有限公司
三氟溴甲烷《氣體應用大全》
2014-3-6 22:37:09
1.別名·英文名
氟里昂R-1381、1301滅火劑、一溴三氟甲烷；Trifluo-romethyl bromide、Monobromotrifluorometane．
2.用途
蝕刻、制冷劑、滅火劑、空調。
3.制法
(1)氟仿在400～600℃溫度下在非金屬反應器中溴化。
(2)全氟丙烷在700～1000℃溫度下，在非金屬反應器中溴化，生成溴三氟甲烷、溴五氟乙烷和二溴二氟乙烷，然后用精餾法把它們分離。
(3)C3H3F5的溴化、分離。
4.理化性質
分子量： 148.910
熔點(101.325kPa)： -167.78℃
沸點(101.325kPa)： -57.75℃
液體密度(-57.75℃，101.325kPa)：1992kg/m3
氣體密度(25℃，101.325kPa)： 6.219kg/m3
相對密度(氣體，101.325kPa，25℃，空氣=1)：5.31
比容(21.1℃，101.325kPa)：0.1623 m3/kg
氣液容積比(15℃，100kPa)： 316 L/L
臨界溫度： 67.0℃
臨界壓力： 3964 kPa
臨界密度： 1343 m3/kg
壓縮系狁．
|
壓力kPa
溫度 ℃ |
100 |
500 |
1000 |
2000 |
|
1 5 |
0.9852 |
0.9213 |
0.8291 |
|
|
50 |
0.9900 |
0.9474 |
0.8897 |
0.751 9 |
氣化熱(-57.75，101.325kPa)： 121.42 kJ/kg
比熱容(氣體，101.325kPa，25℃)：Cp=474.04 J/(kg·K)
Cv=418.15 J/(kg·K)
(液體，0℃)：828.43J/(kg·K)
比熱比(氣體，101.325kPa，25℃)：Cp/Cv=1.134
蒸氣壓(-40℃)： 224kPa
(0℃)：850kPa
(40℃)： 2350kPa
粘度(氣體，101.325kPa，0℃)：0.001449mPa·s
(液體，-40℃)：0.32mPa·S
導熱系數(氣體，101．325kPa，0℃)：0.00175w/(m·K)
(液體，-40℃)：0.0222W/(m·K)
表面張力(25℃)： 5mN/m
折射率(液體，25℃)： 1.238
毒性級別：0
易燃性級別：0
反應活性級別：0
三氟溴甲烷在常溫常壓下為無毒無臭氣體。液化后呈無色透明液體。不燃燒。單獨存在時，在500℃以下穩定，在700℃以前的分解率為5%，但是在更高的溫度下分解急劇地進行，而到1090℃時分解率可達60%。如果與金屬、冷凍機油、水和空氣接觸，則在200～300℃開始分解。在普通狀態下，對金屬幾乎無影響，但是有水分存在時，對金屬有一些腐蝕性。它完全沒有燃燒和爆炸的危險性，可作為滅火劑。它就是最近新開發的1301滅火劑，它的滅火性能優越于1211等其它滅火劑，是很有發展前途的滅火劑。三氟溴甲烷在25℃和101.325kPa時在水中的溶解度為0.03%(重量)。它溶于丁烷、苯、甲苯等碳氫化合物，四氯化碳等氯化物溶劑，乙醇、酮、酯和一些有機酸。也部分地溶解于制冷工業用潤滑油。不溶解于正二醇、甘油、酚和蓖麻油。
5.毒性
大鼠一吸入：LC502300ppm，15分鐘。*
大鼠一吸入：LC502480ppm，15分鐘。**
*：對CF3Br在800℃裂解后的氣體。
**：對氟化氫的數據。
最高容許濃度：1000ppm(6100mg/m3)
三氟溴甲烷主要作用于中樞神經系統及心血管系統。人吸入10%/5～16.9%濃度的氣體時，大多數人有酩酊感及痛覺消失；吸人濃度為20%～25%時，大多數人知覺喪失。從上面的數據中看出，CF3Br在800℃裂解后產生氟化氫等，使其毒性增加。但是在通常使用狀態下，幾乎不引起窒息、麻醉和肝臟障礙等。盡管如此，要避免直接吸人其蒸氣，以防因缺氧引起窒息。
6.安全防護
如前所述，三氟溴甲烷就是1301滅火劑，有關其滅火方面的性能特點介紹如下。
1301的滅火機理還不十分清楚，現在一般認為其滅火機理是燃燒反應的化學抑制作用，也就是阻止燃燒連鎖反應的作用(也叫反催化效應或負催化效應)。即，也就是由CF3Br熱分解產生的溴游離基Br與從碳氫化合物R-H等的燃燒物中發生的氫原子H反應生成HBr，而這個溴化氫進一步與活性O'H基反應生成水和溴游離基Br。在這種循環反應的重復過程中，把H、O'H、O等的游離基從燃燒物中除掉。這種循環反應一直進行到燃燒結束，即進行了滅火。
氟里昂與其它滅火劑相比，突出的優點是使用后對裝置的腐蝕和污染等損傷少，所以，適合于配置有貴重的半導體設備裝置的凈潔室中的滅火。尤其是1301的性能更為優越，它在含水狀態下也幾乎不腐蝕金屬。下表是一些氟里昂的絕緣性能。
|
項 目 |
1301 |
2402 |
1011 |
|
體積電阻率
(Ωcm)(50Hz) |
69×1012 |
1.9×1012 |
4×1012 |
|
絕緣破壞電壓
kV |
32
(1mm 間隔) |
31.2
(2.5mm) |
25
(2.5mm) |
滅火劑對金屬的腐蝕性：
|
滅火劑浸泡條件 |
金屬板的推定表面腐蝕量(mm) | |||
|
浸泡氣體 |
浸泡時間 |
SUS27 |
銅 |
鋁 |
|
1 301 |
2小時 |
0.002 |
0.001 |
0.007 |
|
滅火后氣體 |
12小時 |
0.002 |
0.001 |
0.015 |
|
CO2滅火后氣體 |
2小時 |
0.007 |
0.003 |
0.003 |
|
1301產生氣 |
12小時 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
注：①實驗方法是在容積為21L的玻璃容器中放進裝有汽油的表面為1760cm2的燃燒皿和厚0.5mm、表面積40cm2的金屬試片，點火3秒鐘后放出滅火劑，密閉后放置所規定時間，然后測定了推定表面腐蝕量。②表中的數據均為4次實測數據的平均值。
濘油火災滅火試驗(汽油量6L)結果：
|
項 目 |
1301 |
CO2 |
|
滅火對象面積(m2) |
1.13 |
1.13 |
|
預燃燒時間(s) |
30 |
30 |
|
滅火時間(s) |
4 |
滅不了 |
|
滅火劑用量kg |
0.5 |
1.8 |
各種滅火劑滅火能力的比較：
|
滅火劑 |
滅火能力(%) |
|
氟里昂1301 |
100 |
|
氟里昂120l |
67 |
|
化學干粉 |
66 |
|
氟里昂2402 |
57 |
|
氟里昂1211 |
46 |
|
氟里昂1011 |
45 |
|
二氧化碳 |
33 |
1301熱分解產物的毒性及濃度：
|
分解生成物 |
暴露15分鐘時的ALC值
(在空氣中的溶積比)
ppm |
危險濃度
(在空氣中的溶積比)
ppm |
|
HF
HBr
Br2
COF2 |
2500
4750
550
1500 |
50～250
50
|
1301的熱分解生成物濃度：
|
項 目 |
試驗結果 | ||
|
放出時間 秒 |
5 |
30 | |
|
滅火時間 秒 |
4 |
10 | |
|
分解生成物
濃度ppm |
HF |
75 |
476 |
|
HBr |
31 |
110 | |
|
Br |
7 |
21 | |
試驗條件：室內容積91.2m3，燃燒皿2.35m2，
滅火劑濃度5%(容積)，預燃時間60秒，
燃燒物絕緣油20L，汽油1.2L。
表中ALC為使老鼠在15分鐘死亡的濃度(Approximatelethal concentration)。
滅火劑的ALC值：
|
滅火劑 |
ALC |
|
1301
1211
2402
CO2
1202
101l
1040 |
5075mg/l 800000ppm
2200 324000
1340 126000
1180 658000
470 54000
340 65000
180 28000 |
氟里昂滅火劑在熱分解時可生成HF、HBr，COF2，Br2等。
熱分解產物的生成量隨火焰的面積、滅火劑的濃度、接觸火焰的時間、滅火劑的放出時間不同而在很大的范圍內變化，試驗中檢測出的有毒氣體濃度為從數十到數百個ppm，也就是說比危險濃度小。
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