四氟化碳基本性质、工业制取方法
2015-9-17 10:33:27
四氟化碳基本不溶于水，在25度C及0.2Mpa下溶解度质量分数为15x10-6.四氟化碳具有很高的稳定性，属于完全不燃性气体，但与可燃性气体燃烧时，会分解产生有毒氟化物。常温下不与酸、碱及氧化剂反应，900度C以下不与Cu、Ni、W、Mo等过渡金属反应。仅在碳弧温度下缓慢分解。1000度C不与碳、氢、及甲烷反应。室温下可与液氨-金属钠试剂反应，高温下可与碱金属、碱土金属及SiO2反应。生产相应的氟化物。四氟化碳在800度C下开始分解，在电弧作用下可以CO与CO2反应生产COF2，有人还试图在碳弧温度中使用四氟化碳聚合以合成气体谈氟化合物。
由于C-F键的化学稳定性极强，因此以四氟化碳为代表的全氟烃可认为无毒的，CF4、C2F6和C3F8的全球变暖潜能值（GWP）的下限分别620、190和53，远小于氯氟烃（CFCs）、六氟化硫和二氧化碳。
工业制取CF4的方法
1：烷烃直接氟化法。该方法的优点是工艺成熟、操作简单、原料易得。但也存在反应不易控制，产物复杂，收率低等缺点，最终可能被气体工艺所淘汰。
2：氟氯甲烷氟化法。很早就有用氟氯甲烷与HF进行气相反应制备CF4的报道，但对氟氯甲烷氟化较相应的甲烷更为困难，反应需在催化剂存在下进行。催化剂同使用含Cr化合物。此法的优点是工艺简单，操作安全，多数情况下不需要昂贵的F2，设备投资低。但随着CFC8和氢氟氯烃(HCFC8)的逐步禁用，该工艺的原料来源受到限制而受影响使用。
3：氢氟甲烷氟化法。氢氟甲烷氟化法是一种适合工业化推广的生产方法，具有工艺简单、不需使用催化剂、四氟化碳收率和纯度高等优点。但目前作为原料的氢氟甲烷价格相对较高，限制了工业化装置的规模。
4：氟碳直接合成法。四氟化碳最早是通过氟碳直接反应制得的，改方法经过不断的发展与完善，以成为工业上制备全氟烷的最主要方法之一。
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