Trifluoruro di boro Proprietà chimiche, usi, produzione

Descrizione

Il trifluoruro di boro è il composto inorganico con la formula BF3. È un gas altamente tossico, incolore e non infiammabile con un odore penetrante e pungente. Si dissolve rapidamente in acqua e in qualsiasi composto organico contenente azoto o ossigeno. Può essere lentamente idrolizzato dall’acqua fredda per emettere acido fluoridrico e può anche idrolizzare per formare fumi densi bianchi in aria umida. I suoi vapori sono più pesanti dell’aria. L’inalazione del gas irrita il sistema respiratorio e le ustioni possono provocare se il gas tocca la pelle in alte concentrazioni.

Struttura di lewis del trifluoruro di boro
Il trifluoruro di boro è usato soprattutto come reagente, tipicamente come acido di Lewis, per catalizzare operazioni così diverse come isomerizzazione, alchilazione, polimerizzazione, esterificazione, condensazione, ciclizzazione, idratazione disidratazione, solfonazione, desolforazione nitrazione, ossidazione di alogenazione e acilazione. Inoltre, può anche essere usato come un blocco di costruzione versatile per altri composti di boro. 1. https://en.wikipedia.org/wiki/Boron_trifluoride
2. https://cameochemicals.noaa.gov/chemical/255
3. http://www.c-f-c.com/specgas_products/boron-trifluoride.htm
4.https://www.praxairdirect.com/Specialty-Gas-Information-Center/Pure-Gas-Specifications/Boron-Trifluoride.html

Descrizione

Il trifluoruro di boro secco viene utilizzato con leghe di acciaio dolce, rame, rame–zinco e rame–silicio e nichel. Il gas umido è corrosivo per la maggior parte dei materiali metallici e alcune materie plastiche. Quindi, Kel-F? e Teflon? sono i materiali di guarnizione preferiti.I manometri contenenti mercurio non devono essere utilizzati poiché il trifluoruro di boro è solubilein mercurio. Si decompone in acqua calda, producendo fluoruro di idrogeno. Il trifluoruro di boro èampiamente usato come catalizzatore per reazioni di sintesi organica.

Proprietà chimiche

Il trifluoruro di boro è un gas incolore non infiammabile con un odore soffocante acre. Forma densi fumi acidi nell’aria umida. Il trifluoruro di boro secco viene utilizzato con leghe di acciaio dolce, rame, rame-zinco e rame-silicio e nichel. Il gas umido è corrosivo per la maggior parte dei materiali metallici e alcune materie plastiche. Pertanto, Kel – F e Teflon sono i materiali di guarnizione preferiti. I manometri contenenti mercurio non devono essere utilizzati perché il trifluoruro di boro è solubile nel mercurio. Si decompone in acqua calda producendo fluoruro di idrogeno, spedito come gas compresso non liquido.

proprietà Fisiche

gas Incolore; pungente odore soffocante; densità di 2.975 g/L; fumi nell’aria umida; liquefazione a -101°C; solidifica a -126.8°; pressione di vapore a -128°C è il 57,8 torr; temperatura critica -12.2°C; pressione critica 49.15 atm; volume critico 115 cm3/mol; solubile in acqua con idrolisi parziale; solubilità in acqua a 0°C 332 g/100g; solubile in benzene, toluene, esano, cloroformio e cloruro di metilene; solubile in anidro acido solforico concentrato.

Utilizza

Per proteggere il magnesio fuso e le sue leghe dall’ossidazione; come flusso per la saldatura del magnesio; come fumigante; in camere di ionizzazione per la rilevazione di neutroni deboli. Di gran lunga la più grande applicazione di trifluoruro di boro è in catalisi con e senza agenti promotori.

Usi

In catalisi con e senza promotingagents; fumigant; flux per solderingmagnesium

Usi

Il trifluoruro di boro è usato come catalizzatore per polimerizzazioni,alchilazioni e reazioni di condensazione; come flusso di gas per la saldatura interna orbrazing; e come fonte di isotopo B10.

Preparazione

Il trifluoruro di boro viene preparato trattando il borace con acido fluoridrico; o acido borico con bifluoruro di ammonio. Il prodotto intermedio complesso viene quindi trattato con acido solforico fumante a freddo.

Descrizione generale

Il trifluoruro di boro è un gas incolore con un odore pungente. Il trifluoruro di boro è tossico per inalazione. Il trifluoruro di boro è solubile in acqua e lentamente idrolizzato dall’acqua fredda per emettere acido fluoridrico, un materiale corrosivo. I suoi vapori sono più pesanti dell’aria. L’esposizione prolungata dei contenitori al fuoco o al calore può provocare la loro violenta rottura e l’impennata.

Aria& Reazioni dell’acqua

Fumi nell’aria. Solubile in acqua e lentamente idrolizzato da acqua fredda per dare acido fluoridrico. Reagisce più rapidamente con acqua calda.

Profilo di reattività

Il trifluoruro di boro è un gas incolore, fortemente irritante e tossico. A contatto con acqua, vapore o quando riscaldato alla decomposizione, il trifluoruro di boro produrrà fumi tossici di fluoruro. Incompatibile con nitrati alchilici, ossido di calcio. La reazione con metalli alcalini o metalli alcalino-terrosi (ad eccezione del magnesio) causerà l’incandescenza .

Pericolo

Tossico per inalazione, corrosivo per la pelle e tessuto. Irritanti del tratto respiratorio inferiore e pneu-monitis.

Pericolo per la salute

Il trifluoruro di boro (e i complessi organici come l’eterato BF3) sono sostanze corrosive estremamente distruttive per tutti i tessuti del corpo. A contatto con l’umidità della pelle e di altri tessuti, questi composti reagiscono per formare acido fluoridrico e acido fluoroborico, che causano gravi ustioni. Il gas trifluoruro di boro è estremamente irritante per la pelle, gli occhi e le mucose. L’inalazione di trifluoruro di boro può causare gravi irritazioni e bruciore delle vie respiratorie, difficoltà respiratorie e possibilmente insufficienza respiratoria e morte. L’esposizione degli occhi a BF può causare gravi ustioni e cecità. Questo composto non è considerato avere proprietà di avvertimento adeguate. Il trifluoruro di boro non è stato trovato per essere cancerogeno o per mostrare la tossicità riproduttiva o dello sviluppo in esseri umani. L’esposizione cronica al gas trifluoruro di boro può causare irritazione e danni alle vie respiratorie.

Pericolo di incendio

Quando riscaldato alla decomposizione o a contatto con acqua o vapore, il trifluoruro di boro produrrà fumi tossici e corrosivi di composti contenenti fluoro. Si decompone al riscaldamento o al contatto con l’aria umida, formando fumi tossici e corrosivi di acido borico e acido fluoridrico. Reagisce con alcali e fumi in aria umida, producendo particolato che riducono la visibilità. Reagisce con metalli alcalini, metalli alcalino-terrosi (eccetto magnesio), nitrati alchilici e ossido di calcio. Il trifluoruro di boro idrolizza in aria umida per formare acido borico, acido fluoridrico e acido fluoborico.

Infiammabilità ed esplosibilità

Il trifluoruro di boro non è combustibile. L’acqua non dovrebbe essere usata per estinguere qualsiasifuoco in cui è presente trifluoruro di boro. Dovrebbe essere usata polvere chimica seccafuori che coinvolgono complessi organici di trifluoruro di boro.

Usi dei materiali

Il trifluoruro di boro secco non reagisce con i metalli comuni di costruzione, ma se l’umidità è presente gli idrati acidi formati (BF3·H2O e BF3·2H2O) possono corrodere rapidamente molti metalli comuni. Di conseguenza, linee,regolatori di pressione e valvole in servizio trifluoruro di boro devono essere ben protetti dall’ingresso di aria umida tra i periodi di utilizzo. La ghisa non deve essere utilizzata perché i fluoruri attivi attaccano la struttura. Se si utilizzano tubazioni in acciaio per borontrifluoruro, devono essere utilizzati raccordi in acciaio forgiatoinvece di raccordi in ghisa. Acciaio inossidabile, Monel, nichel e Hastelloy C sono buoni materiali di costruzione.
Tra i materiali adatti per guarnizioni areTeflon, Kel F, e altre plastiche fluorocarbonor clorofluorocarbonio appropriato. La maggior parte di plasticsbecome infragilito in trifluorideservice del boro. L’uso di cloruro di polivinile dovrebbe essereevitato.

Esposizione potenziale

Trifluoruro di boro è un altamente reactivechemical utilizzato principalmente come catalizzatore in chimica synthesis.It è immagazzinato e trasportato come gas, ma può essere reactedwith vari materiali per formare sia liquido che solidcompounds. L’industria del magnesio utilizza le proprietà antiossidanti fireretardantand dell’intelaiatura e del trattamento termico della trifluorideina del boro. Le applicazioni nucleari del borontrifluoruro comprendono gli strumenti del rivelatore del neutrone; l’arricchimento del boro-10 e la produzione di sali neutroassorbenti per reattori di allevamento di sali di sale.

Effetti fisiologici

Il trifluoruro di boro irrita il naso, le mucose e altre parti del respiratoriosistema. Concentrazioni basse come I ppm nell’aria possono essere rilevate dall’olfatto e sono facilmente visibili.
ACGIH raccomanda una soglia limite-massimale (TLV-C) di 1 ppm (2,8 mg/m3)per il trifluoruro di boro. Il TLV-C è la concentrazione che non deve essere superata durante qualsiasi parte dell’esposizione di lavoro.

stoccaggio

Tutti i lavori con trifluoruro di boro devono essere condotti in una cappa per prevenire l’esposizione per inalazione, e gli occhiali spruzzi e guanti impermeabili devono essere indossati per evitare il contatto con gli occhi e la pelle. Le bombole di trifluoruro di boro dovrebbero essereconservato in luoghi appropriati per lo stoccaggio di gas compresso e separato da metalli alcalini,metalli alcalino-terrosi e altre sostanze incompatibili. Le soluzioni di trifluoruro di boro dovrebberoessere conservato in contenitori ermeticamente chiusi sotto un’atmosfera inerte in contenitori secondari.

Spedizione

UN1008 Trifluoruro di boro, classe di pericolo: 2.3; Etichette: 2.3-Gas velenoso, 8-Materiale corrosivo, zona di pericolo di inalazione B. Le bombole devono essere trasportatein una posizione eretta sicura, in un camion ben ventilato.Proteggere il cilindro e le etichette da danni fisici. Il proprietario della bombola di gas compresso è l’unica entità autorizzata dalla legge federale (49CFR) per trasportarli e ricaricarli. È una violazione delle norme di trasportoper riempire le bombole di gas compresso senza il permesso scritto del proprietario.

Metodi di purificazione

Le impurità usuali-bromo, BF5, HF e fluoruri non volatili-sono facilmente separate per distillazione. Brown e Johannesen passarono BF3 in benzonitrile a 0o fino a quando quest’ultimo non fu saturo. Evacuazione a 10-5mm quindi rimosso tutte le tracce di SiF4 e altre impurità gassose. . La pressione viene aumentata a 20 mm ammettendo aria secca e il pallone contenente il composto di aggiunta BF3 viene riscaldato con acqua calda. Il BF3 che si evolve è passato attraverso una trappola a-80o (per condensare qualsiasi benzonitrile) in un tubo raffreddato in aria liquida. Può essere utilizzato anche il composto di aggiunta con anisolo. BF3 può essere essiccato facendolo passare attraverso H2SO4 saturo di ossido borico. Fumi in aria umida. TOSSICO.

Incompatibilità

Il trifluoruro di boro reagisce con composti polimerizzatiinsaturi. Si decompone a contatto con acqua, aria umida e altre forme di umidità, formando fluoruro di idrogeno tossico e corrosivo, acido fluoroborico e acido borico. Reagisce violentemente con metalli alcalini e alcalino-terrosi( eccetto il magnesio); metalli, come sodio, potassio e ossido di calcio e con nitrati alchilici. Attacca moltimetali in presenza di acqua.

Smaltimento dei rifiuti

Restituire bombole di gas compresse ricaricabili al fornitore. Il proprietario del gascylinder compresso è l’unica entità consentita dalla legge federale (49CFR)per trasportarli e riempirli. Reazione chimica con acquaformare acido borico e acido fluoroborico. Il fluoroboricacid viene fatto reagire con calcare, formando acido borico e calcio fluoruro. L’acido borico può essere scaricato in un sistema sanitarysewer mentre il fluoruro di calcio può berecovered o messo in discarica. Proteggere il cilindro e le etichette dadanni fisici.

Precauzioni

Le esposizioni al trifluoruro di boro nelle aree di lavoro professionali causano effetti irritanti, ustioni dolorose, lesioni e perdita della vista. I lavoratori con potenziale esposizione al trifluoruro di boro non devono indossare lenti a contatto. In tutti i casi di sovraesposizione al trifluoruro di boro è necessaria una pronta assistenza medica e il personale di soccorso deve essere dotato di protezioni adeguate. I lavoratori devono maneggiare / utilizzare il trifluoruro di boro solo in aree ben ventilate. I tappi di protezione della valvola devono rimanere in posizione. I lavoratori non devono trascinare, far scorrere o rotolare i cilindri e utilizzare un camion a mano adatto per il movimento del cilindro. Le bombole di gas compresso non possono essere rifi late senza l’espressa autorizzazione scritta del proprietario. Il trifl uoruro di boro è elencato come sostanza estremamente pericolosa (EHS).Il cilindro non deve essere riscaldato con alcun mezzo per aumentare la velocità di scarico del prodotto dal cilindro. Il cilindro del trifl uoride del boro dovrebbe essere tenuto immagazzinato in un’area fresca, asciutta e ben ventilata della costruzione non combustibile a partire dalle aree molto trafficate e dalle uscite di emergenza

GRADI DISPONIBILI

Il trifluoruro del boro è disponibile per uso commerciale ed industriale nei gradi tecnici che havingmuch le stesse proporzioni componenti da unproducer ad un altro.
Il trifluoruro di boro è anche disponibile in gradi di elevata purezza per l’uso nell’industria elettronica. Le linee guida sulla purezza del gas sono state sviluppate e pubblicate dalla SemiconductorEquipment and Materials International e possono essere trovate nel libro ofSEMI Standards, GasesVolume.