氟硫酸

氟硫酸

氟硫酸(FSO3H)一種含氟的強酸。我們可以把它看作硫酸與氫氟酸的酐(anhydride)。可溶於極性有機溶劑(例如硝基苯,乙酸和乙酸乙酯),但難溶在非極性溶劑如烷烴。反映其強酸性,它溶解幾乎所有有機物包括弱質子受體。氟硫酸的迅速水解就產生H2SO4與HF。這超強酸也用在分支烷與芳香化合物烷基化反應,又能催化單烯的聚合,製造有用的高分子

基本介紹

  • 中文名:氟磺酸
  • 英文名:fluorosulfonic acid
  • 化學式:HFO3S
  • 分子量:100.0645
  • CAS登錄號:7789-21-1
  • 沸點:165.5℃
  • 密度:相對密度(水=1)1.74
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基本信息

中文名稱
氟磺酸
英文名稱
fluorosulfonic acid
英文別名
fluorosulphuric acid; Fluorosulforic Acid; Fluorosulphonic acid
CAS號
7789-21-1
分子式
HFO3S
分子量
100.0645
InChI
InChI=1/FHO3S/c1-5(2,3)4/h(H,2,3,4)
密度
相對密度(水=1)1.74
沸點
165.5℃

產品用途

不活潑烷烴在超強酸中聚合、降解、異物化等反應;氟硫酸熔點低,價廉,可用作低溫下的NMR測定用溶劑。 不活潑烷烴在超強酸中聚合、降解、異物化等反應

儲運方法

庫房通風低溫乾燥; 與H發孔劑、鹼類分開存放
危險品運輸編號 UN 1777 8/PG 1

類別

腐蝕物品
可燃性危險特性 遇空氣、加熱冒煙放出有毒氣體; 遇H發孔劑可燃; 燃燒產生有毒氟化物和磷氧化物煙霧
儲運特性 庫房通風低溫乾燥; 與H發孔劑、鹼類分開存放
滅火劑 砂土、二氧化碳; 不可用水
職業標準 TWA 2.5 毫克 (氟) / 立方米

超酸

超酸介紹

通常將酸強度超過100%硫酸的酸或酸性介質,如氟磺酸(HSO3F)是一種重要的酸性溶劑,其酸性除焦硫酸(H2S2O7)外,比任何一種純的酸要強。若在氟磺酸中加入五氟化銻(SbF5)或五氟化銻和三氧化硫的混合物, 可得到酸性更強的溶劑。超酸具有極強的質子化能力, 極高的酸度,一般比無機酸強106~1010倍。若用酸度函式H0來衡量超酸的酸度, 也可以說凡酸度函式H0<-11.9的酸性體系就是超酸,因為100%硫酸的H0為-11.9。因此高氯酸 (H0為-13.0)、氯代磺酸 (H0為-13.8)、焦硫酸(H0為-14.4)、氟代磺酸(H0為-15.1)、氟化氫(H0為-15.1)等都是超酸。超酸大都是無機酸。
按狀態, 可分為液體超酸和固體超酸。
按組成, 可分為質子酸、路易斯酸和共軛質子-路易斯酸。HF,HClO4,HSO3Cl,HSO3F和HSO3CF3等是質子超酸。SbF5,AsF5,TaF5和NbF5等都是路易斯超酸,其中SbF5是目前已知最強的路易斯酸。H2SO4·SO3(H2S2O7), H2SO4·B(OH)3,HSO3F·SbF5, HSO3F·SO3等由質子酸和路易斯酸組成的體系為質子-路易斯超酸。氟磺酸中含90mol%的SbF5的混合酸,其H0為-27, 是目前所測的最高酸度的酸, 是套用最廣的超酸, 也稱作魔酸。
超酸具有高強度的酸性和很高的介電常數, 能使非電解質成為電解質, 能使很弱的鹼質子化。因此, 超酸在化學研究和化工生產上有著廣泛的套用。超酸可製備出穩定的烷烴正碳離子溶液, 也可製備出許多鹵素正離子, 甚至還可獲得這些離子的穩定的晶體鹽。特別是作為一種良好的催化劑, 超酸可使一些本來難以進行的反應能在較溫和的條件下進行, 在有機合成中得到廣泛套用。液體超酸可用作飽和烴裂解、重聚、異構化、烷基化的催化劑, 固體超酸在石油化工上用作正己烷異構化、低分子量聚合反應等的催化劑。

重要的酸性溶劑

氟磺酸是一種重要的酸性溶劑,酸性強於高氯酸,是簡單酸中最強者,化學式HSO3F,分子量100.07,無色發煙液體,熔點-87.3℃,沸點165.5℃,相對密度1.74315。氟磺酸純品的熱穩定性高,加熱到900℃仍穩定,雜質硫使它在沸點時就完全分解。在潮濕的空氣中產生煙霧。能溶解硫、鉛、汞、錫。溶於硝基苯,溶於水並與水起爆炸性劇烈反應,也溶於鹼。室溫下不與硫、碳、硒、碲、鉛等反應,但能與錫反應生成氣體,稍能侵蝕汞。能很快地破壞橡皮、軟木、火漆。純品不腐蝕玻璃。加熱時強烈地侵蝕硫、鉛、錫及汞。與苯及氯仿反應生成氟化氫,與乙醚反應放出大量熱並起泡沫生成乙酯。與氯化鈉作用得其鈉鹽。將乾燥的氟化氫與三氧化硫或與濃硫酸作用而得氟磺酸成品。

對環境的影響

健康危害

侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。
健康危害:對眼睛、皮膚、黏膜和呼吸道有強烈的刺激作用。吸入、攝入或經皮膚吸收後重者可能致死。吸入可能因咽喉、支氣管的痙攣、水腫、炎症,化學性肺炎、肺水腫而致死。中毒表現有燒灼感、咳嗽、喘息、喉炎、氣短、頭痛、噁心和嘔吐。

毒理學資料及環境行為

危險特性:露置空氣中冒煙,加熱更甚,有強烈的刺激性和腐蝕性。
燃燒(分解)產物:氟化氫、氧化硫。

泄漏應急處理

疏散泄漏污染區人員至安全區,禁止無關人員進入污染區,建議應急處理人員戴自給式呼吸器,穿化學防護服。合理通風,不要直接接觸泄漏物,勿使泄漏物與可燃物質(木材、紙、油等)接觸,在確保全全情況下堵漏。噴水霧減慢揮發(或擴散),但不要對泄漏物或泄漏點直接噴水。用沙土、蛭石或其它惰性材料吸收,然後收集運至廢物處理場所處置。如果大量泄漏,最好不用水處理,在技術人員指導下清除。

防護措施

呼吸系統防護:可能接觸其蒸氣或煙霧時,必須佩戴防毒面具或供氣式頭盔。緊急事態搶救或逃生時,建議佩帶自給式呼吸器。
眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡
防護服:穿工作服(防腐材料製作)。
手防護:戴橡皮手套。
其它:工作後,淋浴更衣。單獨存放被毒物污染的衣服,洗後再用。保持良好的衛生習慣。

急救措施

皮膚接觸:脫去污染的衣著,立即用水沖洗至少15分鐘。若有灼傷,就醫治療。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗至少15分鐘。
吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。呼吸困難時給輸氧。給予2-4%碳酸氫鈉溶液霧化吸入。就醫。
食入:誤服者給飲牛奶或蛋清。立即就醫。
滅火方法:二氧化碳、砂土。禁止用水。

安全信息

  • 包裝等級:I
  • 危險類別:8
  • 危險品運輸編碼:UN 1777 8/PG 1
  • WGK Germany:1
  • 危險類別碼:R20
  • 安全說明:S26-S45
  • RTECS號:LP0715000
  • 危險品標誌:C,T

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