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乙硼烷《氣體應用大全》
2014-3-6 23:47:30
乙硼烷 B2H6
1.別名·英文名
硼乙烷、二硼烷；Diborane、Boroethane．
2.用途
火箭和導彈的高能燃料、金屬焊接、制藥及香料工業(yè)、有機合成中的還原劑、烯烴類聚合的催化劑、橡膠硫化劑、硼氫化合物中間體、半導體制造中的擴散和氧化、外延成長、化學氣相淀積、精細陶瓷。
3.制法
(1)在乙醚或四氫呋喃溶液中的下列反應：
8BF3+6LiH→B2H6+6LiBF4
2BF3+6NaH→B2H6+6NaF
4BCl2+3LiAlH4—→2B2H6+3AlCl3+3LiCl
(2)金屬硼氫化物的分解。
2NaBH4+2HCl—→B2H6+2NaCl+2H2
(3)硼酸或無水硼酸的還原。
2B(OH)3+3Al+3H2—→B2H6+2Al(OH)3
(4)金屬硼化物的還原。
(5)三烷基硼與氫在140～200℃及200～260kg/cm2壓力下反應。
4.理化性質(zhì)
分子量： 27.668
熔點(101.325kPa)： -164.9℃
沸點(101.325kPa)： -92.8℃
液體密度(-92.5℃，101.325kPa)：421 kg/m3
氣體密度(-92.5℃，101.325kPa)：1.29 kg/m3
相對密度(空氣=1，0℃，101.325kPa)：0.965
比容(20℃)： 0.8728m3/kg
氣液容積比(15℃，100kPa)： 362 L/L
臨界溫度： 16.7℃
臨界壓力： 4002kPa
臨界密度： 166Kg/m3
壓縮系數(shù)：
|
溫度
(℃) |
壓力 kPa | |||
|
100 |
1000 |
2000 |
3500 | |
|
15
50 |
0.992
0.996 |
0.922
0.941 |
0.825
0.876 |
0.562
0.765 |
熔化熱(-164.85℃，61Pa)： 161.1 kJ/kg
氣化熱(-92.5℃，101.325kPa)：516.2 kJ/kg
比熱容(25℃，101.325kPa)： Cp=2065.1J/(kg·K)
Cv=1751.6 J/(kg·K)
比熱比(25℃，101.325kPa)： CP/Cv=1.179
蒸氣壓(-10℃)： 2199kPa
(0℃)： 2756kPa
(10℃)： 3354kPa
粘度(氣體，101.325kPa，0℃)：0.00705mPa·S
(-109.2℃，液體)：0.177mPa·s
表面張力(121.6℃)： 18.6 mN/m
導熱系數(shù)(101.325kPa，0℃)：0.01842w/(m·K)
閃點： -90℃
燃點： 38～52℃
爆炸界限：0.9%～98%
毒性級別： 3
易燃性級別： 4
易爆性級別： 3
火災危險性： 大
乙硼烷在常溫常壓下為具有令人厭惡難聞窒息臭(維生素B味)的無色氣體。很不穩(wěn)定，在室溫能緩慢分解成氫和高級硼烷。溫度越高越不穩(wěn)定，分解加速。分解產(chǎn)物也隨溫度高低而變化，到500℃時完全分解成氫和硼。
2B2H6—→B4H10+H2
B2H6→2B+3H2
乙硼烷商品通常都用氮、氬、氦或氫氣稀釋。空氣中能自燃，但是在室溫干燥狀態(tài)下一般不燃燒，但只要與潮濕空氣接觸，即使在低溫也能發(fā)生爆炸性燃燒，發(fā)生綠色火焰。
B2H6+3O2→B2O3+3H2O
遇水激烈分解成氫和硼酸。
B2H6+6H2O→2B(OH)3+6H2
與氯氣發(fā)生爆炸性反應。除了與鹵素反應外，也能與氟里昂化合物反應，而且都生成氫氣。
B2H6+3Cl2—→2BCl3+3H2
2B2H6+3CCl4→4BCl3+3C+6H2
能與氨、甲醇、乙醛、乙醚及鋰鉀鈉鈣鋁等金屬猛烈反應。
3B2H6+6NH3—→ 3(B2H6·2NH3)
4CH3OH+B2H6—→ 2HB(OCH3)2+4H2
4CH3CHO+B2H6—→ 2HB(OC2H5)2
4CH3COCH3+B2H6 → 2HB(OC3H7)2
2Na+2B2H6—→NaBH4+NaB3H8
能與金屬氫化物反應。能與氧化物的表面反應呈現(xiàn)出強還原劑效應。
乙硼烷易溶于二二硫化碳、乙烷、戊烷、乙醚等。
5.毒性
大鼠吸入LC50：50ppm·4小時
有毒氣體范圍：>0.05ppm
嗅覺濃度：3ppm
最高容許濃度：0.1ppm，(0.1mg/m3)
乙硼烷對粘膜有較強的刺激作用，吸入后會很快侵襲至肺部并引起肺水腫和出血。長時間接觸乙硼烷會損傷肝和腎。接觸皮膚能引起嚴重的局部炎癥并能導致皮炎。乙硼烷還能使嗅覺器官失靈。其毒性比光氣和HCN還大。
乙硼烷急性中毒時一般出現(xiàn)胸部緊束感、咳嗽、呼吸困難、前胸痛、惡心、嘔吐等癥狀。有時，這些癥狀在中毒后24小時才呈現(xiàn)出來。
長期接觸低濃度乙硼烷時，除了呼吸系統(tǒng)輕度刺激癥狀之外，還會出現(xiàn)頭痛、喪失嗅覺、暈眩、嗜眠、神經(jīng)官能癥、驚厥、肌弛緩、震顫、痙攣、昏迷、腳部緊張感、寒冷等癥狀。
吸入乙硼烷的患者，應立即轉(zhuǎn)移至通風良好的無污染區(qū)，安置休息并蓋毛毯等保暖。如果呼吸微弱或停止，應馬上進行輸氧或人工呼吸，同時，速叫醫(yī)生來診治。
當眼睛或皮膚觸傷時，立即用水沖洗患處，至少要沖洗15分鐘。也可用3%氨水或1%～5% 三乙醇胺(三羥基代三乙胺)沖洗受傷的皮膚，然后進一步求醫(yī)診治。
6.安全防護
工作時須穿戴防護服、膠手套、供氣面罩等必要的防護用品，決不能露出皮膚。氣體鋼瓶要存放在通風良好的室外或強制通風的室內(nèi)，并且須裝有冷凍裝置使其溫度始終保持在20℃以下。存放地點要遠離火源，特別要注意不可與鹵素、氧化劑、氧及水接近。定期檢查有無分解。用過的鋼瓶要用干燥氮氣清洗干凈。
用于乙硼烷的裝置在使用前，必須趕出空氣，系統(tǒng)要嚴格密封，可用氦探漏器探漏。
工作場所要通風，保持空氣干燥。要配備足夠的備用防護用品和應急處理用品。
乙硼烷本身為非腐蝕性氣體，但某些生產(chǎn)方法在其過程中產(chǎn)生一些如BF。等腐蝕性氣體。乙硼烷系統(tǒng)可以使用碳鋼、不銹鋼、蒙乃爾、鉻鎳鐵合金、銅、黃銅、鋁合金、鎂合金、鈦合金哺。，可以用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯聚合體、尼龍、氟化橡膠、三氟氯乙烯樹脂、普通玻璃、硼硅酸玻璃、石英、石棉、石墨和硅真空潤滑脂。不能用聚乙稀、聚酯、聚苯乙烯、聚酰胺、天然橡膠、橡膠、硬質(zhì)橡膠、脂肪、潤滑油、酚醛樹脂、纖維素、聚氯乙烯。
乙硼烷一旦燃燒，一般很難撲滅，止住燃燒最有效的方法是止住乙硼烷的流出。要防止火災向周圍蔓延。水只能作冷卻火場中的鋼瓶，不可用于滅火。泡沫滅火劑、氟里昂滅火劑都無作用，只有二氧化碳和氮氣不與乙硼烷起反應，能起一定的作用。可用蛋白泡沫滅火。
當乙硼烷泄漏時，可把濕破布放在泄漏處，然后澆水。大量泄漏時可把整個容器放進水中。當密閉處鋼瓶泄漏，可戴正壓呼吸器去關閥門，并把鋼瓶轉(zhuǎn)移至通風間或露天空曠處，封閉該區(qū)，立警示牌。受污染的密閉場所要通風排氣，排氣送至水洗塔。
乙硼烷廢氣處理有如下幾種方法。(1)用水或堿溶液吸收。(2)在嚴格控制下燃燒。(3)把燃燒產(chǎn)物B2O3用活性碳吸附或用水吸收。(4)用專用吸附劑吸附(如日本的リカゾール、トキソクリーン等)。(5)用惰性氣體稀釋后排放。
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