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化學界頑童——氟元素
時間:2024-08-27 查看:644

image宇宙中的物質由各種化學元素組成,在這些化學元素中,有一個獨特而神奇的元素,那就是氟元素?;瘜W元素氟,“兇”名赫赫,卻有不世之功。

氟元素的單質是一種劇毒氣體,腐蝕性強,且有些氟化工原料如四氟乙烯性質又極為活潑。氟元素的單質是F2,它是一種淡黃色有劇毒的氣體。氟氣的腐蝕性很強,化學性質極為活潑,是氧化性最強的物質之一,甚至可以和部分惰性氣體在一定條件下反應。氟是特種塑料、橡膠和冷凍劑(氟氯烷)中的關鍵元素。自然界中氟主要以螢石(CaF2),冰晶石(Na3[AlF6])及以氟磷灰石(Ca10(PO4)6F2)存在。

有機氟化物卻有它溫和而獨特的一面:與其他有機化合物一樣穩(wěn)定,能大大提高醫(yī)藥、農(nóng)藥分子的生化、物化性質。我們熟知的牙膏、制冷劑、不粘鍋涂層,以及航天器密封材料和一些新型藥物,都有氟的身影。

在國際氟化學科學界,有兩個詞語用來概括氟的重要性。第 一個是獨特。它是最顛覆性的元素,為何能用“最”來形容一個化學元素?這是因為氟的電負性大,化學性質非常極端。這使得很多含氟原料性質很活潑,但含氟產(chǎn)物卻很穩(wěn)定——活潑的含氟原料發(fā)生化學反應時,會釋放出很大的能量,但能量釋放之后所得到的含氟產(chǎn)物卻特別穩(wěn)定。這個過程有些像爆米花,經(jīng)歷過“燃爆”,然后沉淀下來。氟還能跟碳原子形成最強的化學鍵,這種特性讓含氟材料非常穩(wěn)定,例如塑料網(wǎng) 特氟龍,即聚四氟乙烯,就是最穩(wěn)定的材料之一。

第二個形容氟的詞語是有用。全球新注冊的藥物中20%—25%含有氟原子。一些患者做PET—CT檢查時,也要用到18F—FDG,即氟代脫氧葡萄糖。人們?nèi)粘K玫氖謾C、電腦等電子設備的顯示屏都會用到含氟液晶材料。

國防領域含氟材料的應用也非常廣泛。在航空航天領域,陀螺油、高低溫潤滑油等都是含氟材料。在原子彈等所需的國防尖 端材料中,含氟材料亦占有重要的一席之地。

除此之外,氟在一定量的范圍內(nèi)為人體所必需,適量的氟對人體牙齒、骨骼的生長和形成具有促進作用,有利于骨折的愈合和鈣化。而氟不足則會導致佝僂病,骨質疏松,齲齒等疾病的發(fā)生。

合理的攝入氟可以保證身體正常的鈣磷代謝,促使骨骼的正常生長發(fā)育。在氟的作用下,羥磷灰石可轉化為表面堅硬的氟磷灰石,增強骨骼礦化。氟被牙釉質中的羥磷灰石吸收后,在牙表面產(chǎn)生防酸蝕的氟磷灰石,可預防齲齒。

氟對人體的安全范圍很窄,導致人體活動與氟的平衡易被破壞,氟過剩、缺乏或平衡失調(diào)時,會對人體內(nèi)物質代謝和免疫調(diào)節(jié)產(chǎn)生影響。

細數(shù)氟元素,從研究到應用,總是伴隨著犧牲和傷害,可氟元素真的對人百害而無一利嗎?其實,現(xiàn)在人類對氟的認識已經(jīng)更加全 面了,氟也更科學地被廣泛應用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、材料、原子能、航空航天等各個領域,我們在利用氟改善生活的同時,也在努力讓它與人類和環(huán)境更加和諧地相處。

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[稀有氣體月評]:國產(chǎn)氦氣價格上行 氪氙市場壓力仍存 (2025年4月)

1.市場簡析4月瓶裝氦氣市場價格下調(diào)。據(jù)統(tǒng)計,截至到 4月30日,批量瓶裝(40L,13.5± 0.5Mpa)高純氦氣月均價降環(huán)比-0.4%,同比-18.1%。4月瓶裝氦氣市場高價出貨承壓下,部分地區(qū)價格出現(xiàn)下調(diào)走勢。目前瓶裝氦氣批量成交重心下移,球氦出口需求有所恢復,疊加國內(nèi)主力生產(chǎn)企業(yè)檢修支撐市場。西南地區(qū)表現(xiàn)相對平淡。據(jù)統(tǒng)計,4月管束高純氦氣市場價格整體下行,但內(nèi)蒙氦氣價格上漲。截至到4月30日,管束高純氦氣月均價環(huán)比-1.1%,同比-7.2%。進口貨源充足下,進口企業(yè)分銷出貨多有壓力,成交重心下移。4月部分主力國產(chǎn)氦氣工廠檢修下,支撐國產(chǎn)氦氣價格上行,國產(chǎn)高純氦氣招標價逐步小漲。目前來看,國產(chǎn)氦氣企業(yè)維穩(wěn)心態(tài)較濃,進口氦氣企業(yè)在成本線壓力下,亦維穩(wěn)為主。4月氙氣市場月均價格持穩(wěn)為主,月均價環(huán)比持平,同比-29.4%。目前氙氣下游需求支撐有限下,價格呈現(xiàn)陰跌狀態(tài)。4月氪氣市場價格持穩(wěn)。截至到4月30日,隆眾資訊氪氣主流出廠月均價環(huán)比持平,同比-36.7%。4月市場交投氛圍欠佳,主力企業(yè)出貨壓力仍存,成交重心下移。4月氖氣市場價格持穩(wěn)。截至4月30日,氖氣月均環(huán)比持平,同比-17.9%。4月市場終端采購偏少,企業(yè)低價持穩(wěn)出貨為主。2.后市展望2025年5月中國氦氣市場價格整體預計下調(diào)。據(jù)預計,5月中國管束氦氣批量中間商拿貨月均價將小幅降。供應方面,5月卡塔爾檢修結束下,全球供應逐步恢復,進口貨源充裕下,市場整體承壓。需求方面,下游半導體、低溫應用等行業(yè)需求形成支撐。小編認為,5月中國氦氣市場供應偏緊狀態(tài)預期緩解,需求尚無明顯支撐下,整體價格預計小幅下滑。5月氙氣市場價格預計下調(diào)。據(jù)預測,5月中國氙氣市場企業(yè)出貨月均價調(diào)整。供需失衡局面短線難有改觀,高價貨源預計有下調(diào)空間。5月中國氪氣市場價格預計延續(xù)下調(diào)走勢。據(jù)預測,5月中國氪氣市場月均價下降。短期來看,主力企業(yè)出貨壓力下,價格仍有下調(diào)空間。5月氖氣市場價格預計持穩(wěn)。據(jù)預測,5月中國氖氣市場均價平穩(wěn)。短線來看,需求增長有限,市場價格在成本線支撐下,市場價格預期底部盤整為主。  來源:隆眾資訊

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2025-05-07

【嘉遠化工】五一勞動節(jié)放假通知

尊敬的各位客戶:您們好!        感謝您一直以來對嘉遠的信任。勞動假期將至,根據(jù)國家節(jié)假日放假規(guī)定,并結合實際情況,現(xiàn)將節(jié)假期事宜做如下安排: 2025年5月1日-5月5日放假,共5天,5月6日(星期二)上班。為確保不影響您的正常生產(chǎn)計劃,請您根據(jù)以上時間和自身需要,提前做好節(jié)日前后備貨,不便之處、敬請諒解。祝大家度過一個快樂、平安的節(jié)日假期常州市嘉遠化工有限公司行政部2025年4月 30 日

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2025-04-30

六氟系列產(chǎn)品科普:多領域應用的關鍵化合物

引言六氟化合物因氟原子獨特的電負性和化學穩(wěn)定性,在工業(yè)、電子、醫(yī)藥等領域具有不可替代的作用。本文聚焦七種重要的六氟產(chǎn)品——六氟丙烯、六氟丁二烯、六氟環(huán)氧丙烷、六氟異丙醇、六氟化硫、六氟化鉬、六氟銻酸鈉,解析它們的特性、應用及安全性。一、六氟丙烯(C?F?)1. 基本性質·無色氣體,化學性質活潑,是合成含氟高分子材料的重要單體。·耐高溫、耐腐蝕、低表面能。2. 核心應用·氟橡膠與氟塑料:用于汽車密封圈、航空燃油管等耐高溫部件。·制冷劑:替代破壞臭氧層的傳統(tǒng)氟利昂(如HFCs)。·含氟表面活性劑:用于消防泡沫、防水涂料。3. 注意事項·低毒性,但需避免吸入高濃度氣體。二、六氟丁二烯(C?F?)1. 基本性質·無色氣體,化學結構含共軛雙鍵,反應活性高?!じ唠娮佑H和力,適合作為蝕刻氣體。2. 核心應用·半導體制造:用于先進制程(如7nm以下)的等離子體蝕刻,精準控制電路圖形?!ず酆衔锖铣桑褐苽涓咝阅芊鷺渲?. 環(huán)保優(yōu)勢全球變暖潛能(GWP)低于傳統(tǒng)蝕刻氣體(如CF?),助力綠色芯片生產(chǎn)。三、六氟環(huán)氧丙烷(C?F?O)1. 基本性質·無色液體,含環(huán)氧基團和六氟結構,兼具高反應性與穩(wěn)定性。2. 核心應用·全氟聚醚(PFPE)合成:用于航空航天潤滑劑、真空泵油等極端環(huán)境?!めt(yī)藥中間體:合成含氟藥物(如抗病毒、抗癌藥物)。3. 安全提示·對皮膚和眼睛有刺激性,需在通風櫥中操作。四、六氟異丙醇(C?H?F?O)·無色液體,強極性溶劑,能與水和有機溶劑混溶。·含氟基團賦予其獨特溶解性和低表面張力。2. 核心應用·高分子材料溶劑:溶解尼龍、聚酰亞胺等難溶聚合物,用于紡絲或涂層?!ず舜殴舱瘢∟MR):作為氘代試劑的替代溶劑,提升譜圖分辨率。·醫(yī)藥合成:參與含氟手性化合物的制備。3. 注意事項·具有刺激性氣味,長期接觸需防護。五、六氟化硫(SF?)1. 基本性質·無色無味氣體,絕緣性能極佳,化學惰性。2. 核心應用·電力設備:高壓開關、氣體絕緣開關(GIS)的絕緣與滅弧介質。·半導體:晶圓蝕刻與清洗?!めt(yī)療:眼科手術中的視網(wǎng)膜填充氣體。3. 環(huán)保挑戰(zhàn)·強效溫室氣體(GWP=23,500),需嚴格回收與替代技術(如C?氟酮)。六、六氟化鉬(MoF?)1. 基本性質·無色晶體或氣體,強氧化性,易水解。2. 核心應用·鉬沉積:化學氣相沉積(CVD)制備鉬薄膜,用于電子元件。·核燃料加工:鈾提純過程中的氟化劑。3. 安全風險·遇水釋放有毒HF氣體,需嚴格防潮。七、六氟銻酸鈉(NaSbF?)1. 基本性質·白色晶體,強路易斯酸性,穩(wěn)定性高。2. 核心應用·催化領域:作為超強酸(如“魔酸”HSbF?)的組成部分,用于烷烴異構化反應。·電化學:鋰電池電解液添加劑,提升電極穩(wěn)定性。3. 注意事項·具腐蝕性,操作需穿戴耐酸防護裝備。安全與環(huán)??偨Y毒性管理:多數(shù)六氟化合物具刺激性或毒性,需密閉操作與個人防護。溫室氣體替代:推動SF?回收、開發(fā)低GWP蝕刻氣體(如C?F?)。廢棄物處理:含氟廢液需中和后處理,避免污染水源。結語從新能源電池到芯片制造,從航空航天到醫(yī)藥合成,六氟化合物憑借其“氟特性”成為現(xiàn)代工業(yè)的“隱形支柱”。未來,隨著綠色化學與低碳技術的發(fā)展,高效、低毒的六氟材料將引領更多創(chuàng)新突破。

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2025-04-28

科普新聞:硼-10酸的豐度與純度——核能領域的“雙生密碼”

在核反應堆安全防護、癌癥治療等領域,一種名為“硼-10酸”的化合物正悄然扮演關鍵角色。然而,圍繞它的“豐度”與“純度”兩個指標,卻常令公眾困惑。這兩者究竟有何區(qū)別?為何科學家要像“雕琢鉆石”般嚴苛對待它們?本文將揭開這一科學謎題。一、同位素豐度:硼-10的“稀有度”競賽硼在自然界中并非“獨生子”,而是以兩種同位素形式共存:硼-10(1?B)和硼-11(11B),天然豐度分別為約19.1%和80.9%。兩者化學性質幾乎相同,但核特性天差地別——硼-10對中子具有極強的“吞噬”能力,是核反應堆控制棒、防輻射材料的核心成分。豐度(Isotopic Abundance)特指硼-10在總硼元素中的占比。例如,天然硼酸的硼-10豐度為19.1%,而核工業(yè)級硼-10酸需通過氣體離心法或化學交換法濃縮至96%以上。豐度每提升1%,其中子吸收效率可能呈指數(shù)級增長,堪稱“核能安全的第一道閘門”。二、化學純度:雜質的“致命陷阱”如果說豐度是“質量”的比拼,化學純度(Chemical Purity)則是“潔凈度”的較量。它衡量的是硼酸(H?BO?)中非硼物質(如金屬離子、有機物、其他酸類)的含量。例如,試劑級硼酸純度可達99.999%,而工業(yè)級可能僅為99%。在硼中子俘獲治療(BNCT)中,純度不足的硼酸若含重金屬雜質,可能毒害患者細胞;在半導體制造中,鈉離子超標會直接導致芯片性能劣化。因此,高純度需依賴重結晶、離子交換等精細工藝實現(xiàn)。三、豐度與純度:為何缺一不可?1核電站控制棒* 高豐度:確??焖傥罩凶樱乐规準椒磻Э?。* 高純度:避免雜質(如氯離子)腐蝕金屬包殼,釀成泄漏事故。2癌癥靶向治療(BNCT)* 高豐度:提升硼-10捕獲中子的概率,精準殺死癌細胞。* 高純度:杜絕有毒雜質,保護健康組織。3半導體摻雜工藝* 特定豐度:調(diào)節(jié)硼-10/11比例可改變硅晶電導特性。* 超高純度:單顆塵埃就能毀掉整片晶圓。四、突破瓶頸:中國技術的“雙重突圍”長期以來,高豐度硼-10酸被歐美壟斷,價格高達每克數(shù)百美元。近年來,我國通過激光同位素分離技術,將豐度提升至99%以上,同時采用超臨界流體提純,將雜質控制在ppb(十億分之一)級。2023年,中核集團宣布實現(xiàn)公斤級高豐度高純硼-10酸自主量產(chǎn),成本降低90%,為第四代核電站及BNCT設備國產(chǎn)化鋪平道路。結語:微觀世界的“精準戰(zhàn)爭”從同位素豐度到化學純度,硼-10酸的“雙標挑戰(zhàn)”折射出人類對物質操控的極致追求。在原子與分子的尺度上,每0.1%的提升都可能改寫一個產(chǎn)業(yè)的命運。未來,隨著量子計算、核聚變等領域的崛起,這場“精準戰(zhàn)爭”只會愈演愈烈。而在這場戰(zhàn)爭中,科學家的每一克努力,都在為人類文明點亮新的可能。

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2025-04-25