క్లోరిన్ ట్రైఫ్లోరైడ్

From LTRC

ట్రైఫ్లోరో-λ3-క్లోరేన్[1] (ప్రతిక్షేపక) తీపి, ఘాటైన, చికాకు కలిగించే, ఊపిరి ఆడకుండా చేసేది[2][3] 3.779 g/L[4] [4] [4] నీటితో చర్య జరుపుతుంది[1] కార్బన్ టెట్రాక్లోరైడ్లో కరుగుతుంది కానీ అధిక సాంద్రతలలో పేలుడు సంభవిస్తుంది. హైడ్రోజన్ కలిగిన సమ్మేళనాలతో (ఉదా: హైడ్రోజన్, మీథేన్, బెంజీన్, ఈథర్, అమ్మోనియా) చర్య జరుపుతుంది.[1] -26.5e-6 cm3/mol[5] [6] [7] అత్యంత విషపూరితం, అత్యంత తినివేయునది (corrosive), శక్తివంతమైన ఆక్సిడైజర్, తీవ్రమైన జలవిశ్లేషణ[3] [8] [3]

  • 95 ppm (ఎలుక, 4 గంటలు)
  • 178 ppm (మౌస్, 1 గంట)
  • 230 ppm (కోతి, 1 గంట)
  • 299 ppm (ఎలుక, 1 గంట)[9]

C 0.1 ppm (0.4 mg/m3)[3] C 0.1 ppm (0.4 mg/m3)[3] 20 ppm[3]

క్లోరిన్ ట్రైఫ్లోరైడ్ అనేది ClF3 ఫార్ములా కలిగిన ఒక ఇంటర్‌హాలోజన్ సమ్మేళనం. ఇది రంగులేని, విషపూరితమైన, తినివేయు స్వభావం కలిగిన మరియు అత్యంత చురుకైన వాయువు. ఇది లేత-ఆకుపచ్చ పసుపు రంగు ద్రవంగా మారుతుంది, ఈ రూపంలోనే ఇది సాధారణంగా విక్రయించబడుతుంది (గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒత్తిడిలో). ఇది దాని అసాధారణ ఆక్సీకరణ లక్షణాలకు ప్రసిద్ధి చెందింది. ఈ సమ్మేళనం ప్రధానంగా సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలో ప్లాస్మా-రహిత శుభ్రపరచడం మరియు ఎచింగ్ ప్రక్రియలలో,[10][11] అణు రియాక్టర్ ఇంధన శుద్ధిలో,[12] చారిత్రాత్మకంగా రాకెట్ ఆక్సిడైజర్‌గా మరియు దాని తినివేయు స్వభావం కారణంగా ఇతర పారిశ్రామిక కార్యకలాపాలలో ఆసక్తిని కలిగి ఉంది.[13]

తయారీ, నిర్మాణం మరియు లక్షణాలు

దీనిని మొదట 1930లో జర్మన్ శాస్త్రవేత్తలు ఒట్టో రఫ్ మరియు హెర్బర్ట్ క్రుగ్ నివేదించారు. వారు క్లోరిన్ యొక్క ఫ్లోరినేషన్ ద్వారా దీనిని తయారు చేశారు; ఇది క్లోరిన్ మోనోఫ్లోరైడ్ (ClF) ను కూడా ఉత్పత్తి చేసింది మరియు ఈ మిశ్రమాన్ని స్వేదనం ద్వారా వేరు చేశారు.[14]

3 F2 + Cl2 -> 2 ClF3

ప్రతి సంవత్సరం వందల టన్నుల ఉత్పత్తి జరుగుతుంది.[15]

ClF3 యొక్క అణు జ్యామితి సుమారుగా T-ఆకారంలో ఉంటుంది, ఒక చిన్న బంధం (1.598 Å) మరియు రెండు పొడవైన బంధాలు (1.698 Å) ఉంటాయి.[16] ఈ నిర్మాణం VSEPR సిద్ధాంతం యొక్క అంచనాతో ఏకీభవిస్తుంది, ఇది ఎలక్ట్రాన్ల ఒంటరి జంటలు ఒక ఊహాజనిత త్రిభుజాకార బైపిరమిడ్ యొక్క రెండు భూమధ్యరేఖ స్థానాలను ఆక్రమిస్తాయని అంచనా వేస్తుంది. పొడిగించబడిన Cl-F అక్షీయ బంధాలు హైపర్‌వాలెంట్ బంధంతో స్థిరంగా ఉంటాయి.

చర్యలు

ClF3 నీటితో పేలుడు స్వభావంతో చర్య జరిపి హైడ్రోజన్ ఫ్లోరైడ్ మరియు హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్లను, ఆక్సిజన్ లేదా ఆక్సిజన్ డైఫ్లోరైడ్ (OF2)తో పాటు ఇస్తుంది:

ClF3 + 2H2O -> 3HF + HCl + O2
ClF3 + H2O -> HF + HCl + OF2

వేడి చేసినప్పుడు, ఇది వియోగం చెందుతుంది:[15]

ClF3 <-> ClF + F2

అనేక లోహాలు మరియు లోహ ఆక్సైడ్లతో చర్యలు ఫ్లోరైడ్లను ఇస్తాయి:

6NiO + 4 ClF3 -> 6 NiF2 + 3 O2 + 2 Cl2
2 AgCl + 2 ClF3 -> 2 AgF2 + 2 ClF + Cl2

ClF3 ను యురేనియం హెక్సాఫ్లోరైడ్ ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు:

U + 3 ClF3 → UF6 + 3 ClF

భాస్వరంతో, ఇది భాస్వర ట్రైక్లోరైడ్ (PCl3) మరియు భాస్వర పెంటాఫ్లోరైడ్ (PF5)లను ఇస్తుంది, అయితే సల్ఫర్ సల్ఫర్ డైక్లోరైడ్ (SCl2) మరియు సల్ఫర్ టెట్రాఫ్లోరైడ్ (SF4)లను ఇస్తుంది.

ఇది సీసియం ఫ్లోరైడ్తో చర్య జరిపి F(ClF3)3- అనే యానియాన్‌ను కలిగి ఉన్న ఉప్పును ఇస్తుంది.[17]

ఇది అకర్బన ఆక్సైడ్లతో చర్య జరిపి క్లోరైల్ కాటయాన్ ([ClO2]+) యొక్క లవణాలను ఇస్తుంది.[18]

ఉపయోగాలు

సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ

సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలో, క్లోరిన్ ట్రైఫ్లోరైడ్‌ను CVD ఛాంబర్‌లను శుభ్రం చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఛాంబర్‌ను విడదీయాల్సిన అవసరం లేకుండానే ఛాంబర్ గోడల నుండి సెమీకండక్టర్ పదార్థాన్ని తొలగించడానికి దీనిని ఉపయోగించవచ్చు. ఈ పాత్రలో ఉపయోగించే ఇతర రసాయనాల వలె కాకుండా, దీనికి ప్లాస్మా ఉపయోగించి యాక్టివేట్ చేయాల్సిన అవసరం లేదు, ఎందుకంటే ఛాంబర్ వేడి అది వియోగం చెందడానికి మరియు సెమీకండక్టర్ పదార్థంతో చర్య జరపడానికి సరిపోతుంది.

ఫ్లోరినేషన్ రియాజెంట్

ClF3 వివిధ రకాల సమ్మేళనాల ఫ్లోరినేషన్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.[15]

సైనిక అప్లికేషన్లు

క్లోరిన్ ట్రైఫ్లోరైడ్ రాకెట్ ప్రొపెల్లెంట్ వ్యవస్థలలో అధిక-పనితీరు గల నిల్వ చేయదగిన ఆక్సిడైజర్‌గా పరిశోధించబడింది. అయితే, నిర్వహణ ఆందోళనలు దీని వినియోగాన్ని తీవ్రంగా పరిమితం చేస్తాయి. రాకెట్ ప్రొపెల్లెంట్ కెమిస్ట్ జాన్ డి. క్లార్క్ రాసిన ఈ క్రింది భాగం ఈ పదార్థం యొక్క అత్యంత ప్రమాదకర స్వభావాన్ని వివరించడంలో విస్తృతంగా ఉదహరించబడింది:

ఇది ఖచ్చితంగా అత్యంత విషపూరితమైనది, కానీ అది సమస్యలో అతి చిన్న భాగం. ఇది తెలిసిన ప్రతి ఇంధనంతో హైపర్‌గోలిక్ (స్వయంచాలకంగా మండేది), మరియు ఎంత వేగంగా అంటే ఎటువంటి ఇగ్నిషన్ ఆలస్యం ఎప్పుడూ కొలవబడలేదు. ఇది బట్టలు, కలప మరియు టెస్ట్ ఇంజనీర్లతో కూడా హైపర్‌గోలిక్, ఆస్బెస్టాస్, ఇసుక మరియు నీటి గురించి చెప్పనవసరం లేదు—నీటితో ఇది పేలుడుతో చర్య జరుపుతుంది. దీనిని కొన్ని సాధారణ నిర్మాణ లోహాలలో—ఉక్కు, రాగి, అల్యూమినియం మొదలైన వాటిలో—నిల్వ చేయవచ్చు, ఎందుకంటే లోహం యొక్క ప్రధాన భాగాన్ని రక్షించే కరగని లోహ ఫ్లోరైడ్ యొక్క పొర ఏర్పడటం వల్ల, అల్యూమినియంపై ఉన్న అదృశ్య ఆక్సైడ్ పొర వాతావరణంలో అది కాలిపోకుండా ఎలా కాపాడుతుందో అలాగే. అయితే, ఈ పొర కరిగిపోయినా లేదా తుడిచివేయబడినా, మరియు అది తిరిగి ఏర్పడే అవకాశం లేకపోతే, ఆపరేటర్ లోహ-ఫ్లోరిన్ మంటలను ఎదుర్కోవాల్సిన సమస్యను ఎదుర్కొంటాడు. ఈ పరిస్థితిని ఎదుర్కోవడానికి, నేను ఎల్లప్పుడూ మంచి రన్నింగ్ షూలను సిఫార్సు చేస్తాను.[19]

కోడ్ పేరు N-స్టాఫ్ ("పదార్థం N") కింద, క్లోరిన్ ట్రైఫ్లోరైడ్ రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం ప్రారంభానికి కొద్ది కాలం ముందు నాజీ జర్మనీలోని కైజర్ విల్హెల్మ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ద్వారా సైనిక అప్లికేషన్ల కోసం పరిశోధించబడింది. మాజినోట్ లైన్ కోటల నమూనాలపై పరీక్షలు జరిగాయి, మరియు ఇది అత్యంత ప్రభావవంతమైన దహన ఆయుధం మరియు విష వాయువు అని కనుగొనబడింది. 1938 నుండి, 14,000 m2 మందుగుండు సామగ్రి కర్మాగారం, ఫాల్కెన్‌హాగన్ పారిశ్రామిక సముదాయం నిర్మాణం ప్రారంభమైంది, ఇది నెలకు 90 టన్నుల N-స్టాఫ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉద్దేశించబడింది, అదనంగా సరిన్ (ఒక ప్రాణాంతక నరాల ఏజెంట్) కూడా. అయితే, 1945లో రెడ్ ఆర్మీ దీనిని స్వాధీనం చేసుకునే సమయానికి, కర్మాగారం కేవలం 30 నుండి 50 టన్నులను మాత్రమే ఉత్పత్తి చేసింది, దీని ధర కిలోగ్రాముకు 100 జర్మన్ రీచ్‌మార్క్‌ల కంటే ఎక్కువ.Cite error: Closing </ref> missing for <ref> tag మరియు ది ఇన్‌ఫ్లేషన్ కాలిక్యులేటర్[20] నుండి డేటాను ఉపయోగించి, 1941లో 100 రీచ్‌మార్క్‌ల మొత్తం 2021లో సుమారు US$4,652.50కి సమానమని లెక్కించవచ్చు. 1942 నుండి 1944 వరకు రీచ్‌మార్క్ మారకపు రేటు విలువలు అసంపూర్ణంగా ఉన్నాయి.</ref> N-స్టాఫ్ యుద్ధంలో ఎప్పుడూ ఉపయోగించబడలేదు.[21][22]

ప్రమాదాలు

ClF3 చాలా బలమైన ఆక్సిడైజర్. ఇది చాలా అకర్బన మరియు సేంద్రీయ పదార్థాలతో అత్యంత చురుకుగా చర్య జరుపుతుంది మరియు అనేక మండే స్వభావం లేని పదార్థాలను కూడా ఎటువంటి ఇగ్నిషన్ మూలం లేకుండా దహిస్తుంది. ఈ చర్యలు తరచుగా హింసాత్మకంగా మరియు కొన్ని సందర్భాల్లో పేలుడు స్వభావంతో ఉంటాయి. ఉక్కు, రాగి మరియు నికెల్ వినియోగించబడవు ఎందుకంటే లోహ ఫ్లోరైడ్ యొక్క పాసివేషన్ పొర ఏర్పడుతుంది, ఇది మరింత తినివేతను నిరోధిస్తుంది, కానీ మాలిబ్డినం, టంగ్‌స్టన్ మరియు టైటానియం అనువైనవి కావు ఎందుకంటే వాటి ఫ్లోరైడ్లు అస్థిరంగా ఉంటాయి. ClF3 ఇరిడియం, ప్లాటినం లేదా బంగారం వంటి నోబుల్ లోహాలను కూడా త్వరగా తినివేస్తుంది, వాటిని క్లోరైడ్లు మరియు ఫ్లోరైడ్లుగా ఆక్సీకరణం చేస్తుంది.

ClF3 తీవ్రమైన రసాయన మరియు ఉష్ణ కాలిన గాయాలను కలిగిస్తుంది. జలవిశ్లేషణ ఉత్పత్తులు ప్రధానంగా హైడ్రోఫ్లోరిక్ యాసిడ్ మరియు హైడ్రోక్లోరిక్ యాసిడ్, ఇవి చర్య యొక్క అత్యంత ఉష్ణమోచక స్వభావం కారణంగా ఆవిరి లేదా వేపర్ రూపంలో విడుదలవుతాయి, మరియు ఈ పదార్థాలు వాటి స్వంత ప్రమాదాలను కలిగి ఉంటాయి.

ఈ ఆక్సీకరణ శక్తి, ఆక్సిజన్ కంటే ఎక్కువగా ఉండటం వల్ల, ClF3 తరచుగా మండే స్వభావం లేనివిగా భావించే అనేక ఇతర పదార్థాలతో తీవ్రంగా చర్య జరుపుతుంది. ఇది ఇసుక, ఆస్బెస్టాస్, గాజు మరియు ఆక్సిజన్‌లో ఇప్పటికే కాలిపోయిన పదార్థాల బూడిదను కూడా మండేలా చేస్తుంది. ఒక ప్రత్యేక పారిశ్రామిక ప్రమాదంలో, 900 kg ClF3 చిందటం వల్ల 30 cm కాంక్రీటు మరియు దాని కింద ఉన్న 90 cm కంకర కాలిపోయాయి.[23][19] సాధారణంగా, ClF3 మంటలను "సమర్థవంతంగా ఆర్పడం సాధ్యం కాదు," భద్రతా ప్రోటోకాల్‌లు సాధారణంగా జాగ్రత్తగా ఫెసిలిటీ డిజైన్‌ను కోరుతాయి, తద్వారా మంటలు సంభవించినట్లయితే అది కాలిపోవడానికి అనుమతించబడుతుంది మరియు మరింత విస్తృతమైన నష్టాన్ని తగ్గించడానికి ఆ ప్రాంతాన్ని వరదలతో ముంచెత్తుతారు.[24][25]

ఇవి కూడా చూడండి

సూచనలు

[21]

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 (4 జూలై 2023). Chlorine trifluoride. PubChem Compound.
  2. ↑ ClF3/Hydrazine ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ ఎన్సైక్లోపీడియా ఆస్ట్రోనాటికాలో.
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 0117
  4. ↑ 4.0 4.1 4.2 (2011). "CRC హ్యాండ్‌బుక్ ఆఫ్ కెమిస్ట్రీ అండ్ ఫిజిక్స్". 4.58. CRC ప్రెస్. ISBN 978-1-4398-5511-9.
  5. ↑ (2011). "CRC హ్యాండ్‌బుక్ ఆఫ్ కెమిస్ట్రీ అండ్ ఫిజిక్స్". 4.132. CRC ప్రెస్. ISBN 978-1-4398-5511-9.
  6. ↑ (2011). "CRC హ్యాండ్‌బుక్ ఆఫ్ కెమిస్ట్రీ అండ్ ఫిజిక్స్". 5.8. CRC ప్రెస్. ISBN 978-1-4398-5511-9.
  7. ↑ Chlorine trifluoride. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  8. ↑ Chlorine trifluoride. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  9. ↑ Chlorine trifluoride
  10. ↑ (2004). Silicon Etch Rate Using Chlorine Trifluoride. జర్నల్ ఆఫ్ ది ఎలక్ట్రోకెమికల్ సొసైటీ. 151 (11) G783–G787. doi:10.1149/1.1806391.
  11. ↑ క్సి, మింగ్ మరియు ఇతరులు. (1997) 5849092 "క్లోరిన్ ట్రైఫ్లోరైడ్ ఛాంబర్ క్లీనింగ్ కోసం ప్రక్రియ"
  12. ↑ బోర్డ్ ఆన్ ఎన్విరాన్‌మెంటల్ స్టడీస్ అండ్ టాక్సికాలజీ, (BEST). (2006). "అక్యూట్ ఎక్స్‌పోజర్ గైడ్‌లైన్ లెవల్స్ ఫర్ సెలెక్టెడ్ ఎయిర్‌బోర్న్ కెమికల్స్: వాల్యూమ్ 5". 40. నేషనల్ అకాడమీస్ ప్రెస్. ISBN 978-0-309-10358-9. (నేషనల్ అకాడమీస్ ప్రెస్ నుండి లభిస్తుంది ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ)
  13. ↑ బాయిస్, సి. బ్రాడ్‌ఫోర్డ్ మరియు బెల్టర్, రాండోల్ఫ్ కె. (1998) 6034016 "హాలోజనేటెడ్ లూయిస్ యాసిడ్ ఉత్ప్రేరకాలను పునరుత్పత్తి చేయడానికి పద్ధతి"
  14. ↑ ఒట్టో రఫ్, హెచ్. క్రుగ్. (1930). "Über ein neues Chlorfluorid-CIF3". జైట్‌ష్రిఫ్ట్ ఫర్ అనోర్గానిష్ అండ్ ఆల్‌గెమీన్ కెమీ. 190 (1) 270–276. doi:10.1002/zaac.19301900127.
  15. ↑ 15.0 15.1 15.2 (2000). "ఉల్‌మాన్స్ ఎన్సైక్లోపీడియా ఆఫ్ ఇండస్ట్రియల్ కెమిస్ట్రీ". ISBN 3-527-30673-0. doi:10.1002/14356007.a11_307.
  16. ↑ (1953). "ది మైక్రోవేవ్ స్పెక్ట్రమ్ అండ్ స్ట్రక్చర్ ఆఫ్ క్లోరిన్ ట్రైఫ్లోరైడ్". ది జర్నల్ ఆఫ్ కెమికల్ ఫిజిక్స్. 21 (4) 609–614. doi:10.1063/1.1698976.
  17. ↑ (5 అక్టోబర్ 2020). "Cs[Cl 3 F 10 ]: A Propeller-Shaped [Cl 3 F 10 ] − Anion in a Peculiar A [5] B [5] Structure Type". అంగెవాండీ కెమీ ఇంటర్నేషనల్ ఎడిషన్. 59 (41) 18116–18119. doi:10.1002/anie.202007019.
  18. ↑ (2021). Reactions of CLF3 with Main Group and Transition Metal Oxides: Access to Dioxychloronium(V) Fluoridometallates and Oxidofluoridometallates. యూరోపియన్ జర్నల్ ఆఫ్ ఇనార్గానిక్ కెమిస్ట్రీ. (4) 405–421. doi:10.1002/ejic.202000908.
  19. ↑ 19.0 19.1 క్లార్క్, జాన్ డి.. (1972). "ఇగ్నిషన్! యాన్ ఇన్ఫార్మల్ హిస్టరీ ఆఫ్ లిక్విడ్ రాకెట్ ప్రొపెల్లెంట్స్". 214. రట్జర్స్ యూనివర్శిటీ ప్రెస్. ISBN 978-0-8135-0725-5.
  20. ↑ ది ఇన్‌ఫ్లేషన్ కాలిక్యులేటర్. ఎస్. మోర్గాన్ ఫ్రీడ్‌మాన్స్ 'వెబ్‌పేజీ': సెసి నెస్ట్ పాస్ యునె హోమ్‌పేజీ.
  21. ↑ 21.0 21.1 (24 నవంబర్ 2005). "ఎ పాయిజనస్ ప్రెజెంట్". నేచర్. 438 (7067) 427. doi:10.1038/438427a.
  22. ↑ జర్మనీ 2004. www.bunkertours.co.uk.
  23. ↑ సేఫ్టీగ్రామ్. ఎయిర్ ప్రొడక్ట్స్
  24. ↑ (సెప్టెంబర్ 1961). క్లోరిన్ ట్రైఫ్లోరైడ్ హ్యాండ్లింగ్ మాన్యువల్. 24. రాకెట్‌డైన్.
  25. ↑ పట్నాయక్, ప్రద్యోత్. (2007). "ఎ కాంప్రహెన్సివ్ గైడ్ టు ది హజార్డస్ ప్రాపర్టీస్ ఆఫ్ కెమికల్ సబ్‌స్టాన్సెస్". 478. విలే-ఇంటర్సైన్స్. ISBN 978-0-471-71458-3.

మరింత చదవడానికి

బాహ్య లింకులు

వర్గం:క్లోరిన్(III) సమ్మేళనాలు వర్గం:ఫ్లోరైడ్లు వర్గం:ఫ్లోరినేటింగ్ ఏజెంట్లు వర్గం:దహన ఆయుధాలు వర్గం:అకర్బన క్లోరిన్ సమ్మేళనాలు వర్గం:ఇంటర్‌హాలోజన్ సమ్మేళనాలు వర్గం:ఆక్సిడైజింగ్ ఏజెంట్లు వర్గం:హైపర్‌గోలిక్ రాకెట్ ఆక్సిడైజర్లు వర్గం:1930లలో కనుగొనబడిన పదార్థాలు



మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Chlorine trifluoride” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Chlorine_trifluoride ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.