Фторид кислорода(II)

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск

Фторид кислорода(II) (OF2) — дифторид кислорода. Представляет собой бесцветный газ, конденсирующийся при охлаждении в светло-желтую (в толстых слоях золотисто-желтую) жидкость. Фторид кислорода(II) имеет раздражающий запах несколько отличающийся от запаха фтора (смесь запаха хлорной извести и озона).

Открытие[править]

Дифторид кислорода был открыт впервые в 1927 году. Лебо и Дамьеном, а спустя некоторое время подробно изучена Руффом и Менцелем.

Физические свойства[править]

  • Молекулярный вес: 54,00
  • Температура плавления: −223,8 °C
  • Температура кипения: −145,3 °C
  • Температура критическая: −59,7 °C
  • Температура начала разложения:
  • Теплота образования (жидк) (ккал/моль): +3,90
  • Теплота образования (газ) (ккал/моль): -4,39
  • Теплота испарения: (ккал/моль): 2,542
  • Критическое давление, атм: 49,5
  • Плотность: 1,59 г/см³ (-145 °C)
  • Плотность критическая:
  • Теплота образования:

Химические свойства[править]

Дифторид кислорода весьма энергичный окислитель, и в этом отношении напоминает фтор, но реакции с участием фторида кислорода(II) требуют более высокой энергии активации, поскольку на первой стадии происходит образование атомарного кислорода. Термическое разложение фторида кислорода(II) представляет собой мономолекулярную реакцию с энергией активации 41 ккал/моль. Благодаря высокой энергии активации разложения фторида кислорода(II), последнюю можно сравнительно безопасно смешивать с многими углеводородами, водородом, моноокисью углерода и др, что чрезвычайно важно в практическом плане использования фторида кислорода(II) в качестве высокоэффективного окислителя ракетного топлива. Так как фторид кислорода(II) не взрывается при смешивании с горючими материалами и при нагревании (сама по себе) то ее применение вполне безопасно.

Слабо растворяется в воде, подвергаясь гидролизу. Жидкий OF2 неограниченно растворим в жидких фторе, кислороде и озоне.

Взаимодействие фторида кислорода(II) с металлами:

На меди, платине, золоте, серебре, фторид кислорода(II) образует лишь тончайшие пленки фторидов что позволяет использовать эти металлы в контакте с фторидом кислорода(II) при комнатной температуре. При повышении температур до 250°C происходит дополнительная реакция. Наиболее подходящими металлами являются алюминий и магний. Нержавеющие стали, никель, монель-металл, магниевомедный сплав (92/8), латунь и медь, так же мало изменяются в весе при воздействии фторида кислорода(II) в течение 1-1,5 недели при 100 °C.

Фторид кислорода(II) не действует на сухое стекло и кварц, но действует (интенсивно) на металлическую ртуть — что исключает применение ртути в приборах с фторидом кислорода(II). На смазку для газовых кранов фторид кислорода(II) действует очень медленно.

Получение[править]

Получение фторида кислорода(II) до сих пор производят по так называемому «щелочному» способу пропусканием газообразного фтора в 2 % водный раствор гидроксида натрия(NaOH). Помимо фторида кислорода(II) в реакции происходит образование перекиси водорода, и озона

2F2 + 2NaOH = OF2 + 2NaF + H2O

Возможно также получение фторида кислорода(II) электролизом водного раствора HF[1].

Применение[править]

Основное направление для применения фторида кислорода(II) это ее использование в качестве окислителя в двухкомпонентных жидких ракетных топливах. Удельный импульс, и соответственно дальность и скорость полета ракеты при использовании фторида кислорода(II) резко возрастают. Фторид кислорода(II) один из наиболее эффективных окислителей ракетных топлив.

Имели значительный успех опыты применения фторида кислорода(II) в газодинамических химических лазерах. Имея лучшие показателе нежели фтор, фторид кислорода(II) способен занять достойное место в качестве компонента для боевого лазерного оружия высокой мощности.

Токсичность[править]

Фторид кислорода(II) весьма токсичен и по силе превышает фосген, с другой стороны он гораздо ядовитей чем фтор, так как вызывает сильнейшее раздражение тканей организма, очень глубоко проникает и растворяется в них (глубже чем фтор), затрудняет дыхание.

См.также[править]

Ссылки[править]

Литература[править]

  • С.Сарнер. Химия ракетных топлив. изд «Мир», Москва, 1969.г.
  • Schmidt E. W.,Harper J. T., Handling and Use of Fluoride and Fluorine-Oxygen Mixtures in Rocket Systems, Lewis Research Center, NASA SP-3037, Cleveland, Ohio, 1967.