四氟化碳，又稱為四氟甲烷、Freon-14及R 14，是一種鹵代烴（化學式：CF4）。它既可以被視為一種鹵代烴、鹵代甲烷、全氟化碳，也可以被視為一種無機化合物。零下198 °C時，四氟化碳具有單斜的結構，晶格常數為a = 8.597, b= 4.433, c = 8.381 (.10-1 nm), β = 118.73° 。
基本介紹
- 中文名：四氟化碳
- 英文名：Carbon tetrafluoride
- 別稱：四氟甲烷
- 化學式：CF4
- 分子量：88
- CAS登錄號：75-73-0
- EINECS登錄號：200-896-5
- 熔點：-184℃
- 沸點：-128.1℃
- 水溶性：不溶於水
- 密度：1.603g/cm3
- 外觀：無色、無臭、不燃的易壓縮性氣體
- 套用：用於各種積體電路的等離子刻蝕工藝，也用作雷射氣體及製冷劑
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物性數據
1.性狀：無色無味氣體
2.熔點（℃）：-183.6
3.沸點（℃）：-127.8
4.相對密度（水=1）：1.96（-184℃）
5.相對蒸氣密度（空氣=1）：3.04
6.飽和蒸氣壓（kPa）：13.33（-150.7℃）
7.臨界溫度（℃）：-45.5
8.臨界壓力（MPa）：3.74
9.辛醇/水分配係數：1.18
10.溶解性：不溶於水，溶於苯和氯仿。
11.臨界密度（g·cm-3）：0.626
12.臨界體積（cm3·mol-1）：141
13.臨界壓縮因子：0.279
14.van der Waals面積（cm2·mol-1）：4.600×109
15.van der Waals體積（cm3·mol-1）：27.330
16.Lennard-Jones參數（A）：4.5306
17.Lennard-Jones參數（K）：158.90
18.氣相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol-1) ：-933.5
19.氣相標準熵(J·mol-1·K-1) ：261.40
20.氣相標準生成自由能( kJ·mol-1)：-888.8
21.氣相標準熱熔(J·mol-1·K-1)：61.05
毒理學數據
1.急性毒性：暫無資料
2.刺激性：暫無資料
3.其他：LCLo：895000ppm（大鼠吸入，15min）
生態學數據
1.生態毒性：暫無資料
2.生物降解性：暫無資料
3.非生物降解性：暫無資料
4.其他有害作用：溫室氣體，其造成溫室效應的作用是二氧化碳的數千倍。氟代烴的低層大氣中比較穩定，而在上層大氣中可被能量更大的紫外線分解。
分子結構數據
1、摩爾折射率：7.3
2、摩爾體積（cm3/mol）：66.8
3、等張比容（90.2K）：105.0
4、表面張力（dyne/cm）：6.0
5、介電常數：無可用
6、偶極距（10-24cm3）：無可用
7、極化率：2.89
計算化學數據
1.疏水參數計算參考值（XlogP）:1.8
2.氫鍵供體數量:0
3.氫鍵受體數量:4
4.可旋轉化學鍵數量:0
5.互變異構體數量:無
6.拓撲分子極性表面積0
7.重原子數量:5
8.表面電荷:0
9.複雜度:19.1
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數量:0
12.不確定原子立構中心數量:0
13.確定化學鍵立構中心數量:0
14.不確定化學鍵立構中心數量:0
15.共價鍵單元數量:1
性質與穩定性
常溫常壓下穩定，避免強氧化劑、易燃或可燃物。不燃氣體，遇高熱後容器內壓增大，有開裂、爆炸危險。化學性質穩定，不燃。常溫下只有液氨-金屬鈉試劑能發生作用。
貯存方法
儲存注意事項：儲存於陰涼、通風的不燃氣體專用庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應與易（可）燃物、氧化劑分開存放，切忌混儲。儲區應備有泄漏應急處理設備。
合成方法
1.由碳與氟反應，或一氧化碳與氟反應，或碳化矽與氟反應，或氟石與石油焦在電爐里反應，或二氟二氯甲烷與氟化氫反應，或四氯化碳與氟化銀反應，或四氯化碳與氟化氫反應，都能生成四氟化碳。四氯化碳與氟化氫的反應在填有氫氧化鉻的高溫鎳管中進行，反應後的氣體經水洗、鹼洗除去酸性氣體，再通過冷凍，用矽膠除去氣體中的水分，最後經精餾而得成品。
2.預先稱取5～10g的碳化矽粉末和0.1g的單質矽粉，置於鎳盤中，使矽和碳化矽充分接觸後，將鎳盤放入蒙乃爾合金反應管中，向反應管內通入氟氣，氟氣先和單質矽反應，反應放熱後，氟開始和碳化矽進行反應，通入等體積的乾燥氮氣以稀釋氟氣，使反應繼續進行，生成氣體通過液氮冷卻的鎳制捕集器冷凝，然後慢慢地氣化後，將其通過裝有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶除去四氟化矽，隨後通過矽膠和五氧化二磷乾燥塔得到最終產品。
3.以活性炭與氟為原料經氟化反應製備。在裝有活性炭的反應爐中，緩緩通入高濃氟氣，並通過加熱器加熱、供氟速率和反應爐冷卻控制反應溫度。產品經除塵，鹼洗除去HF、CoF2、SiF4、CO2等雜質、再經脫水可獲得含量約為85%的粗品。將粗品引入低溫精餾釜中進行間歇粗餾，通過控制精餾溫度，除去O2、N2、H2，得到高純CF4。
用途
1.用於各種積體電路的等離子刻蝕工藝，也用作雷射氣體，用於低溫製冷劑、溶劑、潤滑劑、絕緣材料、紅外檢波管的冷卻劑。
2.是目前微電子工業中用量最大的等離子蝕刻氣體，四氟甲烷高純氣及四氟甲烷高純氣、高純氧的混合氣，可廣泛套用於矽、二氧化矽、氮化矽、磷矽玻璃及鎢等薄膜材料的蝕刻，在電子器件表面清洗、太陽能電池生產、雷射技術、低溫製冷、泄漏檢驗、印刷電路生產中的去污劑等方面也大量使用。
3.用作低溫製冷劑及積體電路的等離子乾法蝕刻技術。
