硫醯氟

硫醯氟是一種無機化合物，其化學式為SO2F2，常溫常壓下為無色無味的氣體。在400℃時仍是穩定的，反應性不太強。由於硫醯氟具有擴散滲透性強、廣譜殺蟲、用藥量省、殘留量低、殺蟲速度快、散氣時間短、低溫使用方便、對發芽率沒有影響和毒性較低等特點，越來越廣泛地套用於倉庫、貨船、貨櫃和建築物、水庫堤壩、白蟻防治以及園林越冬害蟲、活樹蛀乾性害蟲的防治。中國於80年代初就已開始試製硫醯氟。但美國科學家最新研究表明，散發到空氣後會成為一種強效溫室氣體，其危害大於科學家先前的判斷。

基本介紹

• 中文名：硫醯氟
• 英文名：Sulfuryl fluoride
• 別稱：氟氧化硫
• 化學式：SO2F2
• 分子量：102.06
• CAS登錄號：2699-79-8
• 熔點：-124.7℃
• 沸點：-55.4℃
• 密度：4.172g/L
• 外觀：無色無味氣體

基本資料

基本信息

中文名稱2：氟氧化硫

英文名稱2：sulfuric oxyfluoride

分子式：F₂O₂S

分子量：102.1

成分/組成信息

有害物成分 含量

CAS No.硫醯氟 2699-79-8

危險性概述

健康危害：該品的急性毒作用主要損害中樞神經系統，引起驚厥。

環境危害：對環境有危害，對水體可造成污染。

燃爆危險：該品不燃，有毒，具強刺激性。

急救措施

吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫。

消防措施

危險特性：遇水或水蒸氣反應放熱並產生有毒的腐蝕性氣體。若遇高熱，容器內壓增大，有開裂和爆炸的危險。

有害燃燒產物：氧化硫、氟化氫。

滅火方法：消防人員必須佩戴過濾式防毒面具（全面罩）或隔離式呼吸器、穿全身防火防毒服，在上風向滅火。迅速切斷氣源，用水噴淋保護切斷氣源的人員，然後根據著火原因選擇適當滅火劑滅火。儘可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻，直至滅火結束。

泄漏應急處理

應急處理：迅速撤離泄漏污染區人員至上風處，並立即進行隔離，小泄漏時隔離150m,大泄漏時隔離300m,嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防毒服。從上風處進入現場。儘可能切斷泄漏源。合理通風，加速擴散。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗後再用。

操作處置與儲存

操作注意事項：嚴加密閉，提供充分的局部排風和全面通風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具（全面罩），穿密閉型防毒服，戴橡膠手套。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與鹼類接觸。尤其要注意避免與水接觸。搬運時戴好鋼瓶安全帽和防震橡皮圈，防止鋼瓶碰撞、損壞。配備泄漏應急處理設備。

儲存注意事項：儲存於陰涼、乾燥、通風良好的庫房。遠離火種、熱源。保持容器密封。應與鹼類、食用化學品分開存放，切忌混儲。儲區應備有泄漏應急處理設備。

接觸控制/個體防護

職業接觸限值

中國MAC(mg/m³）：20

前蘇聯MAC(mg/m&sup3；）：未制定標準

TLVTN：ACGIH 21mg/m³

TLVWN：ACGIH 42mg/m³[上限值]

監測方法：直接進樣－氣相色譜法

工程控制：嚴加密閉，提供充分的局部排風和全面通風。

呼吸系統防護：空氣中濃度超標時，必須佩戴自吸過濾式防毒面具（全面罩）。緊急事態搶救或撤離時，應該佩戴空氣呼吸器。

眼睛防護：呼吸系統防護中已作防護。

身體防護：穿密閉型防毒服。

手防護：戴橡膠手套。

其他防護：工作現場嚴禁吸菸。保持良好的衛生習慣。

理化特性

主要成分：純品

外觀與性狀：無色、無臭氣體。

熔點（℃）：-137

沸點（℃）：-55

相對密度（水=1)：1.7（液體）

相對蒸氣密度（空氣=1)：3.5

飽和蒸氣壓(kPa)：無資料

燃燒熱(kJ/mol)：無意義

臨界溫度（℃）：無資料

臨界壓力(MPa)：無資料

辛醇/水分配係數的對數值：無資料

閃點（℃）：無意義

引燃溫度（℃）：無意義

爆炸上限%(V/V)：無意義

爆炸下限%(V/V)：無意義

溶解性：溶於乙醇、苯、四氯化碳。

主要用途：用作分析試劑、藥品、染料、殺蟲劑及熏蒸劑的成分。

穩定性和反應活性

禁配物：強鹼、水。

避免接觸的條件：潮濕空氣。

毒理學資料

急性毒性：LD50：100 mg/kg(豚鼠經口）

生態學資料

其它有害作用：該物質對環境有危害，應特別注意對水體的污染。

防治對象及藥效

硫醯氟藥效顯著。對赤擬谷盜、黑皮蠹、菸草甲、谷象、麥蛾、天牛、粉螟、粘蟲、粉蠹等數十種害蟲均有良好的防治效果。在美國硫醯氟作為防治白蟻的特效熏蒸劑。國內經農業部植物檢疫所等30餘個單位對30餘種害蟲進行藥效試驗，一致表明：用藥量在20-60g /m3,密閉熏蒸2-3天，殺蟲效果均能達到100%。尤其是對昆蟲胚後期蟲態，殺蟲時間比甲基溴短，用藥量較甲基溴低，散氣時間比甲基溴快。

硫醯氟檢測儀

擴散和滲透

硫醯氟液態的自然蒸氣壓很大。10℃時為1.23MPa；25℃時為1.8MPa,作為熏蒸劑的發生，從鋼瓶中釋放出來，瀰漫擴散滲透能力要比甲基溴強，據有關資料介紹，分別對硫醯氟和甲基溴作木屑、麥粉、碎菸葉等物品的滲透力比較，用藥量為8g/m3,溫度26.7℃，熏蒸處理16h,以黑皮蠹幼蟲、赤擬谷盜成蟲作試蟲。以硬木屑為例，甲基溴處理黑皮蠹幼蟲5h以下無死亡，赤擬谷盜成蟲9h以下死亡率僅5%；而硫醯氟9h以下者死亡率均為100%。其滲透性強的主要原因是沸點低，蒸氣壓高。如5℃時，硫醯氟蒸氣壓要比40℃時甲基溴高3倍，因而極易擴散和滲透。當然這對熏蒸操作，嚴格密封提出了更高要求。此外硫醯氟吸附量是甲基溴的1/3,因而其解吸也快。在相同條件下，對木材熏蒸後通風8-12h,硫醯氟就檢不出，而甲基溴通風一天后還有5ppm,40天后仍保持4ppm。

對熏蒸物影響

硫醯氟化學性質穩定，可安全地用於室內一般物料的熏蒸處理。在溫度26.7℃下，每立方米用藥48g,對以下材料無腐蝕、無殘留氣味、無色澤影響，如黃銅、不鏽鋼、鋁、鋅、銀、尼龍、滌綸、人造絲、羊毛、棉花、毛料、彩色紙樣、小羊皮革、照相機、工藝品等，而甲基溴對鋁有腐蝕作用。50~150g/m3硫醯氟對紙張、棉布、軟緞等熏蒸處理3天，經有關單位測定，對強度、白度、色澤等指標均無影響。

毒性

硫醯氟是一種驚厥劑，經中國醫科院衛生研究所急性和亞急性吸入毒性的研究結果表明，硫醯氟對小白鼠LC50為800ppm,相當於3.36g/m3。硫醯氟對家兔致死濃度為3250ppm。亞急性試驗對大白鼠在55.6ppm下染毒2h,對大白鼠實質性臟器沒有明顯損害。硫醯氟對高等動物的毒性比其他熏蒸劑低。

對環境影響

2009年3月據生活科學網報導，美國科學家最新研究發現，一種普遍用於消滅白蟻和建築物上其他害蟲的化學熏蒸劑硫醯氟，散發到空氣後會成為一種強效溫室氣體，其危害大於科學家先前的判斷。這份研究報告發表在3月12日的《地球物理研究雜誌》上。

據悉，因為溴甲烷具有破壞臭氧層的化學性質，所以在1987年簽定的蒙特婁議定書(Montreal protocol)中明文規定禁止溴甲烷殺蟲劑的使用，之後硫醯氟便成為溴甲烷殺蟲劑被禁止使用後在全球被廣泛採用的一種熏蒸殺蟲劑。

現在科學家經過研究發現，硫醯氟其實是一種強效溫室氣體。麻省理工學院全球變化科學學院的主任羅恩·普林(Ron Prinn)說：“硫醯氟這樣的熏蒸劑在消滅農業和建築物的害蟲方面非常見效，所以在甲基溴遭到淘汰禁止產生後，工業界便把硫醯氟作為它合適的替代產品，但我們的最新研究發現，它其實是一種強效溫室氣體。”

建築物或穀物倉被硫醯氟熏蒸後，這種物質在空氣中會保留多久，普林解釋道：“我們的分析表明，硫醯氟在空氣的存在壽命是36年，比科學家原先斷定的要長8倍。大部分留在空氣中的硫醯氟都被海洋吸收了。但是隨著人們對它的大量使用，它日漸成為一種強效溫室氣體。”

據了解，一公斤硫醯氟排放到大氣中對全球變暖的效果是一公斤二氧化碳的4800倍。現在雖然空氣中只存在極少量的硫醯氟，約1.5兆分之一，即每一兆個空氣分子中，只有1.5個是硫醯氟，但它卻以每年5%的速度在增加。相比較而言，大氣中現存的硫醯氟的含量要遠遠低於二氧化碳含量，空氣中含有的硫醯氟約為2000噸，二氧化碳為30億噸左右。

合成方法

1、用氯化鋇與氟磺酸反應生成氟磺酸鋇後，加熱氟磺酸鋇使其分解可製得氟化硫醯：在一容積約500mL的鐵制容器中加入100g HSO3F，該容器上有可以旋上的蓋子和氣體導出管，在用冰冷卻的情況下將100g BaCl2分成小部分加入到容器中去。當BaCl2全部加完後，將蓋子旋上。在100℃加熱，驅除反應生成的HCl，當不再有HCl放出時，將氣體導出管與水流抽氣泵連線，在真空下加熱至120～150℃，以除去多餘的HSO3F和殘餘的HCl。然後將氣體導出管與一浸在液氮中的冷阱相聯接，加熱鐵反應器使Ba(SO3F)2分解。Ba(SO3F)2在400℃時開始分解，450～500℃時分解反應劇烈發生，分解所生成的SO2F2在冷阱中凝聚成固體。分解反應完成後，將冷阱溫熱，使其中的產物揮發並通過裝有KMnO4溶液的洗氣瓶以除去其中的SO2，然後通過裝有濃硫酸的洗氣瓶和裝有五氧化二磷的乾燥管進行乾燥，再冷凝在一浸在液氮中的冷阱中。最後將其進行蒸餾提純，棄去開頭和末尾的餾分，收集中間餾份作為產品。

2、在一不鏽鋼管（也可為銅或鎳管）中填充約400g AgF2，反應管的一端通過一支“T”形管同裝SO2和N2的鋼瓶連線起來，其出口端同一隻兩端有活塞的冷阱相連。先用N2吹掃整個系統，並將冷阱用液氮冷凍，然後使SO2與N2的混合氣體（含SO2約80%）以0.3～0.8L/min的流速進入反應系統。反應過程中放熱，根據反應管中發熱區域的移動可了解反應的進程。當發熱區到達反應管的末端時，反應即已基本完成。反應生成的SO2F2和未反應的SO2一起凝固在冷阱中。反應終了後將此冷阱從系統中拆開，將產品真空蒸餾至另一用液氮冷凍的冷阱中。為除去其中混有的SO2，可進一步用分餾柱進行分餾提純，或用飽和KI溶液洗滌後再經充分乾燥後進入用液氮冷凍的儲存鋼瓶中。