氟磺酸
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- CAS号:
- 7789-21-1
- 英文名:
- FLUOROSULFONIC ACID
- 英文别名:
- FLUOROSULPHONIC ACID;HSO3F;fluorosulfonic;FLUOROSULFURIC ACID;Sulfurofluoridic acid;Fluorsulfonsure;Ncgc00091007-01;fluosulfuricacid;FLUOSULFONIC ACID;Fluorosulforic Acid
- 中文名:
- 氟磺酸
- 中文别名:
- 氟磺酸;氟硫酸
- CBNumber:
- CB7728488
- 分子式:
- FHO3S
- 分子量:
- 100.07
- MOL File:
- 7789-21-1.mol
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氟磺酸化学性质
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熔点:
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−87.3 °C(lit.)
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沸点:
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165.5 °C(lit.)
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密度:
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1.726 g/mL at 25 °C(lit.)
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蒸气密度:
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3.5 (vs air)
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蒸气压:
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2.5 mm Hg ( 25 °C)
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储存条件:
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2-8°C
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溶解度:
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reacts with H2O
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酸度系数(pKa):
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-6.29±0.15(Predicted)
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形态:
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colorless liquid
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颜色:
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colorless
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水溶解性:
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hydrolyzes violently in H2O; reddish?brown color in acetone [MER06]
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Merck:
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13,4206
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稳定性:
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Stable. May corrode glass. Incompatible with many metals, bases.
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CAS 数据库:
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7789-21-1(CAS DataBase Reference)
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EPA化学物质信息:
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Fluorosulfuric acid (7789-21-1)
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氟磺酸性质、用途与生产工艺
氟磺酸是一种重要的酸性溶剂，酸性强于高氯酸，是简单酸中最强者，化学式HSO3F，分子量100.07，无色发烟液体，熔点-87.3℃，沸点165.5℃，相对密度1.74315。氟磺酸纯品的热稳定性高，加热到900℃仍稳定，杂质硫使它在沸点时就完全分解。在潮湿的空气中产生烟雾。能溶解硫、铅、汞、锡。溶于硝基苯，溶于水并与水起爆炸性剧烈反应，也溶于碱。室温下不与硫、碳、硒、碲、铅等反应，但能与锡反应生成气体，稍能侵蚀汞。能很快地破坏橡皮、软木、火漆。纯品不腐蚀玻璃。加热时强烈地侵蚀硫、铅、锡及汞。与苯及氯仿反应生成氟化氢，与乙醚反应放出大量热并起泡沫生成乙酯。与氯化钠作用得其钠盐。将干燥的氟化氢与三氧化硫或与浓硫酸作用而得氟磺酸成品。
用途：在有机与无机合成中氟磺酸可用作氟化剂，是烷基取代、酰化、氢氟化、聚合反应的催化剂。
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超酸通常将酸强度超过100%硫酸的酸或酸性介质，如氟磺酸(HSO3F)是一种重要的酸性溶剂，其酸性除焦硫酸(H2S2O7)外，比任何一种纯的酸要强。若在氟磺酸中加入五氟化锑(SbF5)或五氟化锑和三氧化硫的混合物， 可得到酸性更强的溶剂。超酸具有极强的质子化能力， 极高的酸度，一般比无机酸强106～1010倍。若用酸度函数H0来衡量超酸的酸度， 也可以说凡酸度函数H0<-11.9的酸性体系就是超酸，因为100%硫酸的H0为-11.9。因此高氯酸 (H0为-13.0)、氯代磺酸 (H0为-13.8)、焦硫酸(H0为-14.4)、氟代磺酸(H0为-15.1)、氟化氢(H0为-15.1)等都是超酸。超酸大都是无机酸。按状态， 可分为液体超酸和固体超酸。按组成， 可分为质子酸、路易斯酸和共轭质子-路易斯酸。HF，HClO4，HSO3Cl，HSO3F和HSO3CF3等是质子超酸。SbF5，AsF5，TaF5和NbF5等都是路易斯超酸，其中SbF5是目前已知最强的路易斯酸。H2SO4·SO3(H2S2O7)， H2SO4·B(OH)3，HSO3F·SbF5， HSO3F·SO3等由质子酸和路易斯酸组成的体系为质子-路易斯超酸。氟磺酸中含90mol%的SbF5的混合酸，其H0为-27， 是目前所测的最高酸度的酸， 是应用最广的超酸， 也称作魔酸。超酸具有高强度的酸性和很高的介电常数， 能使非电解质成为电解质， 能使很弱的碱质子化。因此， 超酸在化学研究和化工生产上有着广泛的应用。超酸可制备出稳定的烷烃正碳离子溶液， 也可制备出许多卤素正离子， 甚至还可获得这些离子的稳定的晶体盐。特别是作为一种良好的催化剂， 超酸可使一些本来难以进行的反应能在较温和的条件下进行， 在有机合成中得到广泛应用。液体超酸可用作饱和烃裂解、重聚、异构化、烷基化的催化剂， 固体超酸在石油化工上用作正己烷异构化、低分子量聚合反应等的催化剂。
用途
不活泼烷烃在超强酸中聚合、降解、异物化等反应
生产方法
1.用氟氢化钾与发烟硫酸反应可生成氟磺酸。在一用冰盐冷浴冷却的铂皿或铝皿中加入40mL发烟硫酸(含SO3约60%)，在搅拌下将20g干燥并粉碎的氟氢化钾KHF2慢慢地加入到发烟硫酸中。这样可形成一个黏稠的团，在空气中有些发烟。随后慢慢加热到100℃，以驱除多余的SO3和HF。将产物置于一有磨口接头的耶拿玻璃蒸馏装置中，渐渐加热到250℃，将HSO3F蒸馏出来，经二次蒸馏后，所得的氟磺酸已经很纯净。
2.用氯磺酸与氟化氢反应可生成氟磺酸。用一个装有银制滴液漏斗的银蒸馏瓶作为反应瓶，将其放在冰盐浴中进行冷却，将50g无水HF从反应瓶的气体导出管蒸馏到反应瓶中去，然后在此导出管的末端接上一个钢制干燥管，干燥管中装有KF以便吸收气体中挟带出来的HF。将HSO3Cl从滴液漏斗中加入到反应瓶中，反应立即开始发生，并有HCl气体均匀的放出。反应结束后，向反应瓶中通入干燥的空气流，并慢慢升温至110℃，这样以吹出过量的HF和残余的HCl。反应瓶中的剩余物质即为不含氯的HSO3F。完全纯净的氟磺酸可以储存在烧封的玻璃安瓿中，也可应用铝制的容器储存。
类别
腐蚀物品
可燃性危险特性
遇空气、加热冒烟放出有毒气体; 遇H发孔剂可燃； 燃烧产生有毒氟化物和磷氧化物烟雾
储运特性
库房通风低温干燥; 与H发孔剂、碱类分开存放
灭火剂
砂土、二氧化碳； 不可用水
职业标准
TWA 2.5 毫克 (氟) / 立方米
氟磺酸
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